Стійкість та коагуляція колоїдних систем. Поверхневий натяг, надлишкова енергія поверхневих шарів, адсорбція. Розчини високомолекулярних сполук

Завдання для самостійної роботи

№1 Тема: поверхневий натяг, надлишкова енергія поверхневих шарів, адсорбція.

1.  Розрахувати коефіцієнт дифузії частинок диму окису цинку при радіусі 2* 10 ~⁶м, при в'язкості повітря 1,7 *10 " Па*с і температурі 283 К.

2.  Розрахувати середнє квадратичне зрушення частинок при броунівському русі емульсії з радіусом 6.5*10 "⁶ м за 1 сек, в'язкість середовища 10 "³ Па*с, температура 288 К.

3.  Розрахувати і порівняти величину осмотичного тиску двох монодисперсных гідрозолей золота однакової концентрації по масі і різній дисперсності, якщо радіуси частинок 250 А та 500 А відповідно.

4.  З якою швидкістю осаджуються частинки аерозолю NH₄CI (р=1,5*10 ^Зкг/м³), що мають радіус 4,5 *10* м. В'язкість повітря 1,76 *10" Па*с ?

5.  Розрахувати величину середньоквадратичного зрушення при броунівському русі колоїдних частин гідроксиду заліза при 293 К за час t=4 c. якщо радіус части нок 10 "⁸ м, а в'язкість води 10" Па*с.

6.  Розрахувати молекулярну масу мальтози, її р= 1,5* 10 ³ кг/м³, в'язкість розчину 0,001 Па*с, коефіцієнт дифузії Р= 0,373 см²/доб.

7.  Розрахувати коефіцієнт дифузії молекул мила у воді при 313 К і в'язкості середовища 6,5* 10 "⁴ Па*с, середній радіус міцели 125* 10 "¹⁰м, стала Больцмана 1,33 * 10 "²
Дж/К.

8.  Розрахувати молекулярну масу віскози, якщо коефіцієнт дифузії її при температурі 18 С, D=0,0695 см² /доб., густиною р=2,39 * 10³ кг/м³, в'язкість розчину дорівнює 0,00115 Па*с.

9.  Розрахувати осмотичний тиск гідро золю золота концентрацією 0,3 кг/м³, що має частинки діаметром 10^~9 м, р золота 19,3*10³ кг/м³. Температура золю 20°С.

10.  Розрахувати коефіцієнт дифузії частинок високодисперсних фракцій суспензії глини при радіусі порядку 10"'. В'язкість середовища 6,5 * 10~⁴ Па*с, температура 313 К.

11.  Розрахувати коефіцієнт дифузії сахарози С₁₂Н₂₂О₁₁ і при температурі 15°С. Густина цукру р= 1,587* 10~ кг/м , в'язкість розчину 0,001 Па*с, молехулу цукру прийняти як сферичну.

12.  При конденсації туману, що складається з крапель кадмію, утворилося 12 10^{- 6} м ³ рідкого кадмію. Поверхневий натяг при температурі конденсації дорівнює 570 мДж/м². Вільна поверхнева енергія всіх крапель становила 53 Дж. Обчисліть дисперсність і діаметр крапель рідкого кадмию.

13.  Діаметр крапель дисперсної фази = 2×10^-8м. Визначте поверхневий натяг конденсованої фази, якщо її маса становить 4г , густина ρ =1,1 г / см ³. А надлишкова енергія = 86,4 Дж.

14.  Визначте енергію Гіббса (надлишкову поверхневу енергію) поверхні 5г туману води, якщо поверхневий натяг крапель рідини становить 72,7 м Дж/м², а дисперсність частинок 60 мкм^-1. Густину води прийміть рівною 0,997 г/см³

15.  Визначте енергію Гіббса G_s водяного туману масою m = 4 г при 293 К, якщо поверхневому натяг води σ = 72,7 мДж / м ², густина води  ρ = 0,998 г / см ³, дисперсність частинок D = 50 мкм ^-1

16.  Розрахуйте повну поверхневу енергію 10 г 70% емульсії гексану у воді і дисперсністю D = 1 мкм^-1 при температурі 298 К. Густина гексану при цій температурі 0,655 г/см3, поверхневий натяг 18,41 мДж/м², температурний коефіцієнт поверхневого натягу гексану dσ/dT = -0,104 мДж / (м ² К).