Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 71 стр.

       Задача 6. Для 0,1%-ного раствора эфиров сахарозы,                                     Задача 9. Вычислить скорость и направление элек-
поверхностное натяжение которого составляет 30 мДж/м2,                              трофореза коллоидных частиц шарообразной формы гидро-
определить равновесную работу когезии и адгезии, если                               золя берлинской лазури, если дзета-потенциал их ξ=-0,058 В
краевой угол смачивания к твердой поверхности равен 150.                            при градиенте внешнего поля Н=500 В·м-1; относительная
       Решение. По уравнению (II-25) определяем работу                              диэлектрическая проницаемость ε=81, η=10-3 Па·с, электри-
когезии:                                                                            ческая константа ε 0 =8,85·10-12 Ф/м.
                      Wk=2σж-г=2·3=60 мДж/м2,                                              Решение. Величину U можно найти для вычисления ξ
а равновесную работу адгезии по уравнению:                                          –потенциала коллоидных частиц при электрофорезе:
             Wа=σж-г(1+cosθ)=30(1+cos15) =59 мДж/м2.                                                                           ηU
       Задача 7. Мыло образует в воде мицеллы, радиус ко-                                                               ξ= f         ,
торых равен 12,5 нм. Определите коэффициент диффузии                                                                           ε aΗ
мицелл при 313 К, если вязкость раствора равна 6,5·10-4                             где ε а - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды;
Па·с.                                                                               ε а =ε·ε 0 (ε 0 = 8,85·10-12 Ф/м – абсолютная диэлектрическая
       Решение. По уравнению (II-32) находим                                        проницаемость вакуума), f–коэффициент, учитывающий
      kT          1,38 ⋅ 10−23 ⋅ 313                                                форму частиц и их ориентацию в электрическом поле (f=3/2
D=         =                                  = 2,8 ⋅ 10−11 м 2 / c .
     6πηr 6 ⋅ 3,14 ⋅ 6,5 ⋅ 10 ⋅ 12,5 ⋅ 10
                             −4           −9
                                                                                    для шарообразных частиц, f=1 для цилиндрических частиц,
       Задача 8. Как изменится порог коагуляции золя As2                            ориентированных вдоль силовых линий электрического по-
S, если для коагуляции потребуется 1,2·10-6 м3 раствора                             ля).
NaCl концентрацией 0,5 кмоль/м3? Определите порог коагу-                                 ε Η        81 ⋅ 8,85 ⋅ 10 −12 ⋅ 500                         м       мкм
                                                                                    u= а ξ =−                                = 0,058 = −3,12 ⋅ 10 − 6 = 31,2
ляции под действием раствора MgCl2, 0,036 кмоль/м3, (его                                 ηf                  −3
                                                                                                          10 ⋅ 3 / 2                                 с        с
потребуется 0,4·10-6м3 на 10·10-6м3 золя) и раствора АlCl3,                                Задача 10. Рассчитайте молекулярную массу поливи-
концентрацией 0,01 кмоль/м3(его потребуется 0,1·106м3 на                            нилового спирта по данным вискозиметрии: характеристи-
10·10-6м3 золя).                                                                    ческая вязкость [ η ] =0,15. Константа уравнения Марка-
                                         c V                                        Хаувинка составляет: К =4,53·10-5; α =0,74.
       Решение. По уравнению Ск = эл ' k , найдем
                                          V pjkz                                           Решение: уравнение Марка-Хаувинка [η] =КМα лога-
                           0,5 ⋅ 1,2 ⋅ 10−6                                         рифмируем, откуда:
             Ск NaCl=                        = 6 ⋅ 10− 2 кмоль/м3;                                                          lg[η ] − lg R
                               10 ⋅ 10− 6                                                                          lg М=                  ;
                                                                                                                             α
                         0,036 ⋅ 0,4 ⋅ 10−6
         Сk , MgCl 2 =                        = 1,44 ⋅ 10− 3 кмоль/м3;                              lg 0.15 − lg 4.53 ⋅ 10 −5
                              10 ⋅ 10  −6
                                                                                              lg M=                           = 4.75; М=56200.
                                                                                                             0.74
                              0,01 ⋅ 0,1 ⋅ 10−6
               Сk , AgCl3 =               −6
                                                = 10− 4 кмоль/м3;
                                  10 ⋅ 10
Ск NaCl : Сk , MgCl2 : Сk , AlCl3 = 6·10-2: 1,44·10-3:10-4=1: 0,024:0,0017.

                                                                              143   144