Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 36 стр.

UptoLike

Рубрика: 

258. Вычислите адсорбцию масляной кислоты на поверхности раздела водный рас-
твор-воздух при 283 К и концентрации 0,104 кмоль/м
3
, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
С, кмоль/м
3
0,00 0,021 0,050 0,104 0,246 0,489
σ⋅10
3
, Н/м
74,01 69,51 64,30 59,85 51,09 44,00
259. По экспериментальным данным постройте кривую адсорбции СО
2
на цеолите
при 293 К и с помощью графического метода определите константы уравнения Ленгмюра:
Равновесное давление
р10
-2
, Па
1,0 5,0 10,0 30,0 75,0 100,0 200,0
Адсорбция Г10
3
, кг/кг
35,0 86,0 112,0 152,0 174,0 178,0 188,0
260. Используя уравнение Ленгмюра, вычислите величину адсорбции азота на цеоли-
те при давлении
р = 2,810
2
Па, если Г
= 38,910
-3
кг/кг, а b = 0,15610
-2
.
261. По экспериментальным данным адсорбции СО
2
на активированном угле опреде-
лите константы уравнения Ленгмюра и постройте кривую адсорбции:
Равновесное давление
р10
-2
, Па
9,9 49,7 99,8 200,0 297,0 398,5
Адсорбция Г10
3
, кг/кг
32,0 70,0 91,0 102,0 107,3 108,0
262. По константам уравнения Ленгмюра Г
= 18210
-3
кг/кг, а b = 0,110
-2
Па
-1
рассчи-
тайте и постройте кривую адсорбции СО
2
на активированном угле в пределах следующих
равновесных давлений газа: от 10
10
2
до 40010
2
Па.
263. Постройте кривую адсорбции СО
2
на активированном угле при 231
о
С и опреде-
лите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
Равновесное давление
р10
-2
, Па
10,0 44,8 100,0 144,0 250, 452,0
Адсорбция Г10
3
, кг/кг
32,3 66,7 96,2 117,2 145,0 177,0
264. Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха К = 1,610
-3
и 1/n =
0,48, постройте кривую адсорбции СО
2
на активированном угле при 271
о
С в интервале дав-
лений от 2
10
2
до 3010
2
Па.
265. Вычислите удельную поверхность раздела фаз гидрозоля полуторного сульфида
мышьяка As
2
S
3
, средний диаметр частиц которого 12010
-9
м, а их плотность ρ=3,4310
3
кг/м
3
(ответ дайте в м
-1
и м
2
/кг).
266. Определите удельную поверхность раздела фаз суспензии каолина (плотность
которого
ρ = 2,510
3
кг/м
3
), если её частицы принять шарообразными и средний диаметр час-
тиц считать равным 0,5
10
-6
м. Суспензию считать монодисперсной.
267. Смесь из 250 мл 0,07%-ного водного раствора метилового оранжевого и 0,209 мл
минерального масла встряхивалась до образования эмульсии со средним диаметром капель
масла 4,35
10
-7
м. После адсорбции на поверхности капель концентрация метилового оран-
жевого в растворе уменьшилась на 0,032%. Определите адсорбцию метилового оранжевого
на поверхности капель эмульсии по экспериментальным данным и на основе теоретического
расчета по уравнению Гиббса. Зависимость поверхностного натяжения водного раствора ме-
тилового оранжевого от концентрации приведена ниже:
С,% 0 0,018 0,036 0,073
σ⋅10
3
, Дж/м
2
48 44,49 42,81 40,41
Формула метилового оранжевого:
HO
3
S - C
6
H
4
-N = N - C
6
H
4
- N(CH
3
)
2
268. После перемешивания 110
-3
кг порошка костяного угля с 110
-4
м
3
раствора мети-
ленового голубого с концентрацией 10
-4
кмоль/м
3
равновесная концентрация последнего
равна 0,6
10
-4
кмоль/м
3
. Если навеску угля удвоить (210
-3
кг), равновесная концентрация рас-
твора становится равной 0,4
10
-4
кмоль/м
3
. Используя уравнение Лэнгмюра, рассчитайте
удельную поверхность угля. Площадь молекулы метиленового голубого в монослое равна
65
10
-20
м
2
.
      258. Вычислите адсорбцию масляной кислоты на поверхности раздела водный рас-
твор-воздух при 283 К и концентрации 0,104 кмоль/м3, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
                С, кмоль/м3        0,00        0,021          0,050           0,104             0,246      0,489
                σ⋅103, Н/м        74,01        69,51          64,30           59,85             51,09      44,00
      259. По экспериментальным данным постройте кривую адсорбции СО2 на цеолите
при 293 К и с помощью графического метода определите константы уравнения Ленгмюра:
                Равновесное давление
                                           1,0        5,0       10,0        30,0         75,0      100,0    200,0
                р⋅10-2, Па
                Адсорбция Г⋅103, кг/кг     35,0       86,0     112,0     152,0           174,0     178,0    188,0
       260. Используя уравнение Ленгмюра, вычислите величину адсорбции азота на цеоли-
те при давлении р = 2,8⋅102 Па, если Г∞ = 38,9⋅10-3 кг/кг, а b = 0,156⋅10-2.
       261. По экспериментальным данным адсорбции СО2 на активированном угле опреде-
лите константы уравнения Ленгмюра и постройте кривую адсорбции:
                Равновесное   давление
                                               9,9       49,7          99,8        200,0         297,0     398,5
                р⋅10-2, Па
                Адсорбция Г⋅103, кг/кг         32,0      70,0          91,0        102,0         107,3     108,0
      262. По константам уравнения Ленгмюра Г∞ = 182⋅10 кг/кг, а b = 0,1⋅10-2 Па-1 рассчи-
                                                                                    -3

тайте и постройте кривую адсорбции СО2 на активированном угле в пределах следующих
равновесных давлений газа: от 10⋅102 до 400⋅102 Па.
      263. Постройте кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 231оС и опреде-
лите константы эмпирического уравнения Фрейндлиха, используя следующие эксперимен-
тальные данные:
                Равновесное давление
                                           10,0        44,8          100,0      144,0            250,      452,0
                р⋅10-2, Па
                Адсорбция Г⋅103, кг/кг     32,3        66,7          96,2       117,2            145,0     177,0
       264. Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха К = 1,6⋅10-3 и 1/n =
0,48, постройте кривую адсорбции СО2 на активированном угле при 271оС в интервале дав-
лений от 2⋅102 до 30⋅102 Па.
       265. Вычислите удельную поверхность раздела фаз гидрозоля полуторного сульфида
мышьяка As2S3, средний диаметр частиц которого 120⋅10-9 м, а их плотность ρ=3,43⋅103 кг/м3
(ответ дайте в м-1 и м2/кг).
       266. Определите удельную поверхность раздела фаз суспензии каолина (плотность
которого ρ = 2,5⋅103 кг/м3), если её частицы принять шарообразными и средний диаметр час-
тиц считать равным 0,5⋅10-6 м. Суспензию считать монодисперсной.
       267. Смесь из 250 мл 0,07%-ного водного раствора метилового оранжевого и 0,209 мл
минерального масла встряхивалась до образования эмульсии со средним диаметром капель
масла 4,35⋅10-7 м. После адсорбции на поверхности капель концентрация метилового оран-
жевого в растворе уменьшилась на 0,032%. Определите адсорбцию метилового оранжевого
на поверхности капель эмульсии по экспериментальным данным и на основе теоретического
расчета по уравнению Гиббса. Зависимость поверхностного натяжения водного раствора ме-
тилового оранжевого от концентрации приведена ниже:
                С,%                        0                 0,018                 0,036                   0,073
                σ⋅103, Дж/м2              48                 44,49                 42,81                   40,41
Формула метилового оранжевого:
                             HO3S - C6H4 -N = N - C6H4 - N(CH3)2
       268. После перемешивания 1⋅10-3 кг порошка костяного угля с 1⋅10-4 м3 раствора мети-
ленового голубого с концентрацией 10-4 кмоль/м3 равновесная концентрация последнего
равна 0,6⋅10-4 кмоль/м3. Если навеску угля удвоить (2⋅10-3 кг), равновесная концентрация рас-
твора становится равной 0,4⋅10-4 кмоль/м3. Используя уравнение Лэнгмюра, рассчитайте
удельную поверхность угля. Площадь молекулы метиленового голубого в монослое равна
65⋅10-20м2.