Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 56 стр.

      Задача 32. Вычислить скорость и направление электрофореза коллоидных частиц ша-
рообразный формы гидрозоля берлинской лазури, если дзета-потенциал их ξ = -0,058 В при
градиенте внешнего поля Н = 500 В⋅м-1; относительная диэлектрическая проницаемость ε =
81, вязкость η =10-3 Па⋅с, электрическая константа ε0 = 8б85⋅10-12 ф/м.
      Решение. Величину и можно найти из уравнения для вычисления ξ-потенциала колло-
идных частиц при электрофорезе:
                                                   ηu
                                            ξ= f       ,
                                                  εa H
где εа - абсолютная диэлектрическая проницаемость среды;
      εа = εε0 (ε0 = 8,85⋅10-12 ф/м- абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума),
      f - коэффициент, учитывающий форму частиц и их ориентацию в электрическом поле (f
= 3/2 для шарообразных частиц, f = 1 для цилиндрических частиц, ориентированных вдоль
силовых линий электрического поля).
                      εa H     81 ⋅ 8 ,85 ⋅ 10 −12 ⋅ 500
                 u=        ξ=−                           = 0,058 = − 31,2 ⋅ 10 − 6 м ⋅ с −1 = 31,2 мкм / с.
                       ηf            10 − 3 ⋅ 2 / 3
     Задача 33. Определите объемную скорость электроосмоса через мембрану водного
раствора электролита с χ = 1,5⋅10-3 См⋅м-1 при силе тока I = 8⋅10-5, если дзета -потенциал ξ =
0б057 В.
     Решение. Из уравнения для электроосмоса
                                                            χη
                                                      ξ=         V,
                                                            εa I
где εа = εε0 (ε0 = 8,85⋅10-12 ф/м - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума);
      ε - относительная диэлектрическая проницаемость воды, равная 81;
      χ - удельная электрическая проводимость раствора электролита;
      η - вязкость раствора, которую можно принять равной вязкости воды.
      При этих условиях η = 10-3 Па⋅с.
      Следовательно,
                                   ξε a I 0,057 ⋅ 81 ⋅ 8,85 ⋅ 10 −12 ⋅ 8 ⋅ 10 −5
                              V =          =                                     .
                                    χη                 1,5 ⋅ 10 − 3 ⋅ 10 − 3
      Задача 34. Определите молекулярную массу М синтетического каучука, если известно,
что характеристическая вязкость его раствора в хлороформе [η] = 0,0215, константы равне-
ния Марка-Хаувинка К = 1,85⋅10-5 и α = 0,56.
      Решение. Для нахождения М используем уравнение Марка-Хаувинка
                                                  [η] = КМ α ,
где вязкость раствора полимера является характеристической, т.е.
                                               η − η0 1 
                                  [η] = Clim  
                                                  η    C
                                                          = 0,0215м / кг ,
                                                                             3
                                           →0
                                               0        
где η - вязкость раствора;
      η0 - вязкость чистого растворителя - хлороформа;
      С - концентрация раствора, кг/м3.
      Перед тем как приступать к решению задачи, проводим логарифмирование уравнения
Марка-Хаувинка:
                                           lg[η] = lg K + α lg M
и только после этого режим его относительно lgМ, а затем подставим данные задачи:
                                lg[η] − lg K lg 0,0215 − lg 1,85 ⋅ 10 −5
                        lg M =                  =                              = 5,4771.
                                     α                         0,56
Следовательно, М = 3⋅10-5 = 300000.