Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 2. Цыренова С.Б - 4 стр.

UptoLike

Рубрика: 

9 10
Задача 9. Определите вязкость глицерина, если он из
вискозиметра вытекает через капилляр. Радиус капилляра
r=110
-3
м, длина капилляра l=6-10
-2
м. Скорость течения
1410
-10
м
3
/с под давлением Р=200 Па.
Решение. Согласно уравнению Пуазейля
где
υ
скорость течения;
Задача 10. Рассчитайте молекулярную массу поливи-
нилового спирта по данным вискозиметрии: характеристи-
ческая вязкость [η] = 0,15. Константы уравнения Марка -
Гувинка составляют К=4,5310
-5
; α=0,74.
Решение. Согласно уравнению [
η
[=КМ
а
, отсюда
Задача 11. Гомогенизированное при температуре 20
0
С
молоко содержит 3,6% (об.) эмульгированного жира со
средним диаметром капелек 8 мкм. Часть казеина, содержа-
ние которого в молоке составило 3,2%,адсорбировалось на
капельках жира слоем толщиной 6,8 ммкм. Определить объ-
ем казеина, адсорбированного на капельках жира.
Решение. Число капелек жира в молоке
n=6
3
d
V
π
,
где V – объем жира в 1 м
3
молока, равный 3,6
.
10
-2
м
3
; d –
диаметр капельки жира, м.
Подставив численные значения, получим
n=
14
36
2
1034,1
)108(14,3
106,36
=
Объем адсорбированного казеина
V
каз
=(V
2
– V
1
)n= ),(
6
3
1
3
2
ddn
π
где d
2
диаметр капельки со слоем казеина; d
1
диаметр
капельки жира.
Подставив численные значения, получим
V
каз
=
34183314
1083,110)80136,8(1034,1
6
14,3
м=
что составляет 183 мл, или 0,0183% от объема молока,
или
%57,0
2,3
1001083,1
=
от объема казеина.
Задача 12. Вычислить степень адсорбции фенола на
поверхности капель эмульгированного масла по экспери-
ментальным данным в зависимости поверхностного натя-
жения водного раствора фенола от его концентрации:
С
3
10 , моль/м
3
………..0,05 0,127 0,268 0,496
3
10
σ
, Дж/м
2
………...67,88 60,1 51,58 44,97
Решение. Согласно уравнению Гиббса
dC
d
RT
C
σ
=Γ
величина
dC
d
σ
при С 0 называется поверхностной актив-
ностью вещества (в данном случае фенола) и может быть
определена как тангенс угла наклона касательной к кривой
)(Cf=
σ
в точке, где С=0. Строим кривую )(Cf
=
σ
. Тан-
генс угла наклона касательной в точке С=0 и tg
α
=0,0967.
                                                                 где V – объем жира в 1 м3 молока, равный 3,6 .10-2 м3; d –
                                                                 диаметр капельки жира, м.
                                                                       Подставив численные значения, получим
                                                                                   6 ⋅ 3,6 ⋅ 10 −2
                                                                               n=             −6 3
                                                                                                   = 1,34 ⋅ 1014
     Задача 9. Определите вязкость глицерина, если он из                          3,14(8 ⋅ 10 )
вискозиметра вытекает через капилляр. Радиус капилляра                 Объем адсорбированного казеина
r=1⋅10 -3 м, длина капилляра l=6-10 -2 м. Скорость течения                                               π
                                                                                    Vказ=(V2 – V1)n=         n(d 23 − d13 ),
14⋅10 -10 м3/с под давлением Р=200 Па.                                                                    6
     Решение. Согласно уравнению Пуазейля                        где d2 – диаметр капельки со слоем казеина; d1 – диаметр
                                                                 капельки жира.
                                                                        Подставив численные значения, получим
где υ — скорость течения;                                                    3,14
                                                                     Vказ=        ⋅ 1,34 ⋅ 1014 (8,0136 3 − 8 3 )10 −18 = 1,83 ⋅ 10 − 4 ⋅ м 3
                                                                               6
                                                                 что составляет 183 мл, или 0,0183% от объема молока,
                                                                     1,83 ⋅ 10 ⋅ 100
     Задача 10. Рассчитайте молекулярную массу поливи-           или                  = 0,57% от объема казеина.
                                                                           3,2
нилового спирта по данным вискозиметрии: характеристи-
ческая вязкость [η] = 0,15. Константы уравнения Марка -
                                                                         Задача 12. Вычислить степень адсорбции фенола на
Гувинка составляют К=4,53⋅10 -5; α=0,74.                         поверхности капель эмульгированного масла по экспери-
     Решение. Согласно уравнению [η[=КМа, отсюда                 ментальным данным в зависимости поверхностного натя-
                                                                 жения водного раствора фенола от его концентрации:
                                                                 С ⋅ 10 , моль/м3………..0,05
                                                                       3
                                                                                               0,127   0,268     0,496
                                                                 σ ⋅ 10 , Дж/м ………...67,88
                                                                         3      2
                                                                                                60,1    51,58     44,97
     Задача 11. Гомогенизированное при температуре 200С                  Решение. Согласно уравнению Гиббса
молоко содержит 3,6% (об.) эмульгированного жира со                                           C dσ
                                                                                        Γ=−      ⋅
средним диаметром капелек 8 мкм. Часть казеина, содержа-                                     RT dC
ние которого в молоке составило 3,2%,адсорбировалось на                       dσ
                                                                 величина         при С → 0 называется поверхностной актив-
капельках жира слоем толщиной 6,8 ммкм. Определить объ-                        dC
ем казеина, адсорбированного на капельках жира.                  ностью вещества (в данном случае фенола) и может быть
       Решение. Число капелек жира в молоке                      определена как тангенс угла наклона касательной к кривой
                             V                                   σ = f (C ) в точке, где С=0. Строим кривую σ = f (C ) . Тан-
                        n=6 3 ,
                            πd                                   генс угла наклона касательной в точке С=0 и tg α =0,0967.

                                                             9   10