Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 2. Цыренова С.Б - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

15 16
w
OHr
r
r
S
D
RT
S
D
RT
M
,20
2
=
=
ρρ
ρ
подставляя в уравнение значения М
r
и S
20,w
получаем
121113
3
1001,1103,7
176000
)20273(10314,8
=
+
= смD
Расчеты значений М
r
полимеров по этому методу обычно
проводят по уравнению
b
r
KMS =
0
где S
0
- константа седиментации в ультрацентрифуге при
бесконечном разведении; К и b – эмпирические константы.
S
0
находят, используя линейную зависимость между 1/S и
концентрацией С полимера путем построения графика (от-
кладывая значения С по абсциссе, а 1/S по ординате, и про-
водя через полученные точки прямую до пересечения ее с
ординатой). Отрезок отсекаемый прямой на оси ординат,
равен 1/S
0
. Затем уравнение логарифмируют и, подставляя
известные величины К, b и S
0
, определяют последовательно
lg M
r
и M
r
.
Задача 18. Определить графическим способом кон-
станту скорости коагуляции по Смолуховскому для гидро-
золя серы по следующим экспериментальным данным:
Время коагуляции
τ
, с . . . . . 0 100 300 600 900 1200
Общее число частиц в 1 м
3
n*10
-14
16 9,76 5,47 3,31 2,36 1,84
Решение. Согласно теории быстрой коагуляции Смо-
луховского изменение объемной доли числа частиц n во
времени описывается кинетическим уравнением второго
порядка:
2
Kn
dt
dn
=
после интегрирования этого уравнения получаем
Kt
nn
=
0
11
где n
0
начальная объемная доля частиц. Подставляя экспе-
риментальные данные в координатах (1/n,t), получаем
K=
1318
104
см и n
0
=
314
1016
м
Время половиной коагуляции
156
=
θ
с получаем из соот-
ношения )/(1
0
Kn
=
θ
, которое вытекает из предыдущего
уравнения при подстановке в него:
0
nn
=
и
θ
τ
=
.
ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ
КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
Дисперсные системы. Поверхностные явления.
1. Золь сернокислого бария получен смешением рав-
ных объемов растворов Ba(NO
3
)
2
и H
2
SO
4
. Написать форму-
лу мицеллы. Одинаковы ли исходные концентрации раство-
ров, если частицы золя перемещаются к аноду?
2. Для получения золя AgCI смешали 10·10
-6
м
3
0,02н
раствора KCI и 100·10
-6
м
3
0,05н раствора AgNO
3.
Написать
формулу мицеллы этого золя и указать направление движе-
ния частиц при электрофорезе.
3. Золь AI(OH)
3
получен смешением равных объемов
растворов AICI
3
и NaOH. Написать формулу мицеллы золя.
Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если
при электрофорезе частицы движутся к катоду?
4. Золь Fe(OH)
3
получен методом гидролиза FeCI
3
.
Напишите формулу мицеллы, если считать, что стабилиза-
тором золя является раствор оксихлорида железа.
5. Написать формулу мицеллы AgJ, если в качестве
стабилизатора взят нитрат серебра. Каков знак заряда кол-
лоидных частиц?
6.
Гидрозоль сернистой ртути получен пропусканием
H
2
S через водный раствор оксида ртути. Написать уравне-
                         RT    ρr S       RT                                    где n0 – начальная объемная доля частиц. Подставляя экспе-
                  Mr =                  =    S 20, w                            риментальные данные в координатах (1/n,t), получаем
                         D ρ r − ρ H 2O   D
                                                                                K= 4 ⋅ 10 −18 м 3 ⋅ с −1 и n0= 16 ⋅ 10 −14 м −3
подставляя в уравнение значения Мr и S20,w получаем
                                                                                Время половиной коагуляции θ = 156 с получаем из соот-
            8,314 ⋅ 10 3 (273 + 20)                                             ношения θ = 1 /(n0 K ) , которое вытекает из предыдущего
        D=                           7,3 ⋅ 10 −13 = 1,01 ⋅ 10 −11 м 2 ⋅ с −1
                   176000
                                                                                уравнения при подстановке в него: n = n0 и τ = θ .
Расчеты значений Мr полимеров по этому методу обычно
проводят по уравнению
                         S 0 = KM rb
где S0 - константа седиментации в ультрацентрифуге при
бесконечном разведении; К и b – эмпирические константы.                                       ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ
S0 находят, используя линейную зависимость между 1/S и                                      КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
концентрацией С полимера путем построения графика (от-
кладывая значения С по абсциссе, а 1/S по ординате, и про-                            Дисперсные системы. Поверхностные явления.
водя через полученные точки прямую до пересечения ее с                                1. Золь сернокислого бария получен смешением рав-
ординатой). Отрезок отсекаемый прямой на оси ординат,                           ных объемов растворов Ba(NO3)2 и H2SO4. Написать форму-
равен 1/S0. Затем уравнение логарифмируют и, подставляя                         лу мицеллы. Одинаковы ли исходные концентрации раство-
известные величины К, b и S0, определяют последовательно                        ров, если частицы золя перемещаются к аноду?
lg Mr и Mr.                                                                           2. Для получения золя AgCI смешали 10·10-6 м3 0,02н
                                                                                раствора KCI и 100·10-6 м3 0,05н раствора AgNO3. Написать
      Задача 18. Определить графическим способом кон-                           формулу мицеллы этого золя и указать направление движе-
станту скорости коагуляции по Смолуховскому для гидро-                          ния частиц при электрофорезе.
золя серы по следующим экспериментальным данным:                                      3. Золь AI(OH)3 получен смешением равных объемов
Время коагуляции τ , с . . . . . 0        100    300 600 900 1200
Общее число частиц в 1 м3 n*10-14 16      9,76   5,47 3,31 2,36 1,84
                                                                                растворов AICI3 и NaOH. Написать формулу мицеллы золя.
       Решение. Согласно теории быстрой коагуляции Смо-                         Одинаковы ли исходные концентрации электролитов, если
луховского изменение объемной доли числа частиц n во                            при электрофорезе частицы движутся к катоду?
времени описывается кинетическим уравнением второго                                   4. Золь Fe(OH)3 получен методом гидролиза FeCI3.
порядка:                                                                        Напишите формулу мицеллы, если считать, что стабилиза-
                      dn                                                        тором золя является раствор оксихлорида железа.
                    −    = Kn 2                                                       5. Написать формулу мицеллы AgJ, если в качестве
                      dt                                                        стабилизатора взят нитрат серебра. Каков знак заряда кол-
после интегрирования этого уравнения получаем                                   лоидных частиц?
                    1 1                                                               6. Гидрозоль сернистой ртути получен пропусканием
                      −    = Kt
                    n n0                                                        H2S через водный раствор оксида ртути. Написать уравне-
                                                                           15   16