Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 62 стр.

                                     a       2 ,5 ⋅ 10−2
                                U0       =               = 0,7 ⋅ 10− 5 м / с /
                                     τ          3600
     Напряженность внешнего поля:
                                        Е 115
                                     Н=    =         = 209 В / м ;
                                        е 0,55
                                U 0η     1 ⋅ 10−3 ⋅ 0,7 ⋅ 10−5
                            ξ=        =                        = 0,046В.
                                εε0 H 81 ⋅ 8,85 ⋅ 10− 22 ⋅ 209
     2. Рассчитайте электрокинетический потенциал на границе керамический фильтр-
водный раствор КCl, если при протекании раствора под давлением р = 3,1 104 Па потенциал
течения составил U= 1,2⋅10 –2 В. Свойства дисперсионной среды при 298,2 К: удельная элек-
тропроводность χ= 0,141См-м -1. Концентрация водного раствора KCl составляет 0,01м, вяз-
кость раствора η = 8,94.10-4 Па⋅с, проницаемость ε = 78,5.
     Решение: Зависимость потенциала течения от приложенного давления н свойств дис-
персной системы выражается соотношением:
                                         ε ⋅ ε0 ⋅ ξ ⋅ p
                                     U=                 , откуда
                                              η⋅χ
                           Uηχ          1,2 ⋅ 10−2 ⋅ 8,94 ⋅ 10−4 ⋅ 0,41
                         ξ=         =                                    = 0,07 В.
                           ε ⋅ ε0 p 78,5 ⋅ 8,85 ⋅ 10− 22 ⋅ 3,1 ⋅ 10− 4
     3. Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля 50 мВ. Приложенная внешняя
ЭДС 240 В, расстояние между электродами 40 см; вычистить электрофоретическую ско-
рость частиц золя, если форма их цилиндрическая. Вязкость воды η=1 10 –3 Па-с, диэлектри-
ческая проницаемость среды 81.
     Решение: Из формулы электрокинетического потенциала частиц цилиндрической
формы:
                                                      4πUη
                                               ξ=
                                                        εH
находим электрофоретическую скорость:
                           ξεH                            Е 240
                       U=         , где             Н= =               = 600В / м,
                           4πη                              l   0,14
                                     0,05 ⋅ 81 ⋅ 600                 −5
                            U=                       − 3 = 2 ,15 ⋅ 10 м / с.
                                    4 ⋅ 3,14 ⋅ 1 ⋅ 10
     4. Рассчитайте толщину диффузного ионного слоя λ, на поверхности частиц сульфата
бария, находящихся в водном растворе NaCl концентрацией 25мг/л. Относительная диэлек-
трическая проницаемость раствора при 288К равна 82,2.
     Решение: Толщина диффузионного ионного слоя рассчитывается по уравнению:
                                                      εε0 RT
                                              λ=          2   .
                                                        2F J
      Для электролита NaCl ионная сила J равна
                                      J=Ѕ(с⋅12+с⋅12) = с,
где с - концентрация раствора NaCl в моль/м3
                                        25     25
                                   с=      =       = 0,428.
                                        м 58,44
Тогда ионная сила раствора NaCl:
                              J = Ѕ (0,428.12 + 0,428.l2) = 0,428
Толщина диффузионного слоя:
                                82 ,2 ⋅ 8,85 ⋅ 10−22 ⋅ 8,31 ⋅ 288
                          λ=                                      = 1,477 ⋅ 10− 8 м.
                                     2 ⋅ ( 96500)2 ⋅ 0,428