Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 68 стр.

      1. Определить вязкость глицерина, если он из вискозиметра вытекает через капилляр.
Радиус капилляра r = 1⋅10-3м, длина капилляра l =6⋅10-2м. Скорость течения 14⋅10-10м2/с под
давлением Р=200Па.
    Решение: Согласно уравнения Пуазейля
                                                            πr 4 P
                                                   η=                 ,
                                                             8lv
где v – скорость течения
                                  3 ,1 4 ⋅ ( 1 ⋅ 1 0 − 3 ) 4 ⋅ 2 0 0                     .
                              η =              −2               − 1 0 = 0 ,9 3 5 П а ⋅ с
                                                       8 ⋅ 6 ⋅10         ⋅14 ⋅10
      2. Рассчитайте молекулярную массу поливинилового спирта по данным вискозиметрии:
характеристическая вязкость [η]=0,15. Константа уравнения Марка-Хаувинка составляет: К =
4,53⋅10-5; а = 0,74.
    Решение: Уравнение Марка-Хаувинка [η] = КМα логарифмируем, откуда:
                                              lg[η] − lg K
                                       lg М =
                                                                                     α
                                                                  lg 0,15 − lg 4 ,53 ⋅ 10−5
                                                  lg М =                                    = 4,75
                                                                           0,74
       М=56200
       3. Рассчитайте толщину гидратных оболочек частиц золя диоксида кремния, если экс-
периментальными методами было установлено, что вязкость 15%-го золя составит 1,3⋅10-
3
  Па⋅с, а диаметр частиц равен 16нм. Плотности частиц дисперсной фазы золя и дисперсион-
ной среды соответственно 2,7 и 1г/см3. Вязкость дисперсионной среды1⋅103Па⋅с, коэффици-
ент формы частиц α=2,5.
                                     η − η0
     Решение: η = η0 (1 + αϕ2 );ϕ2 =
                                                         η0α
                      −3              −3
        1,3 ⋅ 10 − 1,0 ⋅ 10
    ϕ2 =                      = 0,12
             1 ⋅ 10− 3 ⋅ 2 ,5
             cρ                 15 2 ,7
    ϕ=                   =                   = 0,06
       c ρ + cдк ρ0 15 2 ,7 + (100 − 15) / 1
                     1
                                                                1
                                                                         
              ϕ     3             16 ⋅ 10− 9        0 ,1 2                                  .
    δ = ν   2          − 1  =
                                                                  3
                                                 ⋅                 − 1 = 2 ,3 ⋅ 1 0 − 9 м
               ϕ                       2           0 ,0 6           
                                                                    
    4. При измерении вязкости раствора 1-4-цис-полиизопрена в толуоле получены с по-
мощью капиллярного вискозиметра данные:
                          С, г/л                                    0         1,41       1,91       2,59    3,24    3,89
                          Время истечения раство-                 171,5      216,1       234        257,3   282,6   308,1
                          ра τ, с

     Рассчитайте значения относительной, удельной и приведенной вязкости растворов. По-
стройте график зависимости ηуд/с = f (c) и определите характеристическую вязкость раствора [η] и
вискозиметрическую константу Хаггинса К/.
     Решение: Относительная вязкость определяется как отношение вязкости раствора η к
вязкости чистого растворителя η0:
                                           ηотн = η / η0.
     Удельная вязкость раствора представляет собой приращение вязкости за счет раство-
ренного вещества, отнесенное к вязкости растворителя:
                                           η − η0
                                     ηуд =         = ηотн − 1 .
                                                                            η0