Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 72 стр.

UptoLike

Рубрика: 

21. Определите молекулярную массу полиамида в м-креазоле, используя эксперимен-
тальные данные метода ультрацентрифугирования: константа седиментации при бесконеч-
ном разбавлении раствора S
0
=1,75с (константа: К = 8,7610
-3
, b = 0,459).
22. Определите молекулярную массу гемиилцеллюлозы в толуоле, используя данные
вискозиметрического метода (константа: К = 11,7210
-5
, α=0,659):
Концентрация полимера в рас-
творе С, кг/м
3
2,1 4,09 6,11 7,9 10,0
Приведенная вязкость
η
η
η
0
0
0,163 0,192 0,210 0,240 0,263
23. Рассчитайте молекулярную массу полиамида в метаноле, пользуясь эксперименталь-
ными данными метода ультрацентрифугирования: константа седиментации при бесконечном
разбавлении раствора S
0
= 1,94с (константа: К = 1,8710
-2
, b =0,46).
24. Определите молекулярную массу поликапронамида в м - крезоле, используя экспери-
ментальные данные метода ультрацентрифугирования (константа: К = 8,710
-5
, α=0,45):
Концентрация рас-
твораС, кг/м
3
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0
Константа седимен-
тации S
0
, c
0,67 0,56 0,46 0,44 0,41 0,33
25. Рассчитайте молекулярную массу поликапронамида в гексафторизопропаноле, поль-
зуясь экспериментальными данными метода ультрацентрифугирования: константа седимен-
тации при бесконечном разбавлении раствора S
0
= 0,9 с (константа: К = 8,510
-3
, b = 0,46).
10.ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ
СИСТЕМ
Оптические методы используются для изучения систем, содержащих множество час-
тиц, и для наблюдения за отдельными частицами. В коллоидной химии применяются те ме-
тоды, с помощью которых можно проводить дисперсионный анализ, т.е. определять размер и
форму частиц, удельную поверхность, концентрацию дисперсной фазы. Широко используе-
мыми и информативными методами являются световая и электронная микроскопия. Нижний
предел световой микроскопии составляет до 100 нм, электронной микроскопии - до 2-5 нм.
При этом следует иметь в виду, что электронная микроскопия не может быть использована
для наблюдения в жидких средах. Подобный недостаток отсутствует у оптических методов,
основанных на светорассеянии (опалесценции), причем указанные методы не уступают элек-
тронной микроскопии по чувствительности.
Светорассеяние принадлежит к дифракционным явлениям, обусловленным неоднород-
ностями, размеры которых меньше длины волны проходящего света. При рассеянии света
энергия падающего луча не переходит в тепловую энергию, а снова испускается частицами в
разных направлениях. Рассеянный свет можно наблюдать сбоку на темном фоне. Видимый
сбоку луч получил название конуса Тиндаля.
Теорию светорассеяния света разработал Релей (1871-1899). В её основе лежит уравне-
ние для интенсивности света J
Р
, рассеянного единицей объема дисперсной системы со сфе-
рическим диэлектрическими частицами, значительно меньшими длины волны падающего
света.
JJ
R
nn
nn
P
=⋅
+
042
1
2
0
2
1
2
0
2
2
24 3
2
π
λ
(
)
νθ
⋅+v
22
1cos , 10.1
где J
0
-интенсивность падающего света;
λ - длина волны падающего света;
R - расстояние частицы от источника света;
ν - концентрация частиц в единице объема системы;
   21. Определите молекулярную массу полиамида в м-креазоле, используя эксперимен-
тальные данные метода ультрацентрифугирования: константа седиментации при бесконеч-
ном разбавлении раствора S0=1,75с (константа: К = 8,76⋅10-3, b = 0,459).
   22. Определите молекулярную массу гемиилцеллюлозы в толуоле, используя данные
вискозиметрического метода (константа: К = 11,72⋅10-5, α=0,659):
                   Концентрация полимера в рас-           2,1    4,09    6,11    7,9          10,0
                   творе С, кг/м3
                   Приведенная вязкость η − η0        0,163     0,192   0,210   0,240     0,263
                                           η0


   23. Рассчитайте молекулярную массу полиамида в метаноле, пользуясь эксперименталь-
ными данными метода ультрацентрифугирования: константа седиментации при бесконечном
разбавлении раствора S0 = 1,94с (константа: К = 1,87⋅10-2, b =0,46).
   24. Определите молекулярную массу поликапронамида в м - крезоле, используя экспери-
ментальные данные метода ультрацентрифугирования (константа: К = 8,7⋅10-5, α=0,45):
                   Концентрация рас-
                                                1,0   1,5       2,0     2,5     3,0       4,0
                   твораС, кг/м3
                   Константа седимен-
                                            0,67      0,56      0,46    0,44    0,41      0,33
                   тации S0, c

   25. Рассчитайте молекулярную массу поликапронамида в гексафторизопропаноле, поль-
зуясь экспериментальными данными метода ультрацентрифугирования: константа седимен-
тации при бесконечном разбавлении раствора S0 = 0,9 с (константа: К = 8,5⋅10-3, b = 0,46).

   10.ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ
                             СИСТЕМ

      Оптические методы используются для изучения систем, содержащих множество час-
тиц, и для наблюдения за отдельными частицами. В коллоидной химии применяются те ме-
тоды, с помощью которых можно проводить дисперсионный анализ, т.е. определять размер и
форму частиц, удельную поверхность, концентрацию дисперсной фазы. Широко используе-
мыми и информативными методами являются световая и электронная микроскопия. Нижний
предел световой микроскопии составляет до 100 нм, электронной микроскопии - до 2-5 нм.
При этом следует иметь в виду, что электронная микроскопия не может быть использована
для наблюдения в жидких средах. Подобный недостаток отсутствует у оптических методов,
основанных на светорассеянии (опалесценции), причем указанные методы не уступают элек-
тронной микроскопии по чувствительности.
      Светорассеяние принадлежит к дифракционным явлениям, обусловленным неоднород-
ностями, размеры которых меньше длины волны проходящего света. При рассеянии света
энергия падающего луча не переходит в тепловую энергию, а снова испускается частицами в
разных направлениях. Рассеянный свет можно наблюдать сбоку на темном фоне. Видимый
сбоку луч получил название конуса Тиндаля.
      Теорию светорассеяния света разработал Релей (1871-1899). В её основе лежит уравне-
ние для интенсивности света JР, рассеянного единицей объема дисперсной системы со сфе-
рическим диэлектрическими частицами, значительно меньшими длины волны падающего
света.
                                                      2
                               24π 3  n12 − n02 
                     J P = J0 ⋅ 4 2  2         2 ν ⋅ v 2 (1 + cos2 θ ),              10.1
                               λ R  n1 + 2n0 
где J0 -интенсивность падающего света;
      λ - длина волны падающего света;
      R - расстояние частицы от источника света;
      ν - концентрация частиц в единице объема системы;