Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 79 стр.

                               2
     τλ4  n12 − 2n02 
r=    3                 =
   32π 4 cV  n12 − n02 

    13,85 ⋅ ( 5,28 ⋅ 10 − 7 )  1,460 2 + 2 ⋅ 1,3332 
                         4                          2
3                                                    = 2,23 ⋅ 10 −8 м = 22,3нм.
     32 ⋅ 3,14 4 ⋅ 8 ⋅ 10 − 3  1,460 − 1,3332 
     3. В процессе переработки диффузного сока (промежуточного продукта производства
сахара) размер частиц увеличивается. Как изменится интесивность рассеянного света при
увеличении размера частиц с 20 до 80 нм, если концентрация и плотность материала частиц,
а также интенсивность падающего света остались постоянными?
     Решение: Воспользуемся уравнениями, которые для двух высокодисперсных систем
можно представить в следующем виде:
                                        (4 / 3)πr13                (4 / 3)πr23
                         I p ,1 = k1ν м             I 0 ; I p ,2 =             I0;
                                                        ρ                       ρ
                                                             3
                                               I p ,2  r2       80 
                                                                        3

                                                    =   =   = 64 .
                                              I p ,1  r1        20 
Таким образом, при увеличении размеров частиц с 20 до 80 нм интенсивность рассеянного
света увеличится в 64 раза.
        4. Как изменится интенсивность рассеянного света, если фруктовый сок, являющийся
дисперсной системой, подвергнуть воздействию света длиной волн λ1=430нм и λ2=680нм?
        Решение: Для двух длин волн интенсивность рассеянного света определится по фор-
мулам:
                                                    4
             1                  1       I p.  λ2        680 
                                                                 4

I p ,1 = k 1 4 I 0 ; I p ,2 k 1 4 I 0 ;     =  =             = 6,25.
            λ1                 λ2       I p  λ1         430 
      При увеличении длины падающего света с 430 до 680 нм интенсивность рассеянного
света снижается в 6,25 раза.
      5. Определите экстинкцию куска хлеба толщиной 12 мм, если длина волны падающего
света составляет 0,6 мкм. Коэффициент поглощения в этих условиях равен 270 м-1.
      Решение: Согласно формуле для выражения экстинкции (оптической плотности):
                                I 
                        Э = lg 0  = 0,43ка = 0,43 ⋅ 270 ⋅ 12 ⋅ 10− 3 = 1,39 .
                                Iп р 
      6. Определите коэффициент поглощения, если поток света после прохождения дис-
персной системы, толщина которой составляет 3,1 см, ослабляется в 2,7 раза, (т.е. I0/Iпр=2,7).
                                                    I 
      Решение: Согласно уравнению Э = lg 0  = 0,43ка
                                                    Iпр 
                                lg I 0 / I п р        lg 2,7                  −1
                           к=                  =                 − 2 = 32,36 м .
                                   0,43a         0,43 ⋅ 3,1 ⋅ 10
      7. Раствор золя золота с концентрацией 5⋅10-5 кг/м3 исследован с помощью ультрамик-
роскопа. Число частиц в поле зрения площадью 1⋅10-6 м2 и глубиной пучка света 2⋅10-2 м рав-
но n = 6,5. Предполагая, что частицы золота сферические, вычислите их средний радиус.
Плотность золота 19,3⋅103 кг/м3.
      Решение: Объем раствора в поле зрения микроскопа составляет V=S⋅h. Численная кон-
центрация ν золя золота составляет ν = n / V. Объем одной частицы золя золота составляет:
                                                    c       c ⋅V
                                             V2 =        =         .
                                                  ρ ⋅ν ρ ⋅ n
Радиус сферической частицы рассчитывается по формуле: