Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 80 стр.

UptoLike

Рубрика: 

r
VcV
n
==
⋅⋅
⋅⋅
3
4
3
4
3
3
ππρ
;
r м=
⋅⋅ ⋅ ⋅
⋅⋅
=⋅
−−
3 5 10 1 10 2 10
4 314 6 5 19 3 103
264 10
56 2
3
6
.,,
,
.
8. Вычислите среднее значение молярного коэффициента поглощения при прохожде-
нии света (длина волны 470нм) через слой коллоидного раствора гидроокиси железа различ-
ной концентрации С при разной толщине слоя
l. Данные опытов приведены ниже:
Концентрация С, % 0,10 0,05 0,04 0,02
Толщина слоя l
.
10
-3
, м
2,5 2,5 5,0 5,0
% прошедшего света J 5,9 10,9 11,0 32,5
Решение: Для вычисления молярного коэффициента поглощения применим уравнение
Бугера-Ламберта-Бера в логарифмитической форме:
lg
,
I
I
c
n
0
23
=
⋅⋅
ε
l
или
(
)
ε
=
23
0
,lg lgII
c
l
.
Подставим численные значения для с = 0,1%; I
пр
= 5,9%; l = 2,5
.
10
-3
м
(
)
ε
1
3
3
2 3 100 5 9
01 25 10
11 3 10=
⋅⋅
=⋅
,lg lg,
,,
,.
Аналогично рассчитываем
ε
2
= 11,1510
3
; ε
3
= 11,0410
3
; ε
4
= 11,2710
3
;
ε
ср
= 11,1910
3
.
Задачи для самостоятельного решения
1. С помощью уравнения Рэлея рассчитайте во сколько раз интенсивность рассе-
янного света дисперсной системы больше при освещении светом с длиной вол-
ны λ
1
или длиной волны λ
2
. Интенсивности падающих монохроматических
пучков света равны.
варианта
λ
1
, нм λ
1
, нм
1 2 3
1 310 490
2 380 490
1 2 3
3 360 510
4 360 580
5 310 580
6 345 610
7 410 610
8 540 680
9 480 680
10 325 710
11 580 710
12 580 710
13 590 710
2. С помощью уравнения Рэлея сравните интенсивности света, рассеянного двумя
эмульсиями с равными диаметрами частиц дисперсной фазы и одинаковой концентрацией.
Показатель преломления воды равен 1.33
                                                      3V     3 ⋅ c ⋅V
                                              r=3        =3            ;
                                                      4π    4π ⋅ n ⋅ ρ
                            3 ⋅ 5 ⋅ 10−5 ⋅ 1 ⋅ 10−6 ⋅ 2 ⋅ 10−2
                        r=       3                             = 2 ,64 ⋅ 10− 6 м .
                               4 ⋅ 314
                                     . ⋅ 6,5 ⋅ 19 ,3 ⋅ 103
     8. Вычислите среднее значение молярного коэффициента поглощения при прохожде-
нии света (длина волны 470нм) через слой коллоидного раствора гидроокиси железа различ-
ной концентрации С при разной толщине слоя l. Данные опытов приведены ниже:

                  Концентрация С, %                   0,10             0,05            0,04               0,02
                                  .
                  Толщина слоя l 10 , м-3              2,5              2,5            5,0                5,0
                  % прошедшего света J                 5,9             10,9           11,0                32,5


     Решение: Для вычисления молярного коэффициента поглощения применим уравнение
Бугера-Ламберта-Бера в логарифмитической форме:
                               I0 ε ⋅ c ⋅ l                                   2 ,3( lg I 0 − lg I )
                          lg      =                        или         ε=                             .
                               In   2 ,3                                             c⋅ l
      Подставим численные значения для с = 0,1%; Iпр = 5,9%; l = 2,5.10 -3м
                                             2 ,3( lg 100 − lg 5 ,9 )
                                      ε1 =                              = 11, 3 ⋅ 10 3 .
                                                0 ,1 ⋅ 2 ,5 ⋅ 10 − 3
Аналогично рассчитываем
ε2 = 11,15⋅103; ε3 = 11,04⋅103; ε4 = 11,27⋅103;
                        εср = 11,19⋅103.

                              Задачи для самостоятельного решения
      1.       С помощью уравнения Рэлея рассчитайте во сколько раз интенсивность рассе-
               янного света дисперсной системы больше при освещении светом с длиной вол-
               ны λ1 или длиной волны λ2. Интенсивности падающих монохроматических
               пучков света равны.

                       № варианта                 λ1, нм                           λ1, нм
                           1                         2                                3
                           1                       310                              490
                           2                       380                              490
                           1                         2                                3
                           3                       360                              510
                           4                       360                              580
                           5                       310                              580
                           6                       345                              610
                           7                       410                              610
                           8                       540                              680
                           9                       480                              680
                           10                      325                              710
                           11                      580                              710
                           12                      580                              710
                           13                      590                              710

     2. С помощью уравнения Рэлея сравните интенсивности света, рассеянного двумя
эмульсиями с равными диаметрами частиц дисперсной фазы и одинаковой концентрацией.
Показатель преломления воды равен 1.33