Контрольная Коллоидная химия, вариант 21, номер: 243561

"Вариант 21
27. Под действием каких факторов и как внешне проявляется наруше-
ние агрегативной устойчивости коллоидных систем? Как называется этот
процесс?

28. Что такое поверхностно–активные вещества (ПАВ)? Каковы особенности строения их молекул? Как они используются в процессах защиты окружающей среды?

41. Какие вещества называются поверхностно-инактивными и поверхностнонеактивными? Приведите примеры. Изобразите изотермы поверхностного натяжения для растворов этих классов веществ.

88. Что такое коагуляция? Какие причины могут вызвать коагуляцию золей? По изменению каких свойств коллоидных растворов можно судить о коагуляции?

109. Укажите причины взрывоопасности и электризации аэрозолей, в том числе угольной пыли, талька, муки. Как ускорить седиментацию аэрозолей?

117. Опишите особенности явлений осмоса, диффузии и рассеяния све-
та в растворах высокомолекулярных веществ.

136. Рассчитайте полную поверхностную энергию 7 г эмульсии бензола в воде с концентрацией 60 % (масс) и дисперсностью 4 мкм-1 при температуре
313 К. Плотность бензола 0,858 г/см3, межфазное поверхностное натяжение 26,13 мДж/м2, температурный коэффициент поверхностного натяжения бензола dσ/dT = – 0,13 мДж/(м2•К).

155. Будет ли растекаться гексан по поверхности воды при 20 °С, если поверхностное натяжение воды, гексана и межфазное натяжение соответственно равны: 0,0728, 0,0184, 0,0471 Дж/м2.

164. Рассчитайте поверхностное натяжение ртути, если в стеклянном
капилляре радиусом 0,16•10-3 м столбик ее опустился на 0.012 м ниже уровня
ртути в сосуде. Плотность ртути равна 13,6•103 кг/м3. Краевой угол смачивания равен 1300.

193. Удельная поверхность сферических частиц гидрозоля кремнезема
составляет 1,1∙104 м-1. Вязкость дисперсионной среды 1∙103 Па∙с, температура
293 К. Определите проекцию среднего сдвига частиц золя за время 4 с.

212. По ультрамикроскопическим данным вычислите средний линейный размер коллоидных частиц серебра. Концентрация серебра и соответствующие им средние числа частиц ν, подсчитанные в объеме 1∙10-6 м3 , приведены в таблице. Плотность серебра 10,5∙103 кг/м3

227. Коллоидный раствор (золь) АД получен при смешивании V1мл водного
раствора АЕ с молярной концентрацией С1 и V2 мл водного раствора ВД с молярной концентрацией С2 (данные для решения приведены в табл.3.1).
1) Напишите уравнение реакции и определите, какой из продуктов реакции образует золь.
2) Рассчитайте, какое из исходных веществ – АС или ВД – взято в избытке.
3) Напишите формулу мицеллы образовавшегося золя АД и укажите заряд коллоидной частицы (гранулы).
4) Определите, к какому электроду и какая часть мицеллы будет перемещаться при электроосмосе.
5) Для данных электролитов: K2SO4,NaNO3,Na3PO4,MgCl2,CdSO4,
Al2(SO4)3:
а) определите, какой из ионов электролита будет вызывать коагуляцию,
и расположите ионы в ряд в порядке уменьшения порога коагуляции;
б) рассчитайте пороги коагуляции С в золе АД для каждого из предложенных электролитов, используя правило Шульца-Гарди или закономерность Дерягина-Ландау, если порог коагуляции гидрозоля АД под действием электролита KNO3 равен Ск (табл.3.1).

259. По экспериментальным данным адсорбции бензола на поверхности непористой сажи вычислите константы уравнения Ленгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Ленгмюра:

262. Для водного раствора изо-масляной кислоты при 291 К найдены значения констант уравнения Шишковского: b = 13,1•10-3, а = 2,2. Вычислите
величину адсорбции при концентрации равной 0,15 моль/л.

300. По изотерме БЭТ адсорбции бензола при 293 К рассчитайте удельную поверхность адсорбента, если площадь, занимаемая одной молекулой бензола, равна S0 = 0,49 нм2

309. По экспериментальным данным конденсации паров воды на силикагеле при Т = 293 К построить: 1) кривую капиллярной конденсации, 2) интегральную и 3) дифференциальную кривые распределения объема пор адсорбента по радиусам (мольный объем адсорбата vm = 0,018 м3/моль; σ =72,510-3Дж/м2).

339. Для полного обессоливания методом ионообменной адсорбции V м3
природной или разбавленной сточной воды последовательно пропускают через колонки, содержащие m1 кг катионита в Н-форме, ДОЕкат, моль
экв/кг и m2 кг анионита в ОН-форме, ДОЕанио, моль экв/ кг (табл. 3.3).
1) Напишите уравнения ионообменных реакций, протекающих на ка-
тионите и анионите с участием ионов каждой соли.
2) Определите, в какой последовательности будут адсорбироваться ионы на катионите и анионите, расположив их в ряд по уменьшению адсорбируемости.
3) Пересчитайте концентрацию солей в водном растворе, выраженную в
г/л, в молярную концентрацию эквивалентов (моль экв/л) и определите суммарную концентрацию солей в (моль экв/л).
4) Рассчитайте объем (V, м3) воды, из которого при заданных параметрах процесса можно полностью извлечь соли.

349. Рассчитайте скорость электрофореза коллоидных частиц берлинской лазури в воде, если электрокинетический потенциал составляет 58 мВ, напряженность электрического поля 5•10-2 В/м, вязкость среды 1•10-3 Па•с, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,1.

378. Рассчитайте, какой объем (м3) раствора 0,01 М Al2(SO4)3 требуется для коагуляции 10 м3 золя As2S3. Порог коагуляции равен 96∙10-6 кмоль/м3.


Литература
1. Фролов, Ю. Г. Коллоидная химия / Ю. Г. Фролов. – 3-е изд – М.: Альянс, 2004. – 464 с.
2. Гребенников, С. Ф. Физическая и коллоидная химия процессов защиты и реабилитации объектов окружающей среды: учеб. пособие / С. Ф. Гребенников, Л. М. Молодкина., М. Ю. Андрианова. – СПб.: изд-во Политех. СПбГПУ,2010. – 477 с.
3. Расчеты и задачи по коллоидной химии / Учебное пособие для хим.-
технолог. спец. вузов / под ред. В. И. Барановой. –М.: Высш. шк., 1989.–288 с.


"