1. По определению, коллоидные системы – это гетерогенные системы, в которых одна фаза в высокодисперсном состоянии распределена в объеме другой фазы. Таким образом, качественным критерием коллоидной системы является ее гетерогенность (многофазность), а количественным – степень дисперсности (раздробленность). Именно за счет высокой раздробленности и, соответственно, большой поверхности раздела фаз вклад поверхностных явлений в общее поведение коллоидных систем является самым существенным.
2. Уравнение Фрейндлиха имеет вид:
A=K·Cp1/n
Логарифмируя его, получим:
lgA=lgK+1/nlgC
Для определения констант построим график в линейных координатах lg A = f(lgP):
P·10-3,Па x/m (А),
моль/кг lgP
lga
1,34 0,38 3,13 -0,42
2,5 0,58 3,39 -0,24
4,25 1,016 3,63 0,007
5,71 1,17 3,76 0,068
7,18 1,33 3,86 0,124
8,9 1,46 3,95 0,164
Из графика определим:
Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен логарифму K:
a=lg K
К = 10а
K=0,0004
Тангенс угла наклона прямой равен 1/n:
tgα=1/n = 2,612
n = 0,38
3. График зависимости α=f(d) приведен на рис. 1.
d,нм α
77 3,92
88 3,64
95 3,54
106,7 3,3
111 3,23
119 3,04
132 2,82
139 2,72
143 2,66
158 2,45
167 2,36
189 2,14
рис. 1.
Уравнение Геллера имеет вид:
D=Кλ-n, где D-оптическая плотность, λ -длина волны
Для графического определения показателя n необходимо построить график в линеаризованных координатах lgD = f(lgλ), при этом тангенс угла наклона получившейся прямой равен -n.
lnD = lnK – nlnλ (график lgD = f(lgλ), tgα=-n)
Λ, м D lgλ lgD
0,000000415 0,195 -6,38195 -0,70997
0,000000485 0,127 -6,31426 -0,8962
0,000000527 0,099 -6,27819 -1,00436
0,000000685 0,048 -6,16431 -1,31876
n = -tgα = 2,802
По таблице в справочнике находим z = 5.5
z=8πr/λ
r=zλ/(8π)
5.5/(8·π)=0.219λ
Соотнесем уравнение с заданными длинами волн:
λ·109 r·109
415 90,885
485 106,215
527 115,413
685 150,015
rcp=115.6 нм
4. Для графического определения константы коагуляции необходимо построить график в линеаризованных координатах ϑ0/ϑτ = f(τ).
Τ,с ϑτ∙10-14
ϑ0/ϑτ
0 2,69 1
120 2,25 1,198
240 2,02 1,33
420 1,69 1,59
600 1,47 1,83
900 1,36 1,98
Котангенс угла наклона полученной прямой соответствует времени половинной коагуляции:
θ = ctgα = 1/tgα = 1/0,0011 = 909 c
Согласно теории Смолуховского, константу коагуляции можно определить как константу скорости реакции второго порядка:
Kэксп. = 1/ϑ0 τ = 1/(2,69·1014*909) = 4,05·10-18
Определим теоретическую константу коагуляции:
Kтеор = 4RT/(3ηNa)
η=1*10-3Па·с
Т=293
Ктеор = 5,4·10-18
Константы имеют один порядок, что свидетельствует о том, что коагуляция является быстрой.
5. Коэффициент диффузии можно найти по формуле Эйнштейна:
D=kT/(6πŋr), где по условию T=273+15=288 K; ρ=1,587·103 кг/м3; ŋ=0,001 Па·с
Определим радиус сферической частицы исходя из объема:
V=4/3 πr3
r=33V/(4π)
Определим молярный объем сахарозы:
C12H22O11
M=342,29 г/моль
Vm=M/ρ=342,29г/моль/1,587 г/см3=215,68 см3=2,156·10-4м3
Определим объем одной частички:
Vчаст=Vm/Na=3,58·10-28м3
Тогда:
r=33∙3,58∙10-284∙3,14=38,55∙10-29=4,4·10-10 м
D=1,38·10-23·288/(6·3,14·0,001·4,4·10-10)
D=4,79·10-10
6. Удельная и приведенная вязкости связаны уравнением:
ηуд/С=ηпривед
Построим график зависимости приведенной вязкости от концентрации:
c,кг/м3 ηуд ηуд/с
1 0,24 0,24
1,75 0,525 0,3
2,5 0,875 0,35
3,25 1,35 0,415
4 1,84 0,46
Отрезок, отсекаемый на оси ординат, равен характеристической вязкости раствора:
|η| = 0,074
Константы уравнения Марка-Хаувинка даны в условии:
K=6,9·10-5
a=0,72
Отсюда определим молекулярную массу этилцеллюлозы:
0,074=6,9*10-5·M0,72
М = 16176 г/моль
7. Для большинства растворов ПАВ данная зависимость выражается уравнением Шишковского:
∆σ = bln(C/K +1), где b и К – некоторые эмпирические константы, характерные для данного конкретного ряда ПАВ.
8. Это связано с оптическими свойствами дисперсных систем, а именно со светорассеянием света частицами дисперсной фазы. В соответствии с уравнением Рэлея, интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны падающего света. Красный свет имеет наибольшую длину волны, поэтому рассеивается в меньшей степени, потому запрещающие сигналы светофора красные. А синий свет, наоборот, рассеивается больше всего, потому окрашенные в синий тела плохо видны.
Нефелометрия – метод оптического анализа, основанный на явлении светорассеяния.В этом методе интенсивность рассеянного света образца определяют путем сравнения с модельным раствором с известной объемной концентрацией и размерами частиц.
9. Любая система стремится к минимуму энергии. Лиофильные системы образуются самопроизвольно, потому что при их образовании работа адгезии (межфазное взаимодействие) больше работы когезии (взаимодействие внутри фазы). В лиофобных системах ситуация обратная, поэтому они не образуются самопроизвольно. Условие, необходимое для самопроизвольного диспергирования, заключается в том, чтобы поверхностная энергия стала меньше некоторой критической величины, характерной для данной конкретной системы.
10. Экструзия – процесс получения какого-либо изделия путем продавливания исходной пластичной массы через отверстия необходимого размера и формы. Широко применяется в пищевой промышленности (напр., получение фарша)
Пеносушка – сушка в сушилках кипящего слоя – процесс сушки дисперсных материалов за счет непосредственного контакта материала с горячим воздухом. Поток горячего воздуха достаточно большой для того, чтоб удерживать частицы материала во взвешенном состоянии, из-за чего создается впечатление, что слой материала “кипит”. Применяется для высушивания семян подсолнуха, получения гранул, иногда драже и тп.
Пропитка – технологический процесс, обеспечивающий проникновение специального раствора внутрь необходимого материала. В основе процесса лежат капиллярные явления, обусловленные, в свою очередь, явлениями смачивания, адгезии и когезии. Применяются, например, для приготовления тортов (пропитка коржей), приготовления сухофруктов и тп.
user761031 4.6
Реклама,связи с общественностью,социология, русский язык, история,литература,менеджмент,маркетинг,туризм Опыт написания студенческих работ более 5 лет.
