Оптические, молекулярно-кинетические и электрокинетические свойства дисперсных систем

 

102. Вычислите радиусы монодисперсных фракционных частиц соединений ртути, оседающих в воде под действием силы тяжести, если при плотности частиц 10∙10³ кг/м³, температуре воды 15⁰С, ее плотности 0,99913 кг/м³ и вязкости 1,15∙10^-3 Па∙с, частицы осели на 1 см в первом опыте за 5,86 с, во втором – за 9,8 мин, а в третьем – за 16 ч.

103. С какой скоростью осаждаются частицы аэрозоля хлорида аммония (плотность 1,5∙10³ кг/м³), имеющие радиус 4,5∙10^-7м? Вязкость воздуха можно принять равной 1,76∙10^-5Па∙с, а плотностью воздуха пренебречь.

104. Вычислите, через какое время осядут на 10см коллоидные частицы соединения ртути, имеющие радиус 10 и 1 мкм при условиях задачи № 23.

105. Вычислите осмотическое давление гидрозоля золота концентрации 0,3 кг/м³, имеющего частицы диаметром 10^-9м. Плотность золота 19,3∙10³кг/м³. Температура золя 20 ⁰С.

106. Вычислите и сравните осмотическое давление двух монодисперсных
гидрозолей золота одинаковой концентрации по массе, но различной дисперсности, если радиусы частиц в них равны 2,5∙10^-8 и 5,0∙10^{-8 м.}

107. Вычислите средний квадратичный сдвиг частиц гидрозоля гидроксида железа(Ш) за 10 с, если радиус частиц равен 50 мкм, вязкость воды 10^-3 Па∙с, температура 20 ⁰C.

108. Вычислите по среднеквадратичному сдвигу частичек гуммигута постоянную Авогадро, если радиус частиц 0,212 мкм, а за время, равное 1 мин, частицы переместились на 10,65 мкм. Температура равна 17°С, вязкость жидкости 1,1∙10^-3Па∙с.

109. Показать, что среднеквадратичный сдвиг частиц радиусом 100 и 1мкм соответствует формуле Эйнштейна, если смещение соответствует 4,0 мкм и
41 мкм соответственно за одно и тоже время.

110. Определите средний квадратичный сдвиг частиц дыма хлорида аммония с радиусом 10^-7м при 273К за 5 с. Вязкость воздуха 1,7∙10^-5Па∙с.

111. Вычислите средний квадратичный сдвиг частиц при броуновском движении эмульсии с радиусом частиц 6,5∙10^{-6 м за 1 с; вязкость среды 10-3} Па∙с, температура 283К.

112. Рассчитайте коэффициент диффузии частиц дыма оксида цинка при радиусе 2∙10^-6 м, вязкость воздуха 1,7∙10^-5Па∙с, температура 283 К.

113. Определите коэффициент диффузии мицелл мыла в воде при 313 К и среднем радиусе мицелл 125∙10^{-10 м. Вязкость среды 6,5∙10-4} Па∙с.

114. Сравните интенсивность светорассеяния высокодисперсного полистирола (размер частиц менее десятой доли длины волны падающего света), освещенного монохроматическим светом с длиной волны 680 нм, а затем с длиной волны 420 нм.

115. Рассчитайте средний радиус частиц гидрозоля латекса полистирола, пользуясь данными, полученными при помощи нефелометра: высота освещенной части стандартного золя h₁=8∙10^{-3 м, средний радиус частиц 88∙10-3 м. Высота освещенной части неизвестного золя} h₂=18∙10^{-3 м. Концентрации неизвестного и стандартного золя одинаковы.}

116. Используя уравнение Рэлея, сравните интенсивность светорассеяния двух эмульсий с равными радиусами частиц и концентрациями: 1) бензол в воде (показатель преломления бензола n=1,50); 2) н-пентана в воде (показатель преломления н-пентана n= 1,36).Показатель преломления воды равен 1,33.

117. При прохождении света с длиной волны 610 мкм через слой золя мастики толщиной d при концентрации С получены следующие данные:

C, %	1,0	0,60	0,20	0,10	0,06	0,02	0,01
d, мм	2,5	2,5	2,5	5,0
Интенсивность прошедшего света, %	4,4	27,0	63,9	65,8	37,1	70,1	77,8

Вычислите коэффициент поглощения и сделайте вывод о справедливости закона Бугера-Ламберта-Бера.

118. При пропускании света с длиной волны 550-600 мкм через жёлто-зелёный светофильтр и слой золя гликогена толщиной d получены следующие данные:

d, мм	2,5	5,0	10,0	15,0	20,0
Интенсивность прошедшего света, %	92,5	85,5	73,0	64,0	55,0

Вычислите оптическую плотность (коэффициент экстинкции) и оцените справедливость закона Бугера-Ламберта-Бера.

119. В каком отношении находятся осмотические давления двух коллоидных растворов одного и того же вещества с равными концентрациями по массе, если в одном из растворов средний радиус частиц равен 3∙10^-6, а в другом 2∙10^-8м?

120. С помощью нефелометра сравнивались мутности двух гидрозолей мастики разных концентраций. Получены следующие экспериментальные данные: мутности определяемого и стандартного золей стали одинаковыми при высоте освещенной части первого золя h₁ = 5∙10^{-3 м и второго золя} h₂ = 19,0∙10^{-3 м. Средний радиус частиц стандартного золя 120∙10-3}м. Концентрации стандартного и неизвестного золя одинаковы. Определите радиус частиц исследуемого золя.

121 – 124. Вычислите электрокинетический потенциал частиц золя по следующим данным, полученным в опытах по электрофорезу:

Задача	Дисперсная фаза – дисперсионная среда	Скорость перемещения частиц U, м/с	Градиент поля Н, В/м	Вязкость, Па∙с
	Золото - вода	-2,2∙10-6		0,001
	Висмут - вода	+1,1∙10-5		0,001
	Сульфид мышьяка - вода	-1,73∙10-5		0,001
	Берлинская лазурь - вода	-2,00∙10-5		0,001

Диэлектрическая проницаемость воды равна 81. Знак скорости означает направление движения частиц: «–» к аноду, «+» к катоду. Форму частиц считать сферической во всех задачах.

125. В каком отношении находятся осмотические давления двух коллоидных растворов одного и того же вещества с равными концентрациями по массе, если в одном из растворов средний радиус частиц равен 2∙10^-8, а в другом 3∙10^-7м?

126. Определите коэффициент диффузии сахарозы С₁₂Н₂₂О₁₁ при t =15⁰С.

Плотность сахара 1,587∙10³ кг/м³, вязкость раствора 0,001 Па∙с; молекулу сахара рассматривать как сферическую.