Решение задач «Решить 12 задач по коллоидной химиии»,
Коллоидная химия в Екатеринбурге

6.12. Количество (V) N2 (273 K и 1,01 ? 105 Па), адсорбированное 1 г угля при 194,5 K и различном давлении следующее: P? 10–3, Па V ? 106 , м3 /г 1,67 3,47 8,83 13,83 20,0 23,0 36,3 27,94 52,0 33,43 110 Постройте изотерму адсорбции V = f(P) и p/V = f(P); опишите изотерму адсорбции с помощью уравнения Ленгмюра; определите величину адсорбции (м3 /г) при максимальном заполнении адсорбента; определите степень заполнения адсорбента при давлении 2,7 ? 104 Па; определите, при каком давлении газа степень заполнения адсорбента составит 0,4. 6.11. Количество (V) этилена (273 K и 1,01 ? 105 Па), адсорбированное 1 г угля при 273 K и различном давлении следующее: P? 10–3, Па V ? 106 , м3 /г 9,35 39,5 12,45 42,8 22,5 49,9 42,6 56,5 82,50 64,5 Постройте изотерму адсорбции V = f(P) и p/V = f(P); опишите изотерму адсорбции с помощью уравнения Ленгмюра; определите величину адсорбции (м3 /г) при максимальном заполнении адсорбента; определите степень заполнения адсорбента при давлении 5 ? 104 Па; определите, при каком давлении газа степень заполнения адсорбента составит 0,4. 6.4. Покажите, что адсорбция окиси углерода на кокосовом угле подчиняется уравнению Фрейндлиха, и найдите графически константы этого уравнения по следующим данным: Давление, см рт. ст. Адсорбированное количество, см3 /г 7,3 2,34 18,0 5,17 30,4 7,84 54,0 11,9 88,2 16,5 4.12. Справочная температура плавления свинца 600,6 K. Произойдет ли его плавление при 473 K, если дисперсность его порошка составляет 2 ? 108 м –1? Теплота плавления свинца 4,77 кДж/моль, величина поверхностного натяжения равным 0,56 Дж/м2 . 4.11. Рассчитайте температуру плавления кальция, состоящего из частиц дисперсностью 2 ? 108 м –1? Теплота плавления кальция 8,66 кДж/моль, поверхностное натяжение равным 1,4 Дж/м2 . 4.4. Во сколько раз изменится реакционная способность порошкообразного вольфрама и температура его плавления, если средний размер частиц составит 1 и 100 нм? Поверхностное натяжение составляет 6,814 Дж/м2 . Температура плавления вольфрама 3380 °С. Удельная теплота плавления 191 кДж/кг. 3.12. Пробирка высотой 0,1 м заполнена высокодисперсной суспензией кварца (плотность 2650 кг/м3 ) в воде (плотность 1000 кг/м3 , вязкость 0,001 Па ? с). Время полного оседания частиц равно 2 ч. 50 Каков минимальный размер частиц, принимая, что они имеют сферическую форму? 3.11. Граница между гидрозолем золота и дисперсионной средой в центробежном поле ультрацентрифуги через 1 ч после начала опыта находилась на расстоянии 3,70 см от оси вращения, а через 1,5 ч – на расстоянии 3,78 см. Определите размер и удельную поверхность (в расчете на единицу массы) сферических частиц гидрозоля, если скорость вращения ротора центрифуги 8700 об/мин, плотность золота 19,3 г/см3 , плотность воды 1 г/см3 , вязкость воды 1 ? 10–3 Па ? с. 3.4. Определите высоту, на которой после установления диффузионно-седиментационного равновесия концентрация частиц гидрозоля SiO2 уменьшится вдвое. Частицы золя сферические, дисперсность частиц: а) 0,2 нм–1; б) 0,1 нм–1; в) 0,01 нм–1. Плотность SiO2 2,7 г/см3 , плотность воды 1 г/см3 , температура 298 K 2.12. Чему равна избыточная поверхностная энергия капли ртути диаметром 1,2 мм, если поверхностное натяжение на границе ртуть – воздух равно 473,5 ? 10–3 Дж/м2? 2.11. Определите свободную поверхностную энергию GS 10 г тумана, если поверхностное натяжение равно 73 ? 10–3 Дж/м2 , а дисперсность частиц составляет 4 ? 107 м–1. Плотность воды равна 1 ? 103 кг/м3 . 2.4. Определите, насколько давление паров над каплями воды диаметром 0,2 мкм больше, чем давление паров над плоской поверхностью при температуре 298 K. Поверхностное натяжение воды 71,96 мДж/м2 , мольный объем 18,05 см3 /моль.