РИЦ ТГТУРИЦ ТГТУ
© Тверской государственный технический университет, 2009
|
ПРОГРАММА КУРСА КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ
Термодинамика поверхностных явлений. Общая характеристика поверхностного слоя и его энергии. Два способа описания термодинамики поверхностных явлений. Поверхностная энергия в общем уравнении 1-го и 2-го начал термодинамики. Параметры, величины и формы слоя. Поверхностное натяжение как мера энергии Гиббса межфазной поверхности. Уравнение Гиббса-Гельмгольца для внутренней (полной) энергии поверхностного слоя.
Поверхностное натяжение и адсорбция. Определение адсорбции. Изотерма, изопикна, изостера адсорбции и дифференциальное соотношение между ними. Фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса. Гиббсовская адсорбция. Частные случаи уравнения Гиббса. Поверхностная активность веществ и ее характеристика. ПАВ и ПИАВ. Строение молекул специфических ПАВ и его влияние на величину поверхностной активности. Правило Траубе.
Адгезия и когезия. Природа сил взаимодействия при адгезии. Краевой угол смачивания и уравнение Юнга. Лиофильность и лиофобность поверхностей. Дифференциальная и интегральная теплота смачивания. Выражение дифференциальной теплоты смачивания через давление пара жидкостей. Условия растекания жидкостей. Механизм растекания на жидких и твёрдых телах. Изменение гидрофильности и гидрофобности поверхностей с помощью ПАВ (воздействие на смачивание и растекание). Межфазное натяжение на границе раздела двух жидкостей и правило Антонова. Значение явлений адгезии и смачивании в технике и химической технологии. Материалы на основе наполнители и связующего. Покрытия, склеивание. Трение и смазка. Гидрофобные материалы. Флотация.
Дисперсность как термодинамический параметр. Правило фаз Гиббса для дисперсных систем. Капиллярный метод определения поверхностного натяжения. Капиллярное давление между параллельными пластинами. Принцип ртутной порометрии. Капиллярность в природе и технике. Связь энергии Гиббса с кривизной поверхности тела. Уравнение Кельвина. Влияние дисперсности на растворимость, равновесие химической реакции. Определение межфазного натяжения между твердым телом и жидкостью по изменению растворимости от величины дисперсности. Влияние дисперсности на температуру фазового перехода. Изменение поверхностного натяжения с дисперсностью. Использование термодинамических свойств дисперсных тел в технике и химической технологии.
Диспергирование и конденсация - два способа получения дисперсных систем. Диспергирование в народном хозяйстве. Прочность материалов и дефекты структуры. Эффект Ребиндера. Представление о самопроизвольном диспергировании. Методы конденсационного образования новых фаз. Метастабильные состояния. Характеристики пересыщения. Уравнение энергии Гиббса образования зародышей при гомогенной конденсации. Критический радиус зародыша. Уравнение скорости зарождения центров конденсации. Уравнение линейной скорости конденсации. Управление дисперсностью образующейся фазы. Влияние внесенных извне центров конденсации. Гетерогенная конденсация. Примеры получения дисперсных систем методами физической и химической конденсации. Значение процессов возникновения новых фаз в технике и химической технологии.
Взаимодействие при адсорбции. Классификация механизмов адсорбции (физическая адсорбция, хемосорбция, ионообменная адсорбция). Природа адсорбционных сил. Особенности составляющих сил Ван-дер-Ваальса (ориентационных, индукционных, дисперсионных) при адсорбции. Уравнение для потенциальной энергии взаимодействия атома (молекулы) с поверхность и тела.
Адсорбция на однородной поверхности. Условия равновесия между поверхностным слоем и объемной фазой. Условия фазового равновесия и закон Генри. Уравнение мономолекулярной адсорбции Ленгмюра и его анализ. Линейная форма изотермы Ленгмюра. Константа адсорбционного равновесия. Уравнение Фрейндлиха. Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции (БЭТ). Физический смысл констант в уравнении БЭТ. Линейная формa уравнения БЭТ и расчет его констант. Определение теплоты и энтропии адсорбции. Изостерическая теплота адсорбции. Кинетика адсорбции. Особенности хемосорбции. Активированная и неактивированная адсорбция.
Адсорбция на пористых материалах. Пористые материалы – дисперсные системы с твердой дисперсионной средой. Пористость. Высокопористые материалы корпускулярной, кристаллической и губчатой структуры и методы их получения. Определение удельной поверхности пористых тел с корпускулярной структурой из размеров корпускул. Классификация пор по Дубинину и теория адсорбции на пористых адсорбентах.
Капиллярная конденсация. Капиллярно-конденсационный гистерезис. Распределение пор по размерам.
Теория объемного заполнения пор Дубинину. Особенности микропористых адсорбентов. Молекулярно-ситовой эффект (цеолиты). Применение потенциальной теории Поляни в теории объемного заполнения пор. Адсорбционный потенциал. Характеристическая кривая зависимости адсорбционного потенциала от объема адсорбата в порах и ее афинность по отношению к разным адсорбатам. Общее уравнение объемного заполнения микропор и его анализ. Природа и структура адсорбентов и его свойства. Применение адсорбции газов и паров в промышленности. Адсорбция и катализ.
Обменная молекулярная адсорбция из растворов. Особенности адсорбции из жидких растворов. Уравнение Гиббса для обменной адсорбции. Зависимость гиббсовской адсорбции от состава бинарного раствора. Уравнение изотермы обменной молекулярной адсорбции из растворов с константой обмена и ееанализ. Сорбционная азеотропия. Влияние на молекулярную адсорбция из растворов химической природы адсорбента, размеров его пор и свойств компонентов раствора.
Адсорбция ПАВ. Применимость уравнений Ленгмюра и Генри для описания адсорбции ПАВ из растворов. Зависимости поверхностного натяжения от состава раствора при соблюдении закона Генри и уравнения Ленгмюра. Поверхностное давление адсорбционных: пленок. Связь изотерм адсорбции с уравнениями двухмерного состояния вещества. Состояние мономолекулярных пленок на поверхности жидкости и факторы, их определяющие. Весы Ленгмюра. Строение адсорбционных слоев ПАВ и определение величины и формы их молекул.
Ионообменная абсорбция. Природные и синтетические иониты. Принципы синтеза ионообменных смол. Классификация ионитов по их основности. Полная и динамическая емкости. Уравнение константы ионного обмена и формула Никольского. Набухание и селективность ионитов. Изотерма ионного обмена.
Открытие Цвета. Основные принципы и сущность хроматографии. Газовая и жидкостная хроматография, их классификация. Классификация жидкостной хроматографии по механизмам сорбции. Фронтальный, элютивный и вытеснительный виды разделения. Принцип устройства хроматографов. Уравнение скорости перемещения хроматографических зон в зависимости от вида сорбции и его анализ. Хроматограмма. Степень разделения. Основные элюционные характеристики. Распределительная, осадительная хроматография. Бумажная хроматография. Применение хроматографии в промышленности.
Поверхностное натяжение и электрический потенциал. Механизмы образования двойных электрических слоев (ДЭС). Связь межфазного электрического потенциала с поверхностным натяжением - уравнение Липмана. Электрический потенциал и гиббсовская адсорбция ионов. Уравнение электрокапиллярной кривой и его анализ. Потенциал точки нулевого заряда. Экспериментальное исследование электрокапиллярных кривых и определение плотности заряда двойного слоя. Различия между экспериментальными и теоретическими электрокапиллярными кривыми. Влияние адсорбции ПАВ и ионов на электрокапиллярную кривую.
Общая характеристика строения ДЭС. Уравнение Пуассона-Больцмана и его решение для слабозаряженных поверхностей. Анализ соотношения между потенциалом и расстоянием в ДЭС (уравнение Гуи-Чепмена). Толщина ДЭС и виляние на нее различных факторов. Соотношение между поверхностным и объемным зарядами ДЭС. Емкость ДЭС. Учет специфической адсорбции по Штерну. Перезарядка. Строение мицелл.
Четыре вида электрокинетических явлений. Электрические явления и влияние на них различных факторов. Уравнение Гельмгольца-Смолуховского для электроосмоса и электрофореза. Метода определения электрокинетического потенциала. Потенциал течения и потенциал седиментации. Практическое использование электрокинетических явлений.
Седиментация и дисперсионный анализ. Аэрозоли, порошки, суспензии, эмульсии и их классификация по дисперсности, концентрации. Закон Стокса при седиментации. Уравнение седиментации в центробежном поле. Принципы седиментационного анализа. Связь размеров частиц со скоростью их осаждения и количеством выпавшего осада в монодисперсной системе. Седиментационный анализ полидисперсных систем. Анализ кривой седиментации. Построение кривой распределения частиц по радиусам. Определение удельной поверхности. Способы расчетов средних размеров частиц и полидисперсность. Использование седиментации при классификации материалов по размеру частиц дисперсной фазы. Улавливание аэрозолей - очистка газов, осаждение суспензий.
Броуновское движение и его молекулярно-кинетическая природа. Средняя кинетическая энергия и скорость движения частиц. Средний сдвиг как характеристика интенсивности броуновского движения. Соотношение между средним сдвигом и коэффициентом диффузии (уравнение Эйнштейна-Смолуховского). Экспериментальное подтверждение закона и следствия. Использование осмотических свойств дисперсных систем для определения концентраций и размеров частиц. Мембранные равновесия. Соотношение между диффузионным и седиментационым потоками и классификация свободнодисперсных систем по дисперсности. Диффузионно-седиментационное равновесие в золях, гипсометрический закон. Седиментационная устойчивость. Кинетические и термодинамические факторы седиментационной устойчивости.
Явления, происходящие при направлении света на дисперсную систему, светопоглощение и светорассеяние. Эффект Тиндаля. Использование оптических свойств для определения дисперсности и удельной поверхности систем. Уравнение Релея для светорассеяния и его анализ. Нефелометрия как метод определения концентрации и дисперсности в коллоидных системах. Влияние анизометрии и ориентации частиц. Двойное лучепреломление в дисперсных системах. Определение формы частиц. Оптическая плотность окрашенных систем и уравнение Бугера-Ламберта-Бера. Влияние дисперсности на окраску систем. Турбидиметрия - метод определения концентрации и дисперсности по фиктивному светопоглощению. Влияние дисперсности на рассеяние света. Ультрамикроскопия и ее возможности. Конденсоры темного поля. Определение концентрации золей и размеров частиц. Проточный ультрамикроскоп. Электронная микроскопия для исследования размеров и формы частиц.
Расклинивающее давление. Способы агрегации в зависимости от агрегатного состояния дисперсной фазы и дисперсионной среды. Два вида устойчивости по Пескову. Агрегативная устойчивость и расклинивающее давление. Лиофильные и лиофобные системы: самопроизвольное образование одних и необходимость стабилизации других. Критерий лиофильности и лиофобности систем по Ребиндеру. Термодинамическая устойчивость лиофильных систем и факторы ее обуславливающие: малое поверхностное натяжение и энтропийный фактор. Факторы, обеспечивающие кинетическую устойчивость лиофобных систем.
Ионогенные и неионогенные коллоидные ПАВ. Самопроизвольное мицеллообразование в растворах ПАВ как следствие строения молекул. Формы мицелл при разных концентрациях и средах. Критическая концентрация мицеллообразования методы ее определения. Применение теории ассоциированных растворов к растворам ПАВ. Солюбилизация. Гидрофильно-гидрофобный баланс. Механизм моющего действия ПАВ. Применение коллоидных ПАВ в промышленности.
Виды проявления агрегативной неустойчивости лиофобных дисперсных систем. Кинетика коагуляции по Смолуховскому. Вывод уравнений для скорости коагуляции. Эффективность соударений между частицами и потенциальный барьер. Константа скорости коагуляции. Зависимость общего числа частиц от времени коагуляции. Время половинной коагуляции. Уравнение для числа частиц данного порядка. Быстрая (диффузионная) и медленная (барьерная) коагуляция. Кинетические факторы агрегативной устойчивости дисперсных систем. Влияние вязкости, температуры и концентрации на агрегативную устойчивость. Сольватация, образование адсорбционных слоев ПАВ и двойного электрического слоя - факторы снижения поверхностного натяжения и повышения потенциального барьера. Выбор метода стабилизации в зависимости от природы компонентов дисперсных систем.
Значение теории ДЛФО для получения, разрушения дисперсных систем и структурообразования в них. Электростатическая составляющая расклинивающего давления. Вывод уравнения для расклинивающего давления - энергии электростатического отталкивания при взаимодействии слабозаряженных поверхностей. Вывод уравнения для энергии притяжения между частицами (пластинами). Постоянная Гамакера. Общее уравнение и потенциальные кривые взаимодействия дисперсных частиц и их анализ. Порог коагуляции. Пептизация коагулятов. Нейтрализационная и концентрационная коагуляция. Вывод зависимости порога коагуляции от заряда иона электролита. Правило Шульца-Гарди. Влияние факторов, не учитываемых теорией ДЛФО. Закон шестой степени Дерягина.
Общие сведения о механизме структурообразования. Структурообразование как частный случай коагуляция. Образование структур по теория ДЛФО. Тиксотропия и коагуляционно-тиксотропные структуры. Периодические коллоидные структуры.
Конденсационно-кристаллизационные структуры. Структурообразование разбавленных дисперсных систем - гели, студни. Синерезис.
Элементы реологии. Реология как метод исследования механических свойств структур в дисперсных системах. Основные реологические свойства (упругость, пластичность, вязкость и прочность). Напряжение и деформация. Идеальные реологические модели (Гука, Ньютона). Модель упругопластичного тела, модель Кулона. Модель упруговязкого тела Максвелла. Время релаксации напряжения и свойства тел. Модель вязкоупругого тела. Время релаксации деформации. Упругое последействие и эластичность. Модель пластического тела Бингама. Пластическая вязкость. Два метода изучения деформационных cвoйств системы: при постоянной (нагрузка - разгрузка) и переменной (нагрузка - деформация) нагрузках. Приборы для изучения деформационно-прочностных свойств тел. Прибор Толстого.
Реологические свойства жидкообразных, твердообразных тел. Реологическая классификация жидкообразных тел. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Стационарные жидкости и общее уравнение их течения. Динамическая (ньютоновская) вязкость и методы ее измерения. Уравнение Эйнштейна для вязкости дисперсных систем, границы его применения.
Реологическая классификация твердообразных тел. Бингамовские и небингамовские твердообразные тела. Стационарные твердообразные тела и общее уравнение их течения.
Тема: "ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ и АДСОРБЦИЯ"
Вопросы и задачи к лабораторной работе № 34.
1. Что такое поверхностное натяжение и в каких единицах оно измеряется?
2. Как зависит поверхностное натяжение от природы вещества образующего поверхность (межмолекулярного взаимодействия)?
3. Какие уравнения описывают зависимость поверхностного натяжения растворов ПАВ от их концентрации? При каких условиях они применимы?
4. Какие методы используются для определения поверхностного натяжения жидкостей и твердых тел?
5. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом капиллярного поднятия?
6. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом наибольшего давления пузырька воздуха? Положительным или отрицательным будет избыточное давление в жидкости на границе с воздушным пузырьком?
7. На чем основано определение поверхностного натяжения методом отрыва кольца и сталагмометрическим методом?
8. По какому уравнению можно рассчитать полную поверхностную энергию? Какие данные необходимы для такого расчета?
9. Что называется адсорбцией и как количественно ее характеризуют?
10. Напишите фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса и дайте определение избыточной адсорбции.
11. Каково соотношение между избыточной Г и абсолютной А адсорбциями? В каких случаях можно принять А ≈ Г? Что такое отрицательная гиббсовская адсорбция?
12. Что такое поверхностная активность? Какие вещества называются поверхностно-активными (ПАВ)?
13. Что называют адгезией и смачиванием? Какие параметры используют для их количественной характеристики?
14. Покажите взаимосвязь между адгезией и способностью жидкости смачивать твердую поверхность. В чем состоит различие между явлениями адгезии и смачивания?
15. Как влияет природа твердого тела и жидкости (межмолекулярное взаимодействие в них) на смачивание и адгезию?
16. Дайте характеристику и приведите примеры гидрофильных и гидрофобных поверхностей. Как можно повлиять на смачивание поверхности?
17. Чем обусловлено улучшение смачивания водой гидрофобных поверхностей при введении в нее ПАВ?
18. Что такое интегральная и дифференциальная теплоты смачивания и какие существуют методы их определения?
19. Как влияет неоднородность и шероховатость твердых поверхностей на их смачивание и адгезию? Адгезия и когезия.
20. Межфазовое натяжение. Правило Антонова
21. Краевой угол смачивания. Закон Юнга. Каковы условия растекания жидкостей?
22. Как влияет кривизна поверхности и природа жидкости на ее внутреннее давление? Каковы причины поднятия (опускания) жидкостей в капиллярах?
23. Чем обусловлена сферическая форма капель жидкости в условиях невесомости?
24. Как влияет дисперсность вещества на его реакционную способность, давление пара, растворимость, константу равновесия химических реакций?
25. Сформулируйте правило Дюкло-Траубе и поясните его физический смысл. При каком строении поверхностных пленок соблюдается это правило? В чем заключается обратимость этого процесса?
Задача 1.
Определить величину удельной поверхности суспензии каолина (плотность которого γ = 2,5·103 кг/м3), если ее частицы принять шарообразными и средний диаметр частиц считать равным 0,5·10-6 м? Суспензию считать монодисперсной.
Задача 2.
Рассчитайте работу адгезии в системе вода-графит, зная, что краевой угол равен 90°, а поверхностное натяжение воды составляет 71,96 мДж/м2. Определите коэффициент растекания воды на графите.
Задача 3.
Найти поверхностное натяжение анилина, если с помощью сталагмометра Траубе получены следующие данные: число капель анилина 42, плотность его γ = 1,4 кг/м3, число капель воды 18. Температура опыта 288 К. Поверхностное натяжении е воды σ0 = 73,26·10-3 н/м.
Задача 4.
Найти адсорбцию пропионовой кислоты на поверхности раздела водный раствор-воздух при 273 К и концентрации 0,5 кмоль/м3 по константам Шишковского: а = 12,5·10-3 и b = 7,73.
Задача 5.
Какова площадь, приходящаяся на одну молекулу изомасляной кислоты на поверхности раздела водный раствор-воздух, если предельная адсорбция Г∞ = 6,0·10-9 кмоль/м3.
Вопросы и задачи к лабораторным работам № 36, 38.
1. Дайте определение понятия адсорбции. Что такое изотерма, изостера, изохора и изопикна адсорбции?
2. Чем отличается адсорбция из растворов от адсорбции газов и паров? Какие уравнения используют для описания изотермы обменной молекулярной адсорбции из растворов?
3. При каких условиях соблюдается закон Генри при адсорбции? Каков физический смысл константы Генри?
4. Напишите уравнение изотермы адсорбции согласно теории мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Объясните физический смысл входящих в него величин. При каких условиях это уравнение применимо?
5. Чем отличаются константы адсорбции в уравнениях Ленгмюра и Генри и какова взаимосвязь между ними?
6. Как определяют константы уравнения Ленгмюра? Какие термодинамические и геометрические характеристики можно рассчитать, зная эти константы?
7. Уравнение изотермы полимолекулярной адсорбции. Объясните физический смысл констант уравнения БЭТ. При каких условиях это уравнение выполняется?
8. Как определяют константы уравнения БЭТ? Для чего применяют это уравнение?
9. Какие адсорбаты используют при определении удельной поверхности адсорбентов методом БЭТ и при каких условиях проводят измерения?
10. Применительно к каким адсорбентам адсорбция описывается теорией капиллярной конденсации? Каковы исходные положения этой теории?
11. Почему в капиллярах пар конденсируется при давлениях более низких, чем на плоской поверхности? Уравнение Кельвина. Капиллярный гистерезис.
12. Как рассчитываются кривые распределения пор по размерам из данных капиллярной конденсации и каково их назначение?
13. Потенциальная теория полимолекулярной адсорбции Поляни. Каковы особенности характеристической кривой адсорбента? Что означает аффинность характеристических кривых?
14. Дайте определение интегральной и дифференциальной теплоты адсорбции. Как находят изостерическую и "чистую" теплоты адсорбции?
15. Объясните, как влияет степень заполнения поверхности на теплоту адсорбции и адсорбционный потенциал?
16. Расскажите об ориентации молекул алифатических спиртов (или кислот) при адсорбции их из водных растворов на активном угле. Чем определяется площадь молекулы в адсорбционном слое?
17. Что такое хроматография? Рассмотрите физико-химические принципы хроматографического разделения.
18. Как классифицируют хроматографические методы по механизму процесса разделения? Какие параметры количественно определяют степень сродства разделяемых веществ к фазам?
19. Как классифицируют хроматографические методы по агрегатному состоянию неподвижной и подвижной фаз?
20. Что собой представляют ионообменные адсорбенты? Укажите их классификацию по основности, методы получения.
21. Что называют полной и динамической обменной емкостью ионита и как их определяют?
22. Чем обусловлено медленное установление равновесного состояния при обмене ионов между ионообменной смолой и раствором?
23. Рассмотрите процесс обессоливания воды с помощью катионитов и анионитов на примере удаления солей MgS04 и Са(НСО3)2.
24. В чем заключаются особенности метода гель-хроматографии?
25. От каких факторов зависит эффективность работы хроматографических колонок? Уравнение ионообменной адсорбции Никольского.
Задача 1.
Найти удельную поверхность угля, если известно, что угольная пыль предварительно просеивается через сита с отверстиями в 0,075·10-3 м. Плотность угля γ = 1,8·103 кг/м3. Систему считать монодисперсной.
Задача 2.
По экспериментальным данным капиллярной конденсации метилового спирта на силикагеле (при 293 К) построить петлю гистерезиса, интегральную и дифференциальную кривые распределения пор сорбента по радиусам
| Равновесное давление р·10-2 , н/м2 | |||||||
| Величина сорбции Г·103 , кмоль/кг | |||||||
| Кривая адсорбции | 2,5 | 3,5 | 4,8 | 6,3 | 13,0 | 19,0 | 22,5 |
| Кривая десорбции | 2,5 | 3,5 | 4,8 | 6,5 | 17,5 | 21,2 | 22,5 |
σ = 2,6·10-3 дж/м2.
Задача 3.
Вычислить по формуле Ленгмюра величину адсорбции изоамиловаго спирта концентрации с = 0,1 кмоль/м3 на поверхности раздела водный раствор – воздух при 292 К по данным константам: Г∞ = 8,7·10-9 кмоль/м3, b = 42.
Задача 4.
По данным сорбции углекислого газа на угле построить изотерму адсорбции и определить константы уравнения Фрейндлиха:
| Равновесное давление р·10-2 , н/м2 | 5,0 | 103,0 | 30,0 | 50,0 | 75,0 | 100,0 |
| Величина сорбции Г·103 , кг/кг | 3,0 | 5,5 | 16,0 | 23,0 | 31,0 | 35,0 |
Задача 5.
Используя константы уравнения Шишковского (а = 12,6·10-3 , b = 21,5), рассчитать поверхностное натяжение для водных растворов масляной кислоты при 273 К для следующих концентраций (кмоль/м3): 0,007, 0,021, 0,05, 0,104 и построить кривую в координатах σ = f(с). Поверхностное натяжение воды σ0 = 75,49·10-3 н/м.
Вопросы и задачи к лабораторным работам № 37, 42.
1. Что такое поверхностное натяжение и в каких единицах оно измеряется?
2. Как зависит поверхностное натяжение от природы вещества, образующего поверхность (межмолекулярного взаимодействия)?
3. Какие методы используются для определения поверхностного натяжения жидкостей и твердых тел?
4. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом капиллярного поднятия?
5. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом наибольшего давления пузырька воздуха? Положительным или отрицательным будет избыточное давление в жидкости на границе с воздушным пузырьком?
6. На чем основано определение поверхностного натяжения методом отрыва кольца и сталагмометрическим методом?
7. По какому уравнению можно рассчитать полную поверхностную энергию? Какие данные необходимы для такого расчета?
8. Что называется адсорбцией и как количественно ее характеризуют?
9. Напишите фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса и дайте определение избыточной адсорбции.
10. Каково соотношение между избыточной Г и абсолютной адсорбциями А? В каких случаях можно принять А ≈ Г? Что такое отрицательная гиббсовская адсорбция?
11. Что такое поверхностная активность? Какие вещества называются поверхностно-активными (ПАВ)?
12. Сформулируйте правило Дюкло-Траубе и поясните его физический смысл. При каком строении поверхностных пленок соблюдается это правило? В чем заключается обратимость этого процесса?
13. По какому признаку дисперсные системы делят на лиофобные и лиофильные? Чем объяснить самопроизвольное возрастание межфазной поверхности при образовании лиофильных дисперсных систем?
14. Классификация поверхностно-активных веществ?
15. Чем отличаются коллоидные ПАВ от истинно растворимых? Что называют критической концентрацией мицеллообразования (ККМ)?
16. Какие существуют методы определения ККМ? Почему при концентрациях, превышающих ККМ, поверхностное натяжение растворов ПАВ практически не изменяется?
17. Какие факторы влияют на ККМ? Как и почему влияет длина углеводородного радикалы на ККМ в разных по полярности растворителях?
18. Каким образом ориентируются молекулы ПАВ в мицеллах, образующихся в полярной и неполярной средах? От чего зависит форма мицелл в растворах коллоидных ПАВ?
19. Какое явление называют солюбилизацией? Чем обусловлено это явление? Каково практическое значение этого явления?
20. Расскажите о практическом применении ПАВ. На чем основано использование ПАВ в качестве стабилизаторов дисперсных систем? В чем заключается механизм моющего действия растворов ПАВ?
21. Каковы особенности растворения полимеров? Какой процесс называется набуханием? В каких случаях происходит ограниченное и неограниченное набухание полимера?
22. Укажите характеристики набухания полимеров в низкомолекулярных жидкостях. Что такое степень набухания и как она определяется?
23. Каково практическое применение растворов полимеров? Рассмотрите факторы, обеспечивающие агрегативную устойчивость дисперсных систем при стабилизации их полимерами.
24. Какие факторы влияют на агрегатное состояние адсорбционных слоев молекул ПАВ.
25. Как рассчитать толщину адсорбционного слоя и “посадочную” площадку молекул ПАВ, зная зависимость поверхностного натяжения от состава раствора?
Задача 1.
Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) додецил-сульфата натрия при 20, 40 и 60°С составляет соответственно 1,51·10-3; 1,62·10-3 и 1,87·10-3 моль/л. Рассчитайте стандартную теплоту, энергию Гиббса и энтропию мицеллообразования при 20°С. Постройте кривую кинетики набухания каучука в четыреххлористом углероде в координатах α - τ по следующим экспериментальным данным:
| Время набухания τ, мин | ||||||||
| Степень набухания α | 0.33 | 1.15 | 2.33 | 2.91 | 3.25 | 3.41 | 3.58 | 3.58 |
Задача 2.
| С, ммоль/л | σ·103, Дж/м2 |
| 0.2 | 67.3 |
| 0.3 | 65.0 |
| 0.5 | 61.0 |
| 0.6 | 59.4 |
| 0.8 | 56.4 |
| 1.0 | 54.0 |
| 1.2 | 51.8 |
| 1.4 | 49.9 |
| 1.6 | 48.0 |
| 1.8 | 46.7 |
| 2.0 | 45. 1 |
| 3.0 | 40.6 |
| 5.0 | 36.8 |
| 6.0 | 36.5 |
| 7.0 | 36.4 |
| 10.0 | 36.3 |
| 15.0 | 36.3 |
Объясните, какие процессы, происходящие на поверхности системы и в ее объеме, обусловливают появление точек перегиба на изотерме. Рассчитайте площадь, занимаемую одной молекулой ПАВ в монослое и ККМ.
Задача 3.
Определить графически критическую концентрацию мицеллообразования водного раствора некаля, используя экспериментальные данные оптического метода:
| Концентрация раствора, с 102, % | 0,25 | 0,5 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 |
| Мутность раствора τ 106, м-1 | 0,029 | 0,030 | 0,035 | 0,08 | 0,5 | 0,85 | 1,25 | 1,50 | 1,60 |
Задача 4.
Определить величину мицеллярного веса некаля в его водном растворе, пользуясь экспериментальными данными светорассеяния (постоянная Дебая Н = 40 10-12):
| Концентрация раствора, с, кг/м3 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | 20,0 | 25,0 |
| Мутность раствора τ 105, м-1 | 0,30 | 0,45 | 0,60 | 0,70 | 0,72 |
Задача 5.
Вычислить средний радиус мицелл мыла сферической формы, если величина их коэффициента диффузии D в воде при температуре 313 К равнялась0,69 10-11 м2/сек. Вязкость среды η=8 10-4 н сек/ м2.
Тема: “ЭЛЕКТРОПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ”
Вопросы и задачи к лабораторной работе № 39.
1. Как влияет электрический потенциал на поверхностное натяжение тел? Какими уравнениями выражается взаимосвязь между этими параметрами?
2. Какие количественные характеристики двойного электрического слоя можно определить по электрокапиллярным кривым?
3. Как влияют поверхностно-активные анионы и катионы на потенциал нулевого заряда?
4. Как изменяется вид электрокапиллярной кривой по мере увеличения концентрации индифферентного электролита и чем это обусловлено?
5. Каковы возможные причины возникновения двойного электрического слоя на межфазной поверхности? Приведите примеры механизмов образования двойного электрического слоя в различных дисперсных системах.
6. Дайте характеристику строения двойного электрического слоя на поверхности раздела фаз. Как изменяется потенциал с расстоянием от поверхности?
7. Расскажите об основных положениях теорий строения двойного электрического слоя (Гельмгольца, Гуи-Чепмена, Штерна). Какое соотношение лежит в основе теории Штерна?
8. Что понимают под толщиной диффузионной части двойного электрического слоя? Чем определяется толщина плотной и диффузионной части двойного электрического слоя?
9. Перечислите электрокинетические явления и объясните, чем они обусловлены.
10. Что называют электрокинетическим потенциалом? Какие факторы влияют на ζ-потенциал? Как изменяется ζ-потенциал отрицательно заряженных частиц при введении в золь нитратов калия, бария и лантана?
11. При каких условиях применимо уравнение Гельмгольца-Смолуховского для скорости электрофореза? Какими свойствами должна обладать контактная жидкость?
12. Что собой представляют релаксационный эффект, электрофоретическое торможение и поверхностная проводимость? В каких случаях их необходимо учитывать при расчете ζ-потенциала?
13. Уравнение Пуассона-Больцмана и его решение.
14. Объясните явление перезарядки твердой поверхности.
Задача 1.
Вычислить ζ-потенциал коллоидных частиц трехсернистого мышьяка в воде, если при электрофорезе за 180 сек граница сместилась на 5,4∙10-2 м. Градиент внешнего поля Н = 8∙10-2 в/м, вязкость среды η =10-3 н∙сек/м2, диэлектрическая проницаемость ε = 81, электрическая константа ε0 = 8,85∙10-12 ф/м.
Задача 2.
Вычислить величину ζ-потенциала на границе водный раствор KCl – мембрана из полистирола. В процессе электроосмоса объемная скорость равнялась 15∙10-10 м3/сек, сила тока I = 7∙10-3 А, удельная электропроводность среды κ; = 9∙10-2 Ом-1∙м-1, вязкость η =10-3 н∙сек/м2, диэлектрическая проницаемость ε = 81, электрическая константа ε0 = 8,85∙10-12 ф/м.
Задача 3.
Найти объемную скорость электроосмоса, наблюдаемого в системе водный раствор KCl – мембрана из полистирола, окрашенная жировым коричневым красителем. ζ-потенциал 6∙10-3 в, сила тока I = 7∙10-3 А, удельная электропроводность среды κ; = 9∙10-2 Ом-1∙м-1, вязкость η =10-3 н∙сек/м2, диэлектрическая проницаемость ε = 81, электрическая константа ε0 = 8,85∙10-12 ф/м.
Задача 4.
Построить кривую изменения ζ-потенциала на границе кварцевая мембрана - раствор KCl в зависимости от диаметра пор мембраны. При электроосмосе получены следующие экспериментальные данные (без поправок на поверхностную проводимость):
| Диаметр пор d∙106, м | 2,0 | 5,0 | 10,0 | 25,0 |
| Объемная скорость v ∙105, м3/сек | 9,5 | 18,7 | 27,3 | 35,5 |
сила тока I = 2∙10-5 А, удельная электропроводность среды
κ; = 1,5∙10-3 Ом-1∙м-1, вязкость η = 10-3 н∙сек/м2, диэлектрическая проницаемость ε = 81, электрическая константа ε0 = 8,85∙10-12 ф/м.
Задача 5.
Показать на графике изменение потенциала течения на границе диафрагма из кварцевого порошка – раствор NaCl при увеличении концентрации NaCl, пользуясь следующими экспериментальными данными:
| Концентрация NaCl с, кмоль/м3 | Дист. вода | 1∙10-4 | 5∙10-4 | 1∙10-3 |
| Удельная электропроводность среды κ;, Ом-1∙м-1 | 2,13∙10-4 | 2,06∙10-3 | 7,94∙10-3 | 15,4∙10-3 |
| Величина ζ-потенциала∙103, в | 44,0 | 96,0 | 108,0 | 100,0 |
Тема: "УСТОЙЧИВОСТЬ И СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ"
Вопросы и задачи к лабораторной работе № 40.
1. Назовите виды устойчивости дисперсных систем в соответствии с классификацией Пескова. В чем заключается различие между лиофильными и лиофобными коллоидными системами?
2. Чем обусловлена агрегативная неустойчивость лиофобных дисперсных систем? Какие процессы самопроизвольно происходят в этих системах?
3. Какими методами получают лиофобные дисперсные системы? Приведите примеры.
4. На что затрачивается работа при дроблении и измельчении материалов? Каким образом можно уменьшить работу измельчения и повысить дисперсность измельчаемого материала?
5. Чем отличаются процессы гомогенной и гетерогенной конденсации и каковы причины возникновения метастабильного состояния в пересыщенных системах?
6. Чем определяется критический радиус зародыша новой фазы? Как можно регулировать размеры частиц лиофобных дисперсных систем, получаемых методом конденсации?
7. Какой процесс называют коагуляцией? Чем завершается процесс коагуляции? Какими способами можно вызвать коагуляцию лиофобной коллоидной системы?
8. Что называют быстрой и медленной коагуляцией? Какова взаимосвязь между скоростью коагуляции и видом потенциальной кривой взаимодействия частиц?
9. Какие параметры дисперсной системы влияют на скорость коагуляции частиц в соответствии с теорией Смолуховского?
10. Каково различие между нейтрализационной и концентрационной коагуляцией лиофобных золей электролитами? Как влияет заряд коагулирующего иона на порог быстрой коагуляции?
11. Действием каких факторов обеспечивается агрегативная устойчивость лиофобных дисперсных систем? Какие вещества используют в качестве стабилизаторов этих систем?
12. Что такое расклинивающее давление и каковы причины его возникновения? Назовите составляющие расклинивающего давления.
13. Какие составляющие расклинивающего давления рассматривает теория устойчивости ДЛФО? Приведите примеры потенциальных кривых взаимодействия между частицами для дисперсных систем с различной степенью устойчивости. Каковы особенности коагуляции частиц в первом и втором энергетическом минимумах в соответствии с теорией ДЛФО?
14. В чем заключается сходство и различие суспензий и лиозолей?
15. Как классифицируют эмульсии? Какие вещества используют в качестве стабилизаторов прямых и обратных эмульсий?
16. Как классифицируют аэрозоли? В чем причины принципиальной агрегативной неустойчивости этих систем?
17. Приведите примеры практического использования суспензий, лиозолей, эмульсий, пен и аэрозолей.
Задача 1.
Как изменится величина порога коагуляции, если для коагуляции 10∙10-6 м3 золя AgI вместо 1,5∙10-6 м3 KNO3 концентрации 1 кмоль/м3 взять 0,5∙10-6 м3 Са(NO3)2 концентрации 0,1 кмоль/м3 или 0,2∙10-6 м3 Al(NO3)3 концентрации 0,01 кмоль/м3? Полученные величины порога коагуляции сопоставить с зависимостью от валентности ионов, установленной Б.В.Дерягиным.
Задача 2.
Экспериментально получены данные коагуляции гидрозоля золота раствором NaCl.Вязкость среды η = 10-3 н∙сек/м2, Т = 293 К. Рассчитать константу Смолуховского К и сравнить ее с константой, вычисленной по формуле 
.
| Время коагуляции τ, сек | |||||
| Общее число частиц в 1 м3 n∙10-14 | 5.22 | 4.35 | 3.63 | 2.31 | 1.48 |
Задача 3.
Рассчитать и построить в координатах 
кривую изменения общего числа частиц при коагуляции тумана минерального масла для следующих интервалов времени τ, сек: 60, 120, 240, 480 и 600. Средний радиус частиц r = 2∙10-7 м, концентрация с = 25∙10-3 кг/м3, плотность γ = 0,97·103 кг/м3. Время половинной коагуляции θ = 240 сек.
Задача 4.
Определить изменение общего числа частиц газовой сажи n при коагуляции под действием ультразвука в следующих интервалах времени τ, сек: 1, 10, 100. До коагуляции в в 1 м3 воздуха содержалось 5∙1015 частиц. Константа Смолуховского К = 3∙10-16 м3/сек.
Задача 5.
Пользуясь графическим методом, найти постоянные Qm и τ0 и, рассчитав по уравнению седиментации, построить кривую оседания песка в анилине для следующих интервалов времени τ: 180, 720, 1080, 1500, 1800 и 3600 сек. Для построения использовать следующие данные:
| Время оседания τ, сек | |||||||
| Количество осевшей суспензии Q, % | 12,9 | 55,2 | 73,0 | 86,5 | 92,3 | 98,0 |
Тема: "ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ"
Вопросы и задачи к лабораторным работам № 41 и 43.
1. Какие оптические явления наблюдаются при падении луча света на дисперсную систему? Какие методы исследования дисперсных систем основаны на этих явлениях? Конус Тиндаля.
2. Какие оптические методы используются для определения размеров частиц дисперсных систем? Укажите границы применимости (по дисперсности) этих методов.
3. Как рассчитать по данным микроскопического анализа среднечисленный, среднеповерхностный и среднемассовый радиусы частиц? По какому параметру можно судить о полидисперсности системы?
4. Какую информацию о дисперсной системе дают интегральная и дифференциальная кривые распределения частиц по размерам?
5. Каковы преимущества и недостатки электронной микроскопии, применяемой для определения размеров частиц дисперсных систем? Электронная микроскопия, как основной метод определения размера наночастиц. Просвечивающая электронная микроскопия. Сканирующая электронная микроскопия.
6. Чем обусловлено светорассеяние в дисперсных системах и истинных растворах? Какими параметрами количественно характеризуют рассеяние света в системах?
7. Какие золи называют "белыми"? Какова связь между оптической плотностью и мутностью белых золей? Для каких дисперсных систем применимо уравнение Рэлея?
8. Как влияют размеры частиц на зависимость оптической плотности "белых" золей от длины волны падающего света?
9. Чем различаются методы нефелометрии и турбидиметрии? Какие уравнения используются для определения характеристик
рассеяния света?
10. Для каких дисперсных систем применимо уравнение Дебая? Какие параметры дисперсных систем определяют по методу Дебая?
11. В чем заключаются особенности метода ультрамикроскопии? Для каких дисперсных систем применим этот метод? Какие характеристики дисперсных систем могут быть определены этим методом?
12. Окраска золей, дисперсных систем.
Задача 1.
При ультрамикроскопическом исследовании гидрозоля серебра в кювете площадью 5,4∙10-12 м2 и глубиной пучка света 2,5∙10-4 м подсчитано 2 частицы. Рассчитать среднюю длину ребра частиц, принимая их форму за кубическую. Концентрация золя с = 20∙10-2 кг/м3, плотность серебра γ = 10,5·103 кг/м3.
Задача 2.
Методом поточной ультрамикроскопии в объеме W = 1,5·10-11 м3 подсчитано53 частицы аэрозоля масляного тумана. Считая форму частиц сферической, определить их средний радиус. Концентрация золя с = 21∙10-6 кг/м3, плотность γ = 0,92·103 кг/м3.
Задача 3.
Сравнить интенсивности светорассеяния эмульсий бензина в воде (показатель преломления n1 = 1,38) и тетралина в воде (n1 = 1,54) при 293 К. Показатель преломления воды n0 = 1,33. Размер частиц и концентрация эмульсий одинаковы.
Задача 4.
Рассчитать средний радиус частиц гидрозоля латекса полистирола, пользуясь данными, полученными с помощью нефелометра: высота освещенной части стандартного золя h1 = 8·10-3 м, средний радиус частиц r1 = 88·10-9 м, высота освещенной части неизвестного золя h2 = 8·10-3 м. Концентрации стандартного и неизвестного золя равны.
Задача 5.
Проверить графически применимость закона Ламберта-Бера к гидрозолю кубового синего красителя, используя экспериментальные данные спектрофотометрического метода:
| Концентрация золя с·103, кг/м3 | 20,0 | 40,0 | 60,0 | 70,0 |
| Оптическая плотность Dλ | 0,2 | 0,38 | 0,55 | 0,67 |
Тема: “МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОЧИСТКИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРЯДА ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ”
Вопросы и задачи к лабораторной работе № 44.
1. Что изучает коллоидная химия и каковы признаки ее объектов?
2. По каким признакам классифицируют объекты коллоидной химии? Приведите примеры дисперсных систем.
3. Какие поверхностные явления изучает коллоидная химия?
4. Что является мерой гетерогенности и степени раздробленности дисперсных систем?
5. Какими параметрами характеризуют степень раздробленности какова связь между ними?
6. Что такое степень дисперсности? Как классифицируют дисперсные системы по размеру частиц дисперсной фазы?
7. Какие системы называют коллоидно-дисперсными или просто коллоидами? Определение наночастиц и кластеров металлов.
8. Как классифицируют коллоидные системы:
а) по агрегатному состоянию дисперсной фазы и дисперсионной среды;
б) по степени взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой;
в) по наличию или отсутствию взаимодействия между коллоидными частицами?
9. Назовите две основные группы методов получения коллоидных растворов и сформулируйте сущность каждого из них.
10.Перечислите разновидности методов диспергирования и конденсации получения золей.
11.Что такое пептизация и чем она отличается от диспергирования?
12.По какому принципу классифицируют получение золей методом химической конденсации? Приведите примеры.
13.Как можно отличить золь от:
а) раствора низкомолекулярного вещества;
б) суспензии?
14. Как очистить коллоидные растворы от примесей:
а) растворенных низкомолекулярных веществ;
б) грубодиспресных частиц?
15. Методы получения и стабилизации наночастиц.
16. Сформулируйте правило Панета-Фаянса.
17. Напишите формулу мицеллы гидрозоля хлорида серебра, полученного при небольшом избытке нитрата серебра, и назовите составные ее части.
18. Какие ионы называют потенциалопределяющими?
19. Как можно обнаружить электрический заряд у коллоидных частиц и определить знак их заряда?
20. Что такое электрокинетический потенциал коллоидных частиц?
21. Что такое электрофорез? Нарисуйте схему простейшего прибора для электрофореза.
22. Что такое диализ и для каких целей он применяется? Как устроен простейший диализатор? От каких факторов зависит скорость диализа?
23. От каких примесей можно очистить коллоидные растворы посредством электродиализа?
24. Опишите принцип работы ультрафильтра. Применение ультрафильтрации на производстве.
Задача 1.
Определите дисперсность золя ртути, частицы которого имеют сферическую форму. Диаметр частиц 6.66·10-6 м.
Задача 2.
Как можно было бы получить бензозоль хлористого натрия и доказать коллоидно-дисперсную его природу?
Задача 3.
Можно ли реакцией двойного обмена получить устойчивый золь, если реагенты взяты в строго эквивалентных количествах? Ответ объясните.
Задача 4.
Какие дисперсные системы можно получить при смешивании равных объемов:
а) 0,003 н раствора FeCl3 и 0,001н раствора K4Fe(CN)6;
б) насыщенных растворов КеС13 и K4Fe(CN)6?
Чем они отличаются друг от друга?
Задача 5.
Нарисуйте схему строения и обозначьте части мицеллы золя йодида серебра, полученного добавлением 40 мл 0.02н раствора AgN03 к 50 мл 0,001н раствора KI. Каким методом получен золь?
Задача 6.
При электрофорезе частицы золя хлорида серебра, полученного смешением равных объемов растворов нитрата серебра и хлорида натрия, перемещаются к аноду. Одинаковы ли исходные концентрации электролитов?
Задача 7.
Окрашенное пятно, образующееся при нанесении капли гидрозоля берлинской лазури на фильтровальную бумагу, не растекается. Какой заряд имеют коллоидные частицы золя? В избытке какого реагента получен золь? Напишите формулу мицелл золя и назовите отдельные ее части.
Тема: ''СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ"
Вопросы и задачи к лабораторной работе № 45 и 46.
1. Какими основными структурно-механическими свойствами характеризуются дисперсные системы? Каким методом они выявляются?
2. Каковы причины возникновения коагуляционных и конденсационно-кристаллизационных структур в дисперсных системах?
3. Назовите простейшие идеальные реологические модели (элементы). Как зависят деформации этих моделей от приложенной нагрузки?
4. Какая реологическая модель иллюстрирует упруго-вязкие свойства систем? Что собой представляет время релаксации напряжения? Какова взаимосвязь (качественная) между временем релаксации и агрегатным состоянием тел?
5. Какая реологическая модель иллюстрирует эластичность (упругое последействие)? Как изменяется во времени деформация вязкоупругого тела?
6. Какая реологическая модель иллюстрирует пластические свойства дисперсных систем? Какими параметрами характеризуют прочность структур?
7. Назовите два основных типа структур дисперсных систем (классификация Ребиндера). Как они образуются (проиллюстрируйте потенциальной кривой взаимодействия частиц) и чем отличаются их реологические характеристики? Приведите примеры реальных структур различных типов.
8. Как классифицируют дисперсные системы по их реологическим свойствам? Приведите типичные кривые течения для них.
9. Какие жидкости называются ньютоновскими? Напишите уравнение Ньютона для течения жидкостей. Объясните физический смысл входящих в него параметров. Нарисуйте кривые течения и вязкости для ньютоновских систем.
10. Нарисуйте кривые течения и эффективной вязкости для структурированных систем. Покажите на графиках предельное статическое напряжение сдвига Pk и предельное напряжение сдвига Рm, а также вязкости, соответствующие неразрушенной и полностью разрушенной структурам.
11. Какие изменения происходят в системах с коагуляционной структурой при напряжениях Р < Pk, Pk < Р < Рm и Р > Рm? Объясните явление ползучести.
12. Что представляют собой явления тиксотропии и реопексии? Чем обусловлены эти явления и для каких структурированных систем они характерны? Приведите примеры таких структурированных дисперсных систем.
13. Какое уравнение выражает зависимость вязкости жидких агрегативно устойчивых дисперсных систем от концентрации дисперсной фазы? При каких условиях оно применимо?
14. Что называют относительной, удельной и характеристической вязкостью? Как их определяют?
15. Объясните принцип действия капиллярного вискозиметра. Напишите уравнение Пуазейля для объемной скорости движения жидкости в капилляре. Как калибруются капиллярные вискозиметры?
16. Объясните принцип действия ротационных вискозиметров. Для каких систем используются приборы этого типа?
17. Как осуществляется переход от коагуляционно-тиксотропных структур к конденсационным (кристаллизационным) и наоборот? Воздействием каких факторов можно вызвать эти переходы?
18. Каким образом размеры частиц и взаимодействие между ними влияют на структурно-механические свойства дисперсных систем?
19. В чем заключается эффект Ребиндера? Какие вещества выступают в качестве понизителей твердости материалов? Приведите примеры использования этого эффекта.
Задача 1.
Какова вязкость глицерина, если из капилляра длиной l = 6·10-2 м с радиусом сечения r = 1·10-3 м он вытекает со скоростью 
14·10-10 м3/сек под давлением р = 200 н/ м2?
Задача 2.
Определить величину предельного напряжения на сдвиг pm для высококонцентрированной суспензии двуокиси титана в органической среде по следующим экспериментальным данным, полученным в помощью вискозиметра Воларовича (график строить в координатах N = f(p)).
| Вес груза P·103, кг | 42,0 | 46,0 | 50,0 | 54,0 | 58,0 | 62,0 |
| Число оборотов N, об/сек | 0,502 | 0,605 | 0,708 | 0,801 | 0,902 | 1,036 |
Задача 3.
Как изменится величина предельного напряжения на сдвиг pm при увеличении концентрации суспензии охры в воде? При исследовании реологических свойств суспензии при помощи вискозиметра РВ-8 получены следующие экспериментальные данные (график строить в координатах N = f(p)):
| Вес груза P·103, кг | Число оборотов N, об/сек для суспензии концентраций | ||||||||||||||||||
| 15% | 20% | 25% | |||||||||||||||||
| 5,0 | 0,5 | ||||||||||||||||||
| 7,0 | 2,0 | ||||||||||||||||||
| 10,0 | 3,0 | 0,2 | |||||||||||||||||
| 12,5 | 7,0 | 0,5 | |||||||||||||||||
| 15,0 | 9,0 | 3,2 | |||||||||||||||||
| 17,5 | 9,5 | 4,3 | |||||||||||||||||
| 20,0 | 10,0 | 6,0 | 0,2 | ||||||||||||||||
| 25,0 | 11,2 | 10,0 | 1,0 | ||||||||||||||||
| 27,5 | 11,6 | 11,0 | 3,0 | ||||||||||||||||
| 30,0 | 11,8 | 12,0 | 4,2 |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> | ||||||||||
| Примерный перечень вопросов для подготовки к итоговому зачету по дисциплине. | | | Назовите печатные издания Волгоградской академии. |
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1729. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы! |
Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями... |
Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм... |
Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени... |
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил... |
|
Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последующая жизнь проходит под знаком этой травмы...
|
|
Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...
|