 |
Задачи для самостоятельного решения
|
|
|
|
1 - 4. Рассчитайте скорость электрофореза частиц оксида Al2O3 в воде без учета электрофоретического торможения по данным, приведенным ниже. Диэлектрическая проницаемость - 81; вязкость среды h - 1 . 10-3 Па . с.
| № задачи | x . 103, В | Е . 10-2, В/м |
| 5,4 | ||
| 5,2 | ||
| 4,9 | ||
| 5,5 |
5. Вычислите величину x -потенциала коллоидных частиц треххлористого мышьяка в воде, если при электрофорезе за 30 мин граница сместилась на 5,4 . 10-2 м. Градиент внешнего поля Е = 8.102 В/м; вязкость среды h = 1.10-3 Н. с/м2; e = 81.
6. Вычислите электрофоретическую подвижность частиц золя, если x -потенциал равен 50 мВ; вязкость среды h = 1.10-3 Н.с/м2; диэлектрическая проницаемость среды - 81.
7. Вычислите величину x -потенциала частиц Al2O3 в метаноле по следующим данным: u = 1,15.10-5м/с; Е = 8,3. 10-2В/м; e = 33; η = 0,8.10-3 Па . с.
8. Вычислите скорость электрофореза частиц гидрозоля берлинской лазури, если электрокинетический потенциал равен 0,068 В, градиент напряжения внешнего поля Е = 5.102 В/м, вязкость среды 1.10-3 Па.с, диэлектрическая проницаемость среды - 81.
9. Найдите величину x -потенциала на границе кварцевое стекло - водный раствор KCl. Процесс электроосмоса характеризуется следующими данными: сила тока 4,5.10-4 А; время переноса 0,01 .10-6 м3 раствора 10,4 с; удельная электропроводность среды 1,6 . 10-2 Ом-1 м-1; вязкость 1.10-3 Н.с/м2; диэлектрическая проницаемость среды - 81.
10 - 13. Рассчитайте скорость электрофореза частиц оксида алюминия в метаноле без учета электрофоретического торможения по данным, приведенным ниже. Вязкость среды 0,8.10-3 Па.с; диэлектрическая проницаемость - 33.
| № задачи | x . 103, В | Е . 10-2, В/м |
| 8,3 | ||
| 7,9 | ||
| 7,7 | ||
| 8,0 |
14. Найдите объемную скорость электроосмоса, наблюдаемого в системе водный раствор КСl - мембрана из полистирола, окрашенная жировым коричневым красителем, если x -потенциал равен 6 .10-3 В; сила тока I= 7.10-3 А; удельная электропроводность 9.10-2 Ом-1.м-1; η= 1 . 10-3 Н . с/м2; e = 81.
|
|
|
15. Найдите величину x -потенциала на границе мембрана из ВаСО3 – 96%-ный раствор этилового спирта. Потенциал течения 0,7 В; приложенное давление 7,9 . 103 Н/м2; удельная электропроводность среды 1,1 .10-4 Ом-1м-1; вязкость 1,2 . 10-3 Н . с/м2; e = 81.
16 - 17. Рассчитайте объемную скорость электроосмоса раствора КСl через кварцевую диаграмму по данным, приведенным ниже. Вязкость среды равна 1 . 10-3 Па . с, диэлектрическая проницаемость – 81.
| № задачи | x . 103, В | I . 102, А | æ . 102, Ом-1м-1 | |
| 2,3 | 1,9 | |||
| 2,1 | 2,1 |
18. При какой силе тока в процессе электроосмоса при движении водного раствора КСl через мембрану полистирола его объёмная скорость будет равна 5,5 . 10-10 м3/с? Удельная электропроводность среды 9 . 10-2 Ом-1м-1; вязкость 1.10-3 Н . с/м2; e = 81; величина x- потенциала 1. 10-2 В.
19 - 20. Рассчитайте линейную скорость электроосмоса раствора КСl через кварцевую диафрагму по данным, приведенным ниже. Вязкость среды - 1 . 10-3 Па.с; диэлектрическая проницаемость – 81.
| № задачи | x . 103, В | Е . 10-3, В/м |
| 2,3 | ||
| 2,1 |
21-24. Рассчитайте потенциал течения на кварцевой диафрагме в растворе КСl по ниже приведенным данным. Вязкость среды 1.10-3 Па.с; e - 81.
| № | Р . 10-3, Па | x . 102, В | æ . 102, Ом-1м-1 | α |
| 7,0 | 7,5 | 1,9 | 1,1 | |
| 10,7 | 6,5 | 2,3 | 1,3 | |
| 15,5 | 7,7 | 2,15 | 1,16 | |
| 23,0 | 8,5 | 2,1 | 1,15 |
25. Определите электрокинетический потенциал на границе раздела фаз керамический фильтр - водный раствор КCl, если при протекании под давлением 2 . I04 Па потенциал течения равен 6,5.10-2 В. Удельная электропроводность среды 1,3 . 10-2 Ом-1 . м-1; вязкость 1 . 10-3 Па.с; относительная диэлектрическая проницаемость 80,1.
26-28. Определите потенциал седиментации частиц карбоната бария в водном растворе NaСl по данным, приведенным ниже. Вязкость среды 1.10-3 Па.с; диэлектрическая проницаемость 81; (ρ – ρ о) = 2,1 . 103 кг/м3.
|
|
|
| № задачи | x . 102, В | φ | æ . 102, Ом-1м-1 |
| 0,32 | 2,2 | ||
| 0,20 | 2,1 | ||
| 0,23 | 1,2 |
29. Вычислите электрофоретическую подвижность частиц оксида железа по следующим данным: скорость электроосмоса через диафрагму из таких же частиц в том же растворе ν = 2·10-8 м3/с; æ = 1,2·10-2 Ом-1·м-1; æ s= 2·10-2 Ом-1· м-1; I = 1,6·10-2 A; e = 81; η = 1 ·10-3 Па·с.
30. Вычислите электрокинетический потенциал, если известно, что потенциал течения, определенный при продавливании раствора хлорида калия через корундовую диафрагму под давлением 20 . 103 Па равен 22,5 . 10-3 В. Удельная проводимость раствора æ = 1,37 . 10-2 Ом-1 . м-1; α = 1,8; вязкость раствора η = 1 . 10-3 Па . с; e = 81.
31-34. Вычислите x-потенциал с учетом поверхностной проводимости на границе раздела кварцевая диафрагма – раствор хлорида калия по данным, приведенным ниже. Вязкость среды η = 1 . 10-3 Па . с; диэлектрическая проницаемость e = 81; давление P = 1,06 . 104 Па.
| № задачи | æ . 102, Ом-1. м-1 | U теч.103, В | α |
| 1,0 | 10,1 | 3,25 | |
| 2,06 | 8,5 | 1,5 | |
| 2,24 | 7,0 | 1,3 | |
| 6,0 | 3,1 | 1,05 |
35 – 38. Рассчитайте x -потенциал корундовой диафрагмы в растворе хлорида натрия по данным, приведенным ниже. Вязкость среды η = 1 . 10-3 Па.с; диэлектрическая проницаемость e = 81; сила тока I = 2.10-2A; удельная проводимость раствора æ = 1,6 . 10-2, Ом-1. м-1.
| № задачи | æ . 102, Ом-1. м-1 | n . 108, м3/c |
| 1,48 | 2,8 | |
| 1,30 | 3,2 | |
| 1,15 | 3,6 | |
| 1,05 | 3,9 |
39. Рассчитайте потенциал седиментации частиц оксида алюминия в водном растворе хлорида калия по следующим данным: φ = 0,1; e = 81; x = 50·10-2 В; (ρ – ρо) = 3·103 кг/м3; η = 1·10-3 Па ·с; æ = 1·10-2, Ом-1 · м-1.
40. Под каким давлением должен продавливаться раствор хлорида калия через керамическую диафрагму, чтобы потенциал течения U теч составил 4·10-3 В; x = 3·10-2 В; æ = 1,3 ·10-2, Ом-1· м-1; a = 1,5; e = 81; η = 1· 10-3 Па· с.
41-48. Рассчитайте электрокинетический потенциал с учетом поверхностной проводимости на границе раздела кварцевая диафрагма – раствор хлорида натрия по данным, приведенны ниже. Вязкость среды η = 1·10-3 Па·с; диэлектрическая проницаемость e = 81; сила тока I = 4·10-3 A; коэффициент эффективности диафрагмы a = 2.
| № задачи | æ . 102, Ом-1. м-1 | n . 109, м3/c |
| 2,0 | 5,1 | |
| 3,0 | 3,1 | |
| 3,5 | 1,1 | |
| 3,7 | 0,7 |
45 – 48. Напишите формулу мицеллы золя и изобразите графически, как изменится потенциал с расстоянием от поверхности, при введении в систему электролита
|
|
|
| № задачи | Золь | Стабилизатор | Электролит |
| As2S3 | As(NO3)3 | K4[Fe(CN)6] | |
| BaSO4 | BaCl2 | Ba(NO3)2 | |
| Sb2S3 | H2S | SbCl3 | |
| PbMoO4 | Pb(NO3)2 | ThCl4 |
49. Изобразите графически как изменится x-потенциал отрицательно заряженных частиц при введении в золь нитратов калия, бария, лантана?
50. Напишите формулу мицеллы золя NiS, стабилизированного NiCl2 и определите какой из перечисленных ионов обладает наибольшей способностью сжимать ДЭС: K+, Cs+, Cl-, Br-, I-.
51. Напишите формулу мицеллы золя AgI, стабилизированного AgNO3 и определите какой из перечисленных ионов обладает наименьшей способностью сжимать ДЭС: Na+, Ca2+, SO42-, H2PO4-.
| № | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| FeMoO4 | FeCl3 | NaCl, CaCl2, Na3MoO4, Fe(NO3)3 | |
| AgBr | KBr | AgNO3, Sb(NO3)3, KNO3, K2S |
52 – 53. Напишите формулу мицеллы золя и определите какой из перечисленных электролитов может вызвать полную перезарядку золя.
54 – 55. Напишите формулу мицеллы золя и определите какой из перечисленных электролитов может вызвать частичную перезарядку золя.
| № | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| MnO2 | KMnO4 | KCl, ThCl4, Na3PO4, Ca(NO3)2 | |
| BaSO4 | Ba(NO3)2 | NaNO3, FeCl3, K4[Fe(CN)6], Zn(NO3)2. |
| № | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| Сr(OH)3 | NaOH | NaNO3, LiNO3, Al(NO3)3, Ca(NO3)2 | |
| Sb2S3 | Na2S | KI, ThCl4, NaCl, CsBr |
56 – 57. Напишите формулу мицеллы золя и изобразите графически зависимость x=¦(с) при введении электролитов.
|
|
|
