АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
Часть 2. Адсорбция на границе раствор – газ.
1. При адсорбционном насыщении при 20°С площадь, занимаемая молекулой изобутилового спирта, составляет 0,297 нм2. Вычислите константу В в уравнении Шишковского, если поверхностное натяжение воды равно 72,7 мДж/м2.
2 – 4. Рассчитайте молекулярную массу ПАВ, если известны площадь, занимаемая 1 молекулой ПАВ в насыщенном адсорбционного слоя на границе раствор - газ s о, толщина адсорбционного слоя δ и плотность ρ.
№ задачи
| s о, нм2
| δ, нм
| ρ, кг/м3
|
| 0,297
| 6,25
|
|
| 0,28
| 1,94
|
|
| 0,37
| 1,34
|
| 5. Рассчитайте величину адсорбции при 170С для 0,01 кмоль/м3 раствора н-гептиловой кислоты, если поверхностная активность, определенная Ребиндером, равна 7,6 мДж·м/кмоль.
6. С помощью сталагмометра получены данные: среднее число капель воды 54,7, среднее число капель исследуемого раствора 88,2. Температура опыта 17,50С, плотность раствора 1130 кг/м3. Поверхностное натяжение воды равно 72,4.10-3 Н/м. Определите поверхностное натяжение раствора.
7 - 11. Вычислите толщину адсорбционного слоя ПАВ, образованного на границе раствор ПАВ – воздух по следующим экспериментальным данным.
№ п/п
| ПАВ
| Химическая
формула
| ρ,
кг/м3
| s о
нм2
|
| Стеариновая кислота
| С17Н35СООН
|
| 0,20
|
| Додецилсульфат
натрия
| С12Н25ОSO3Na
|
| 0,33
|
| Анилин
| С6Н5NH2
|
| 0,286
|
| Оксиэтилированный
алкилфенол
| С9Н19С6Н4(С2Н4)6Н
|
| 0,41
|
| Лаурилглюкозид
| С12Н25ОС6Н7О(ОН)4
|
| 0,37
| 12. Для определения поверхностного натяжения воды взвешивают капли, отрывающиеся от капилляра, и измеряют диаметр шейки капли в момент ее отрыва. Оказалось, что масса 318 капель воды равна 5 г, а диаметр шейки капли - 0,7 мм. Рассчитайте поверхностное натяжение воды.
13. Для водного раствора пропилового спирта при 295 К найдены следующие значения констант уравнения Шишковского: В = 0,198, А = 0,151. Вычислите поверхностное натяжение раствора при концентрации спирта, равной 0,5 кмоль/м3. Поверхностное натяжение воды равно 72,53 мДж/м2.
14. Константы уравнения Шишковского для водного раствора валериановой кислоты при 0°С В = 0,194; К = 10,4. При какой концентрации кислоты поверхностное натяжение раствора будет равно 52,1.10-3 мН/м, если σводы = 75,49 мН/м?
15. С помощью тензиометра получены следующие данные для водного раствора кокамидопропилбетаина С13СОNH(CH2)3-N+(CH2)3-CH2COO-:
с, моль/л
|
| 0,005
| 0,01
| 0,02
| 0,03
| 0,06
| φ, градус
|
|
| 75,6
| 61,9
| 57,4
|
| Постройте изотермы поверхностного натяжения и адсорбции ПАВ. Поверхностное натяжение воды равно 72,7 мН/м.
16. Определите, при какой концентрации поверхностное натяжение водного раствора масляной кислоты при 293 К будет равно 63,53 мН/м, если константы уравнения Шишковского в этом случае равны В = 0,173, А = 0,046 моль/м3. Поверхностное натяжение воды равно 72,53 мН/м.
17. Вычислите адсорбцию масляной кислоты на поверхности раздела водного раствора с воздухом при 0°С и концентрации с = 0,1 кмоль/м3, если константы уравнения Шишковского в этом случае составляют В = 0,22, А = 0,0165 моль/м3. Поверхностное натяжение воды равно 75,49 мН/м.
18. Вычислите площадь, занимаемую 1 молем ПАВ при образовании насыщенного монослоя, если известно, что молекулярная масса ПАВ равна 97, ρ = 930 кг/м3, толщина слоя δ = 7,5 А.
19. Определите поверхностную активность масляной кислоты на границе водного раствора с воздухом при 20°С по следующим данным:
с, кмоль/м3
|
| 0,021
| 0,05
| 0,104
| 0,246
| σ, мДж/м2
| 72,53
| 68,12
| 63,53
| 58,6
| 50,3
| Рассчитайте адсорбцию при концентрации раствора 0,08 кмоль/м3.
20. Рассчитайте величину адсорбции поверхностно-активного вещества, если поверхностное натяжение на границе раздела изменилось с 75,49 до 55,59 Дж/м2 при концентрации ПАВ 0,5 кмоль/м3 и температуре 293 К. Известно, что константа равновесия К равна 7,73 м3/моль.
21. Рассчитайте поверхностное давление π адсорбционного слоя валериановой кислоты при 20оС, если Гmax = 4 . 10-6 моль/м2.
22. С помощью уравнения Шишковского рассчитайте величину максимальной адсорбции лаурилглюкозида (С12Н25О-С6Н7О(ОН)4) на границе водного раствора с воздухом при 20°С по следующим экспериментальным данным:
с, моль/м3
|
| 0,03
| 0,061
| 0,125
| 0,25
| 0,5
| σ, мДж/м2
| 72,53
|
|
|
|
|
|
23. Вычислите величину адсорбции валериановой кислоты на поверхности водного раствора о воздухом при 80°С и концентрации 2,9.10-3 кмоль/м3, если константы уравнения Шишковского в этом случае равны В = 0,28 и А = 0,05 моль/м3. Поверхностное натяжение воды равно 63 мДж/м2.
24. Рассчитайте величину максимальной адсорбции толуидина на поверхности раздела водный раствор – газ при 20оС по следующим данным:
с, кмоль/м3
| 0,01
| 0,05
| 0,2
| 0,5
| 0,8
| - dσ/dc, Дж٠м/кмоль
| 0,175
| 0,325
| 0,57
| 0,24
| 0,18
| 25. Постройте изотерму состояния мономолекулярного адсорбционного слоя лаурилдифенилдисульфоната натрия (Dowfax 2A1) на границе толуол - воздух, зная зависимость поверхностного натяжения ПАВ от концентрации при 293 К. Поверхностная активность ПАВ составляет 0,45 Дж.м/кмоль.
с, кмоль/м3
|
| 0,03
| 0,061
| 0,125
| 0,18
| 0,25
| σ, мДж/м2
|
|
| 22,5
|
|
|
| 26. При адсорбционном насыщении при 23°С площадь, занимаемая молекулой неионного ПАВ оксиэтилированного алкилфенола С9Н19-С6Н4О-(С2Н4О)12Н, составляет 2,59 нм2. Вычислите константу В в уравнении Шишковского, если поверхностное натяжение воды равно 72,7 мДж/м2.
27. Для водного раствора пропилового спирта при 293 К найдены следующие константы уравнения Шишковского В = 0,198, А = 0,151. Вычислите поверхностное натяжение раствора и адсорбцию спирта при концентрации, равной 1,0 кмоль/м3. Поверхностное натяжение воды равно 72,53 мН/м.
28. Вычислите поверхностное натяжение воды при 13°С по методу счета капель, если диаметр трубки 4,1 мм, а 10 капель воды имеют объем 9,6.10-7 м3. Плотность воды 999 кг/м3.
29. Постройте диаграмму состояния поверхностной пленки изоамилового спирта при 293 К (π = f (sм)) по следующим данным:
с, моль/м3
|
| 0,022
| 0,045
| 0,09
| 0,18
| 0,26
| σ, мДж/м2
| 72,7
| 62,2
| 58,6
| 43,6
| 39,7
| 39,5
| Г .106, моль/м2
|
| 4,3
| 5,8
| 8,5
| 13,6
| 13,7
|
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 2131 | Нарушение авторских прав
|