АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология
|
ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ. 1. Вычислите средний сдвиг частиц эмульсии с радиусом r = 6,5 мкм за время, равное 1 с, если вязкость среды ηо=1∙10-3 Па∙с
1. Вычислите средний сдвиг частиц эмульсии с радиусом r = 6,5 мкм за время, равное 1 с, если вязкость среды ηо =1∙10-3 Па∙с, температура 15оС.
2. Покажите изменение величины коэффициента диффузии частиц красителя метилового голубого в воде при добавлении к нему диспергатора, используя следующие экспериментальные данные: радиус частиц красителя без добавки диспергатора составляет 16 Ǻ, с добавкой диспергатора – 9,6 Ǻ. Вязкость воды при 150С равна 1∙10-3 Па∙с.
3. Вычислите средний радиус частиц мицелл мыла сферической формы, если величина их коэффициента диффузии в воде при температуре 313 К равнялась 0,69∙10-11 м2/с. Вязкость среды ηо=8∙10-4 Н∙с/м2.
4. Определите коэффициент диффузии D и среднеквадратичный сдвиг ∆2 частицы гидрозоля за время 10 с при условии, что радиус частиц 45 нм, температура 293 К и вязкость среды η о=1∙10-3 Па∙с.
5. Определите коэффициент диффузии гидрозоля AgJ за время 25 с, если радиус частиц составляет 15 нм, температура 300 К, вязкость среды равна 2,6∙10-3 Па∙с.
6. Рассчитайте радиус и мицеллярную массу мицелл ПАВ в водной среде, считая их сферическими, по следующим данным: коэффициент диффузии мицелл при 313 К равен 0,89∙10-10 м2/с, вязкость среды равна 0,8∙10-3 Па∙с, плотность вещества 999 кг/м3.
7. Принимая форму коллоидных частиц за кубическую, определите длину ребра куба, используя следующие данные: в 1 м3 коллоидного раствора содержится 2,8 кг диспергированной ртути при 18оС, осмотическое давление равно 3,45 Н/м2. Плотность ртути равна 13,55∙103 кг/м3.
8 - 11. С помощью уравнения Эйнштейна рассчитайте коэффициент диффузии D молекул газа размером r при температуре Т в полимерной матрице с вязкостью η.
№ задачи
| r, нм
| Т,0С
| η ∙10-4, Па∙с
|
| 1,26
| 26,0
| 0,97
|
| 1,48
| 17,0
|
|
|
| -1,0
|
|
| 0,6
| -4,0
| 133,4
| 12 – 16. Коэффициент диффузии коллоидных частиц гидрозоля в дисперсионной среде при Т равняется D, вязкость среды η. Рассчитайте радиус частиц дисперсной фазы.
№ задачи
| Золь
| D
| Т,0С
| η∙103, Па∙с
|
| AgJ
| 1,7∙10-8 м2/сут
| 33,0
| 1,08
|
| As2O3
| 2,84∙10-12 м2/ч
|
| 2,38
|
| PbSO4
| 0,67∙10-18 м2/мин
| -14
| 61,4
|
| BaCO3
| 14,83∙10-22 м2/с
|
| 1,68
|
| Fe4[Fe(CN)6]
| 1,11∙10-12 м2/сут
|
|
| 17. Молекулярная масса a-рабинозы равна 504 г/моль. Определите коэффициент диффузии a-рабинозы плотностью 1500 кг/м3 в воде с вязкостью ηо = 1,06∙10-3 Н∙с/м2.
18. Осмотическое давление водного раствора, содержащего 2 кг/м3 α-глиодина, при 250С равно 195,48 Н/м2. Рассчитайте, чему равна молекулярная масса α-глиодина?
19 - 22. Среднеквадратичное значение проекции сдвига частиц гидрозоля за время τ составляет . Определите радиус частицы, если вязкость дисперсионной среды η о при температуре Т равна:
№
|
Золь
|
τ
| , мкм
|
η о∙103Па∙с
|
T
|
| AgJ
| 13 с
| 6,3
| 1,2
| 295 К
|
| BaSO4
| 0,6 мин
| 1,28
| 1,09
| 26оС
|
| As2S3
| 0,032 ч
| 13,7
| 1,35
| -13оС
|
| MnO2
| 125 с
| 57,2
| 1,64
| 299 К
| 23. Рассчитайте молекулярную массу мальтозы, если коэффициент диффузии частиц в воде составляет 3,92∙10-5 м2/сут при 10оС. Вязкость воды η о = 1,06∙10-3 Н∙с/м2, плотность мальтозы 1,540 г/см3. Частицы имеют сферическую форму.
24. По экспериментальным данным с помощью уравнения Эйнштейна - Смолуховского рассчитайте среднее число Авогадро N А. Диаметр частиц золя 0,54 мкм, температура опыта 303 К, вязкость среды равна 0,963∙10-3 Па∙с.
Время сдвига, с
|
|
|
|
| Сдвиг ∆, мкм
| 5,76
| 8,27
| 11,42
| 13,92
| 25. Рассчитайте молекулярную массу диспергатора НФ, если коэффициент диффузии частиц в воде составляет 1,0∙10-12 м2/с при 20оС. Вязкость воды 1,06∙10-3 Н∙с/м2, плотность диспергатора НФ равна 1440 к г/м3. Частицы имеют сферическую форму.
26. Осмотическое давление водного раствора гемоглобина равно 483,9 Н/м2. Концентрация раствора 3,43 кг/м3, температура 1оС. Найдите молекулярную массу гемоглобина.
27. Вычислите длину ребра кубической частицы коллоидной меди, если осмотическое давление раствора равно 15,4 Н/м2 при температуре 19оС. Концентрация раствора 0,084 кг/м3. Плотность меди 8,93 г/см3.
28. Определите концентрацию коллоидного раствора ванадия, если осмотическое давление этого золя при 288 К составляет 16970 Н/м2. Длина ребра кубических частиц 1,8 нм. Плотность ванадия 5880 кг/м3.
29. Раствор каучука в толуоле концентрацией 0,8 кг/м3 имеет осмотическое давление 110 Н/м2 при 20оС. Определите молекулярную массу каучука.
30 - 34. Рассчитайте изменение осмотического давления π2 при условии некоторой астабилизации золя в результате коагуляции. Частичная концентрация до коагуляции ν1, осмотическое давление π1, размер частиц d1, после коагуляции - ν2 и d2.
№ задачи
| d1
| π ∙10-3, Па
| d2
|
| 128 Ǻ
| 7,11
| 36,7нм
|
| 29,7∙10-7 м
| 0,85
| 0,62 мкм
|
| 71,6 нм
| 3,62
| 6,3 мкм
|
| 18∙10-10м
| 1,19
| 297 нм
|
| 3,12∙10-9м
| 0,976
| 1994 Ǻ
|
35. Вычислите число Авогадро по результатам эксперимента. Радиус частиц молекулы газа r = 32,3 А, температура опыта 311 К, вязкость среды ηо = 1,64∙103 Па∙с. За время
τ = 683 с сдвиг молекулы газа составляет 43 нм.
36. Плотность сферических частиц гидрозоля ρ 1= 2,76∙103 кг/м3, а плотность среды 1,03∙103 кг/м3. Определите величину осмотического давления гидрозоля, концентрация которого равна 25% мас. при 300 К, если удельная поверхность частиц составляет S уд 6,9∙105 м2/кг.
37. Определите удельную поверхность порошка CaSO4 в расчете на единицу массы, если известно, что частица плотностью 3,8∙103 кг/м3 оседает в воде (ρ о = 1,04∙103 кг/м3 и вязкость η о = 1,06∙10-3 Па∙с) на высоту 0,2 м за 1140 с.
38. Определите высоту, на которую осядут сферические частицы сульфата бария в течение 0,75 ч. Удельная поверхность порошка сульфата бария равна 142 м2/кг, плотность сульфата бария и воды 4,5 и 1 г/см3, соответственно, вязкость воды равна 1∙10-3 Па∙с.
39. Вычислите скорость всплывания капель эмульсии гексана в 2% растворе алкилсульфоната в воде. Плотность гексана 0,655 г/см3, плотность раствора ПАВ 1 г/см3, вязкость среды 1∙10-3 Па∙с. Диаметры капель эмульсии равны 1 мкм, 2 мкм и 4 мкм.
40. Определите радиус коллоидных частиц гидрозоля золота, если при продолжительности центрифугирования в ультрацентрифуге в течение 2 ч 15 мин расстояние коллоидных частиц от оси вращения составляло 3,83 см, а при вращении дополнительно в течение 1 ч 30 мин расстояние границы 3,66 см. Опыты проводились при 20оС, (ρ - ρ0) составляло 18,32∙103 кг/м3, η о = 1∙10-3 Па∙с, число оборотов центрифуги 5700 об/мин.
41. Для гидрозоля Al2O3 рассчитайте высоту, на которой концентрация частиц уменьшается в 2,5 раза при условии, что плотность частиц сферической формы составляет 4000 кг/м3, плотность среды 986 кг/м3 при 298 К, удельная поверхность дисперсной фазы составляет 1∙108 м-1.
42. Определите радиус частиц гидрозоля трехсернистого мышьяка, если после установления диффузионно-седиментационного равновесия при 290 К на высоте 60 см концентрация частиц уменьшилась в е раз, плотность частиц 1,9∙103 кг/м3, плотность воды 0,999∙103 кг/м3.
43. Для гидрозоля Sb2S3 плотностью ρ = 3,1∙103 кг/м3 в водной среде плотностью ρ0 = 1,23∙103 кг/м3 найдите высоту, на которой концентрация частиц уменьшается в 2,5 раза. Необходимо учесть, что кубические частицы удельной поверхностью 2,63∙108 м-1 находятся при температуре 313 К.
44 – 48. Размер частиц пыли составляет r при заданной плотности. Используя уравнение седиментационно-диффузионного равновесия, рассчитайте высоту над поверхностью Земли, на которой число частиц в 1 м3 аэрозоля уменьшается в 2 раза. Плотностью воздуха пренебречь, температуру принять 200С.
№ задачи
| Золь
| r, нм
| ρ 1∙10-3, кг/м3
|
| As2S3
| 12,4
| 4,11
|
| MnO2
| 18,7
| 3,92
|
| AgJ
| 9,4
| 5,12
|
| Fe(OH)3
| 3,36
| 5,34
|
| SiO2
| 2,31
| 2,88
| 49 – 53. Частицы аэрозоля оседают в среде воздуха. Рассчитайте скорость седиментации дисперсной фазы с плотностью ρ 1 при температуре Т, если размер частиц составляет 10-5, 10-7 и 10-9 м. Плотностью воздуха пренебречь, а его вязкость составляет η о =1,83∙10-5 Па∙с.
№ задачи
| Золь
| Т
| ρ1 ∙10-3, кг/м3
|
| BaCO3
| 12оС
| 3,84
|
| SrSO4
| 303 К
| 3,62
|
| AuCl
| 291 К
| 5,31
|
| Fe2O3
| -4оС
| 6,94
|
| SiO2
| 18оС
| 2,86
| 54 – 58. Рассчитайте концентрацию частиц дыма с 2 на высоте h, если на исходном уровне их концентрация составляла с 1. Средний радиус частиц r, плотность ρ 1, температура Т. Плотностью воздуха пренебречь.
№
| Золь
| h, м
| c1 ∙10-3, кг/м3
| r, нм
| ρ1 ∙10-3, кг/м3
| T, К
|
| As2S3
| 1,27
| 3,11
| 12,4
| 1,34
|
|
| PbS
| 2,0
| 2,2
| 7,0
| 4,6
|
|
| AuJ
| 6,38
| 1,86
| 3,24
| 4,87
|
|
| Fe(OH)3
| 1,4
| 0,7
|
| 2,63
|
|
| MnO2
| 0,85
| 1,11
| 18,4
| 4,8
|
| №
| r
| ρ1 ∙10-3,
кг/м3
| ρ0 ∙10-3,
кг/м3
| ηо ∙10-3
Па∙с
| ω2R
|
| 7,6∙10-8 м
| 11,4
| 2,4
| 1,9
|
|
| 11,2 нм
| 2,56
| 1,06
| 1,12
|
|
| 1472 Ǻ
| 8,62
| 1,94
| 1,06
|
|
| 0,16 мкм
| 5,13
| 1,11
| 2,26
|
|
| 3740 нм
| 1,94
| 1,03∙103
| 9,67
|
| 59 – 63. Рассчитайте и сравните скорость оседания частиц в гравитационном и центробежном полях при следующих условиях: радиус частиц дисперсной фазы r1 с плотностью ρ1, плотность ρ0 и вязкость среды ηо, центробежное ускорение ω2R.
64. Вычислите среднюю молекулярную массу гемоглобина по нижеприведенным опытным данным. При центрифугировании гемоглобина седиментационное равновесие наступило после 39 ч при 293 К. Число оборотов центрифуги равнялось 8700 об/мин., плотность растворителя 1,0077∙103 кг/м3. Парциальный удельный объем гемоглобина 0,749∙10-3 м3/кг.
h2 ∙102, м
| 4,51
| 4,36
| 4,21
| h1 ∙102, м
| 4,46
| 4,31
| 4,16
| с2, %
| 0,930
| 0,639
| 0,437
| с1, %
| 0,832
| 0,564
| 0,308
|
65. По экспериментальным данным Сведберга вычислите среднюю молекулярную массу красного конго. Парциальный удельный объем красного конго равен 0,6∙10-3 м3/кг, плотность растворителя 1,0023∙103 кг/м3, число оборотов ротора 299,6 об/с. Расстояние h от оси вращения ультрацентрифуги и соответствующие им концентрации приведены ниже:
h2 ∙102, м
| 5,87
| 5,84
| 5,81
| h1 ∙102, м
| 5,84
| 5,81
| 5,78
| с2, %
| 53,60
| 50,46
| 47,57
| с1, %
| 50,46
| 47,57
| 44,79
| 66. Определите молекулярную массу неочищенного яичного белка по следующим опытным данным: время центрифугирования 41,5 ч, число оборотов центрифуги 10900 об/мин, плотность растворителя 1,007∙103 кг/м3, парциальный объем белка 0,741∙10-3 м3/кг. Концентрации с1 и с2 на расстояниях h1 и h2 от оси вращения приведены ниже.
h2 ∙102, м
| 4,48
| 4,43
| 4,38
| h1 ∙102, м
| 4,43
| 4,38
| 4,33
| с2, %
| 0,973
| 0,875
| 0,788
| с1, %
| 1,092
| 0,973
| 0,875
| 67. Определите среднюю молекулярную массу серумглобулина по нижеприведенным данным Сведберга, если условия опыта следующие: седиментационное равновесие установилось через 48 ч при 6920 об/мин ультрацентрифуги. Температура во время опыта 296 К, плотность растворителя 1,0077∙103 кг/м3, парциальный удельный объем серумглобулина 0,745∙10-3 м3/кг.
h2 ∙102, м
| 4,48
| 4,43
| 4,38
| h1 ∙102, м
| 4,43
| 4,38
| 4,33
| с2, %
| 0,130
| 0,116
| 0,104
| с1, %
| 0,116
| 0,104
| 0,093
| 68. Сведберг при центрифугировании гемоглобина в течение 39 ч для достижения седиментационного равновесия получил нижеприведенные данные опыта при при температуре 293 К и 8700 об/мин ультрацентрифуги. Парциальный удельный объем гемоглобина 0,749∙10-3 м3/кг, плотность растворителя 1000 кг/м3. По этим данным вычислите среднюю молекулярную массу гемоглобина:
h2 ∙102, м
| 4,61
| 4,41
| 4,31
| h1 ∙102, м
| 4,56
| 4,36
| 4,26
| с1, %
| 1,220
| 0,732
|
| с2, %
| 1,061
| 0,639
| 0,496
| 69. Вычислите среднюю молекулярную массу неочищенного яичного белка по экспериментальным данным Сведберга, если время центрифугирования 39 ч при 293 К, число оборотов центрифуги равно 8700 об/мин, плотность растворителя 1,008∙103 кг/м3, парциальный удельный объем белка 0,741∙10-3 м3/кг. Концентрация с1 и с2 на расстояниях h1 и h2 от оси вращения приведены ниже:
h2 ∙102, м
| 4,28
| 4,23
| 4,18
| h1 ∙102, м
| 4,33
| 4,28
| 4,23
| с1, %
| 0,708
| 0,641
| 0,580
| с2, %
| 0,788
| 0,708
| 0,641
|
Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 1558 | Нарушение авторских прав
|