Задачи для самостоятельного решения

1. Сравните интенсивность светорассеяния эмульсий бензина в воде (n₁=1,38) и тетралина в воде (n₂= 1,54) при 293⁰ К. Показатель преломления воды n₀= 1,33. Размер частиц и концентрация эмульсий одинаковы.

2. Используя уравнение Рэлея, сравните интенсивности светорассеяния полистирольного латекса, освещенного монохроматическим красным светом c длиной волны , затем синим светом с длиной волны .

3-12. С помощью уравнения Рэлея рассчитайте, во сколько раз интенсивность рассеянного света дисперсной системы больше при освещении светом с длиной волны l₁ или с длиной волны l₂. Интенсивности падающих монохроматических пучков света равны.

 

№ задачи         

 

3                  310            490

4                  380            490

5                  360            510

6                  310            580

7                  345            580

8                  410            610

9                  540            610

10                480            680

11                325            680

12                580            710

 

13. Вычислите средний размер частиц гидрозоля бутадиен-нитрильного латекса, пользуясь данными, полученными при освещении части стандартного золя , средний радиус частиц , высота освещенной части неизвестного золя . Концентрации стандартного и неизвестного золя равны.

14-17. По ультрамикроскопическим данным вычислите средний линейный размер коллоидных частиц серебра. Концентрации серебра и соответствующие им средние числа частиц n, подсчитанные в объеме , приведены в таблице. Плотность серебра .                      

№ задачи         n

14                 0,8                  16,3

15            0,564              15,8

16            0,25                  6,7

17            0,0625              2,5

 

18. При ультрамикроскопическом исследовании гидрозоля золота в объеме площадью  и глубине пучка света  подсчитано 2 частицы. Рассчитайте средний радиус частиц, предполагая, что они сферические. Концентрация золя , плотность золота .

19. При ультрамикроскопическом исследовании золя в объеме площадью  и глубине пучка  определено, что средняя длина ребра частиц составляет . Концентрация золя , плотность Fe₂O₃ равна . Определите число частиц гидрозоля Fe₂O_3.

 20-23. По ультрамикроскопическим данным вычислите диаметр частиц аэрозоля дыма мартеновских печей. Концентрация аэрозоля и соответствующие им средние числа частиц n, подсчитанные в объеме , приведены в таблице. Плотность дисперсной фазы .               

№ задачи              n

20                          2,0           80

21                          0,8           53

22                          0,76          122

23                          0,45          185

24. С помощью нефелометра сравнивались мутности 2 гидрозолей мастики равных концентраций. Получены следующие экспериментальные данные: мутности определяемого и стандартного золя стали одинаковыми при высоте освещенной части первого золя  и высоте второго золя . Средний радиус частиц стандартного золя . Определите радиус частиц  второго золя.

25. Радиус сферических частиц аэрозоля масляного тумана, определенный методом поточной ультрамикроскопии, равен . Рассчитайте количество частиц тумана в объеме  при концентрации аэрозоля  и плотности .

26. С помощью метода поточной ультрамикроскопии в объеме  подсчитано 55 частиц аэрозоля - дыма мартеновских печей. Частицы имеют кубическую форму с длиной ребра куба , плотность . Определите концентрацию частиц аэрозоля.

27. Рассчитайте средний радиус частиц полистирольного латекса, пользуясь данными, полученными с помощь нефелометра: высота освещенной части стандартного золя , средний радиус частиц , высота освещенной части неизвестного золя . Концентрации стандартного и неизвестного золя равны.

28. По ультрамикроскопическим данным вычислите средний линейный размер коллоидных частиц золота. Концентрация золота , среднее число частиц 6,7 в объеме . Плотность золота .

29. Линейный размер коллоидных частиц золота, определенный с помощью ультрамикроскопа, равен . Рассчитайте количество частиц золота в объеме  при концентрации золя  и плотности золота .

30-34. Используя условие уравнения Рэлея (отношение размеров частиц золя r к длине падающего света l), рассчитайте радиус частиц латекса по экспериментальным значениям оптической плотности D.

 

№ за дачи	Латекс	390	430	480	535	590	610	680
30	Бутадиен-нитрильный	0,44	0,68	0,63	0,61	0,54	0,52	0,41
31	Хлоропрен	0,42	0,47	0,58	0,72	0,70	0,64	0,57
32	Натуральный	0,37	0,39	0,52	0,63	0,77	0,71	0,62
33	Стирольный	0,34	0,59	0,47	0,42	0,31	0,28	0,15
34	Силиконовый	0,11	0,28	0,32	0,54	0,59	0,67	0,31

 

35-39. С помощью уравнения Рэлея сравните интенсивности света, рассеянного двумя эмульсиями с равными диаметрами частиц дисперсной фазы и одинаковой концентрацией. Показатель преломления воды = 1,33.

 

№ задачи
35	1,471	1,396
36	1,524	1,376
37	1,388	1,492
38	1,476	1,663
39	1,556	1,472

 

40. При прохождении света с длиной волны . Теореллом были получены нижеуказанные значения процента прохождения лучей J,% через слой золя мастики различной концентрации и толщины d. Вычислите среднее значение коэффициента поглощения Е золя.

 

Концентрация С, %	0,60	0,20	0,08	0,04	0,02	0,01
	2,5	2,5	20,0	20,0	20,0	30,0
J,%	3,1	29,4	2,6	15,9	40,6	52,8

41. Значения пропускания J,% света с длиной волны  коллоидными растворами мастики различных концентраций С и толщины d.приведены из опытных данных Теорелла. Определите средний коэффициент поглощения e золя.

 

Концентрация С, %	1,0	0,60	0,20	0,06	0,02	0,01
	2,5	2,5	2,5	20,0	20,0	30,0
J,%	2,9	9,0	42,5	15,0	52,8	63,5

 

42. Вычислите среднее значение коэффициента поглощения e при прохождении света (длина волны  через слой толщиной d золя мастики различной концентрации (указаны в таблице). Значения пропускания J,% приведены из опытных данных Теорелла.

 

Концентрация С,%	0,6	0,20	0,1	0,06	0,02	0,01
	2,5	2,5	5,0	20,0	20,0	30,0
J,%	27,0	63,9	65,8	37,1	70,1	77,8

 

43-48. Определите пропускание света через коллоидный раствор гидрата окиси железа. Концентрация золя и толщина слоя представлены в таблице. Коэффициент поглощения равен К = 8570.

 

№ задачи	С,%
43	0,4	1,0
44	0,1	2,5
45	0,2	2,5
46	0,075	2,5
47	0,03	5,0
48	0,01	5,0

 

49-55. С помощью нефелометра получены экспериментальные данные при одинаковой интенсивности рассеянного света потоков при высоте исследуемого золя  и  для стандартного золя с диаметром частиц d_ст. Рассчитайте радиус частиц исследуемого золя r.

 

№ задачи
49	1,4 мм	0,8 мм	0,016 мкм
50	4,4 см	1,2 см	12,4 А
51	0,39 см	0,16 см	32,5 нм
52	16,7 мм	3,2 мм	0,032 мкм
53	0,074 см	2,54 мм	см
54	48,5 мм	12,6 мм	м
55	18,4 мм	0,006 см	0,091 мкм

 

Содержание

 

 

1. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ.................................. 1

2. КОЛЛОИДНЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА................................................................................................ 35

3. МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ............................................... 44

4. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ……………………………………………….......67