1-4. Рассчитайте скорость электрофореза частиц оксида алюминия 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 |
| 1 | 38 | 5,4 |
| 2 | 34 | 5,2 |
| 3 | 30 | 4,9 |
| 4 | 27 | 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 8 . 102 В/м; вязкость 1.10-3 Н . с/м2; e = 81.
6. Вычислите электрофоретическую скорость частиц золя, если x-потенциал равен 50 мВ, и к электродам, расположенным на расстоянии 0,3 м друг от друга, приложено напряжение 180 В; вязкость среды 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 коллоидных частиц берлинской лазури в воде, если дзета-потенциал равен 0,068 В, градиент напряжения внешнего поля 5 . 102 В/м, вязкость среды 1.10-3 Па.с, диэлектрическая проницаемость среды - 81.
.
9-12. 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 |
| 9 | 38 | 8,3 |
| 10 | 35 | 7,9 |
| 11 | 33 | 7,7 |
| 12 | 37 | 8,0 |
13. 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 7.10-3 А; удельная электропроводность 9.10-2 Ом-1.м-1; вязкость 1 . 10-3 Н . с/м2; e = 81.
14. 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.
15-16. 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 |
| 15 | 42 | 2,3 | 1,9 |
| 16 | 33 | 2,1 | 2,1 |
17-18. 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 |
| 17 | 43 | 2,3 |
| 18 | 33 | 2,1 |
19. 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.
20. 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.
21-24. Рассчитайте потенциал течения на кварцевой диафрагме в растворе КСl по данным, приведенным ниже. Вязкость среды 1 . 10-3 Па . с; диэлектрическая проницаемость - 81.
| № задачи | Р. 10-3, Па | x . 102, В | æ. 102, Ом-1м-1 | α |
| 21 | 7,0 | 7,5 | 1,9 | 1,1 |
| 22 | 10,7 | 6,5 | 2,3 | 1,3 |
| 23 | 15,5 | 7,7 | 2,15 | 1,16 |
| 24 | 23,0 | 8,5 | 2,1 | 1,15 |
25-28. 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-ρ0) = 2,1 . 103 кг/м3.
| № задачи | x . 102, В | φ | æ. 102, Ом-1м-1 |
| 25 | 62 | 0,32 | 2,2 |
| 26 | 59 | 0,20 | 2,1 |
| 27 | 46 | 0,23 | 1,2 |
30. 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.
31. Рассчитайте массу электрофоретического осадка, полученного из водной суспензии глины на цилиндрическом электроде длиной l=1·10-2 м и радиусом г2 = 0,5·10-3м в ванне с наружным цилиндрическим электродом г1 = 14·10-3 м; x = 30·10-3 В; U = 5 В; С0 = 0,5·103 кг/м3; С = 1·103 кг/м3; η = 1·10-3 Па·с; e = 81; τ = 10 с.
32. 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; æs= 2·10-2 Ом-1· м-1; I = 1,6·10-2 A; e = 81; η = 1 ·10-3 Па · с.
33. Рассчитайте массу осадка, полученного на цилиндрическом электроде при электрофорезе водной суспензии оксида железа. Длина электрода l = 2 .10-2 м, радиус внутреннего электрода г2 = 1.10-3 м, радиус наружного электрода г1 = 28 . 10-3 м; x = 20 . 10-3 В; напряжение на электродах U = 20 В; С0 = 0,5 . 103 кг/м3 ; η = 1 . 10-3 Па . с; Сm = 1 . 103 кг/м3 ; e = 81; τ = 15 с.
34. 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.
35-38. 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 | Uтеч.103, В | α |
| 35 | 1,0 | 10,1 | 3,25 |
| 36 | 2,06 | 8,5 | 1,5 |
| 37 | 2,24 | 7,0 | 1,3 |
| 38 | 6,0 | 3,1 | 1,05 |
39-42. 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 = 2.10-2 A; удельная проводимость раствора æ = 1,6 . 10-2, Ом-1. м-1.
| № задачи | æ. 102, Ом-1. м-1 | n . 108, м3/c |
| 39 | 1,48 | 2,8 |
| 40 | 1,30 | 3,2 |
| 41 | 1,15 | 3,6 |
| 42 | 1,05 | 3,9 |
43. Рассчитайте потенциал седиментации частиц оксида алюминия в водном растворе хлорида калия по следующим данным: φ = 0,1; e = 81; x = 50. 10-3 В; (ρ-ρ0) = 3·103 кг/м3; η = 1·10-3 Па ·с; æ = 1·10-2, Ом-1 · м-1.
44. Под каким давлением должен продавливаться раствор хлорида калия через керамическую диафрагму, чтобы потенциал течения Uтеч 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.
45-48. 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 |
| 45 | 2,0 | 5,1 |
| 46 | 3,0 | 3,1 |
| 47 | 3,5 | 1,1 |
| 48 | 3,7 | 0,7 |
49 – 52. Напишите формулу мицеллы золя и изобразите графически, как изменится потенциал с расстоянием от поверхности, при введении в систему электролита
| № задачи | Золь | Стабилизатор | Электролит |
| 49 | As2S3 | As(NO3)3 | K4[Fe(CN)6] |
| 50 | BaSO4 | BaCl2 | Ba(NO3)2 |
| 51 | Sb2S3 | H2S | SbCl3 |
| 52 | Al(OH)3 | AlCl3 | K4[Fe(CN)6] |
53. Изобразите графически как изменится x-потенциал отрицательно заряженных частиц при введении в золь нитратов калия, бария, лантана?
54. Напишите формулу мицеллы золя Sb2S3, стабилизированного SbCl3 и определите какой из перечисленных ионов обладает наибольшей способностью сжимать ДЭС: K+, Cs+, Cl-, Br-, I-.
55. Напишите формулу мицеллы золя AgI, стабилизированного AgNO3 и определите какой из перечисленных ионов обладает наименьшей способностью сжимать ДЭС: Na+, Ca2+, SO42-, H2PO4-.
56-57. Напишите формулу мицеллы золя и определите какой из перечисленных электролитов может вызвать полную перезарядку золя.
| № задачи | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| 56 | FeMoO4 | FeCl3 | NaCl, CaCl2, Na3MoO4, Fe(NO3)3 |
| 57 | AgBr | KBr | AgNO3, Sb(NO3)3, KNO3, K2S |
58-59. Напишите формулу мицеллы золя и определите какой из перечисленных электролитов может вызвать частичную перезарядку золя.
| № задачи | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| 58 | MnO2 | KMnO4 | KCl, ThCl4, Na3PO4, Ca(NO3)2 |
| 59 | BaSO4 | Ba(NO3)2 | NaNO3, FeCl3, K4[Fe(CN)6], Zn(NO3)2. |
60-61. Напишите формулу мицеллы золя и изобразите графически зависимость x=¦(с) при введении электролитов.
| № задачи | Золь | Стабилизатор | Электролиты |
| 60 | Сr(OH)3 | NaOH | NaNO3, LiNO3, Al(NO3)3, Ca(NO3)2 |
| 61 | Sb2S3 | Na2S | KI, K4[Fe(CN)6], NaCl, CsBr |
