Строение мицеллы гидрофобного золя. Коагуляция гидрофобного золя

    2. Золь гидроксида железа (III) получен при добавлении к 85 мл кипящей дистиллированной воды 15 мл 2%-ного раствора хлорида железа(III). Напишите формулу мицелл золя Fе(ОН)₃, учитывая, что при образовании частиц гидроксида железа(Ш) в растворе присутствуют следующие ионы Fе⁺³, СI^-. Как заряжены частицы золя? 

    3. Во сколько раз уменьшится  суммарное число частиц ν_Σ мартеновских печей через 1, 10, 100 с после начала коагуляции? Средний радиус частиц 20 нм, концентрация 1·10 ^-3 кг/м³, плотность частиц 2,2 г/см³. Константа быстрой коагуляции, по Смолуховскому, равна 3·10 ^-16 м³/с. 

    4. При исследовании коагуляции полистирольного латекса получены следующие значения порогов коагуляции:

    Рассчитайте соотношение порогов коагуляции и сопоставьте его с соотношением, получаемым в соответствии с правилом Дерягина - Ландау. 

    5. Порог коагуляции отрицательно  заряженного гидрозоля As₂S₃  под действием КСI равен 4,9·10 ^-2 моль/л. С помощью правил Шульце - Гарди и Дерягина - Ландау для этого золя рассчитайте пороги коагуляции, вызываемой следующими электролитами: К₂S0₄, MgCI₂, MgSO₄, А1С1₃ и А1₂(S0₄)_3. 

    6. Порог  коагуляции  положительно  заряженного  гидрозоля Fе(ОН)з под действием электролита NaCI равен 9,25 ммоль/л. С помощью правил Шульце - Гарди и Дерягина - Ландау для этого золя рассчитайте пороги коагуляции, вызываемой следующими электролитами: KNO_3, BaCI₂ , K₂S0 ₄, MgS0₄, К ₂Cr₂O_7. 

    7. Порог коагуляции гидрозоля металлического  золота, вызываемой NaCI, равен 24 ммоль/л, a K₂S0₄ - 11,5 ммоль/л. Используя правила Шульце - Гарди и Дерягина - Ландау, определите знак заряда золя и рассчитайте порог коагуляции для, следующих электролитов; СаСI₂ , MgS0_4, АI₂(S0₄)₃, АIСI₃, Th(NO₃)₄. 

    8. Напишите схему строения мицелл  сульфида цинка, образующихся при получении золя: а) в случае избытка ZnSO₄; б) в случае избытка (NH₄)₂SO₄, по следующей реакции:

    ZnSO₄+(NH₄)₂S=ZnS+(NH₄)₂SO_4. 

    9_. Напишите схему строения мицеллы сульфата бария, получающегося при взаимодействии хлорида бария с некоторым избытком сульфата натрия. 

    10. Укажите, к какому электроду  должны двигаться частицы гидроксида  алюминия, образующиеся при  гидролизе.  Принять, что гидролиз протекает  неполно:

    AICI₃+H₂O=AI(OH)₃+3HCI.

    11. В воде содержатся ультрамикроскопические  радиоактивные частицы. Для очистки воды от них предложено вводить электролиты: хлорид алюминия или фосфат калия. Предварительно установлено, что частицы при электрофорезе движутся к катоду. Какой электролит следует предпочесть в данном случае? 

    12. Золь гидроокиси железа, получаемый неполным гидролизом хлорного железа, коагулируют растворами сульфида натрия, хлорида натрия и хлорида бария. Какой из электролитов окажет наиболее значительное коагулирующее действие? 

    13. Изучение быстрой коагуляции  суспензии каолина,  проводимое путем счета частиц с помощью ультрамикроскопа, дало следующие результаты:

    Рассчитайте по приведенным данным время половинной коагуляции. 

    14-27. Написать строение мицеллы золя, полученного по реакции. Определить  к какому электроду будет двигаться  коллоидная частица:

    14. AI(OH)₃, стабилизированный AICI₃.   

    15. SiO₂, стабилизированный H₂SiO₃. 

    16. Au, стабилизированный КAuO₂. 

    17. As₂S₃, стабилизированный H₂S. 

    18. Ba(OH)₂ ,стабилизированный BaCI₂. 

    19. PbS , стабилизированный Pb(NO₃)_2. 

    20. FeS , стабилизированный Fe₂(SO₄)₃. 

    21. CrO₃ ,  стабилизированный H₃CrO₆. 

    22. Ni(OH)_{2 ,} стабилизированный  Ni(NO₃)_2. 

    23. Pt  , стабилизированный H₃(PtCI)₆. 

    24. BaCI₂+Na₂ SO₄=BaSO₄+2NaCI ; в избытке Na₂SO_4. 

    25. ZnSO₄+(NH₄)₂S=ZnS+(NH₄)₂SO₄ ;  в избытке (NH₄)₂S. 

   26. Время  половинной коагуляции тумана  минерального масла с удельной  поверхностью 1,5*10⁷ м^-1 , концентрацией 25 мг/л составляет 240 с. Рассчитайте и постройте кривую изменения суммарного числа частиц при коагуляции для следующих интервалов времени: 60, 120, 240, 480 и 600 с. Плотность масла 0,970 г/см³. 

   27. При  изучении оптическим методом  кинетики электролитной коагуляции  гидрозоля AgJ, стабилизированного ПАВ, получено значение константной скорости быстрой коагуляции, равное 3,2*10^-18м³/с (при 293К). Вязкость среды 1*10^-3Па*с. Сравните эту константу с константой, даваемой теорией Смолуховского. Объясните влияние ПАВ на характер коагуляции. 

   28. По  экспериментальным данным время  половинной коагуляции гидрозоля  составляет340 с при исходной частичной  концентрации частиц 2,52*10¹⁴част/м³, вязкости дисперсионной среды 1*10^-3Па*с, и температуре 293 К. Сделайте вывод, быстрой или медленной является коагуляция, если вязкость среды увеличить в 3 раза. 

   29. Во  сколько раз уменьшится суммарное  число частиц  дыма мартеновских печей через 1, 10, 100 с после начала коагуляции? Средний радиус частиц 20 нм, концентрация 1*10^-3 кг/м³, плотность частиц 2,2 г/см³. Константа быстрой коагуляции по Смолуховскому равна 3*10^-16м³/с. 

   30. Рассчитайте  константу быстрой коагуляции  золя серы среды под действием  хлорида алюминия, используя следующие  экспериментальные данные:

         τ, с   0 2 4 10

          *10^-17, част/м³ 16,0 0,99 0,50 0,20 

   31. Рассчитайте  время половинной коагуляции, используя  экспериментальные данные по  изменению общего числа частиц  при коагуляции ……………… дисперсной  системы в воде:

         τ, с   0 7,0 15,0 20,2 28,0

          *10^-15, част/м³  32,2 24,2 19,9 16,7 14,2 

   32. Проверьте  применимость теории Смолуховского  к коагуляции золя селена раствором  хлорида калия, используя следующие  экспериментальные данные:

         τ, с   0 0,66 4,25 19,0 43,0

          *10^-14, част/м³  29,70 20,90 19,10 14,40 10,70 

   33. Рассчитайте  число первичных частиц гидрозоля  золота при коагуляции электролитом  к моменту времени τ=150с, если  первоначальное число частиц  в 1м³ составляет 1,93/10¹⁴, а константа скорости быстрой коагуляции равна 0,2*10¹⁷м³/с. 

   34. Рассчитайте  константу скорости быстрой коагуляции  суспензии каолина в воде по  данным кинетики коагуляции, полученным  с помощью ультрамикроскопа (при  293 К)

         τ, с   0 100 175 250 400 500

          *10^-14, част/м³ 5,0 3,78 3,23 2,86 2,22 1,96 

   35. При  изучении коагуляции суспензии  ………… …………. в воде методом  счета частиц в ультрамикроскопе  получены следующие данные:

         τ, с   335 510 600 800

          *10^-14, част/м³ 2,52 1,92 1,75 1,49