Для монодисперсного гiдрозоля приведених в табл. 4 минералiв гiпсометрична висота кулястих частинок при Т, К дорiвнює h1/2. Визначити: 1. Радiус частин у метрах. 2. Вiдносну поверхню дисперсної фази в (м2 /кг) та (м2 /м3 ). 3. (Решение → 12050)

Заказ №38754

Для монодисперсного гiдрозоля приведених в табл. 4 минералiв гiпсометрична висота кулястих частинок при Т, К дорiвнює h1/2. Визначити: 1. Радiус частин у метрах. 2. Вiдносну поверхню дисперсної фази в (м2 /кг) та (м2 /м3 ). 3. Величину електрокiнетичного потенцiалу (мВ) частин, якщо при електрофорезi, за 1 годину зсув кольорової межі золя складає S (м), при напрузi Е (В), вiдстань мiж електродами 0,5 м. 4. Коефiцiєнт дифузiї в (м2 /с). 5. Величину середнього зсуву частин в (м) при їх броунівському русi за 10 хв. 6. Значення осмотичного тиску (Па). 7. Iнтенсивнiсть розсiяного свiтла в % вiд iнтенсивностi падаючого свiтла (показник заломлення води n=1,333) Всi необхiднi для розрахункiв данi в табл.4. Дисперсна фаза ρ∙103 , кг/м3 Т, К h1/2∙10, м S∙102 , м Е, В С, % λ, нм n Назва формула Апатит Ca5(PO4)3F 3.14 293 0.0465 3.0 160 0.25 680 1.481

Розв’язання.

1. Згідно формули, що описує розподіл часточок по висоті, слідує: ln (v0/v) = ln 2 = 𝑚∙𝑁∙( 𝜌−𝜌0 𝜌 )∙𝑔∙ℎ 1/2 𝑅∙𝑇 де m = 4/3r 3 - маса часточок, перетворюючи цю формулу, отримаємо: h ½ = ln 2∙𝑅∙𝑇 4 3 ∙𝜋∙𝑟 3∙(𝜌−𝜌0)∙𝑔∙𝑁 Звідси радіус частинок дорівнює: r = √ ln 2∙𝑅∙𝑇 4 3 ∙𝜋∙ℎ1/2∙(𝜌−𝜌0)∙𝑔∙𝑁 3 = √ ln 2∙8.31∙293 4 3 ∙3.14∙0.465∙(3.14∙103−1∙103)∙9.8∙6.022∙1023 3 = √ 1687.7 2.46∙1028 3 = 4.1∙10-9 (м) 2. Питома поверхня - це площа, віднесена до одиниці маси або до одиниці об'єму системи. Площа поверхні залежить від її кривизни та дисперсності фаз. Дисперсність D лінійно пов'язана з питомою поверхнею Sпит: Sпит = 𝑆 𝑚 або Sпит = 𝑆 𝑉 де S-загальна площа поверхні; V-об'єм дисперсної фази. Для сферичних часточок: Sпит = 3 𝑟 = 3 4.1∙10−9 = 0.73∙109 (м2 /м3 ) Sпит = 3 𝑟∙𝜌 = 3 4.1∙10−9∙3.14∙103 = 0.23∙106 (м2 /кг) 3. Величину "дзета" - потенціалу знаходять з рівняння: ξ = 4∙𝜋∙𝜂∙𝑈∙3002 𝜀 Швидкlcть електрофорезу визначається рівнянням : U = S/τ∙H, де Н- градієнт потенціалу, який дорівнює Е/L. Тоді: U = S∙L/τ∙E = 300∙50/60∙60∙160 = 0.026 (cм 2 /с∙В). Таким чином, потенціал буде дорівнювати: ξ = 4∙3.14∙0.01∙0.026∙3002 81 = 3.63 (мВ).