Задание № 8 Для гидрозоля Al2O3 рассчитайте высоту, на которой концентрация частиц уменьшается в 2,7 раза. Форма частиц сферическая, удельная поверхность дисперсной фазы гидрозоля; а) 109 м -1 ; б) 0,5*109 м -1 ; в) 108 м -1 . Плотность Al2O3 4 г/см3 , плотность дисперсионной среды 1 г/см3 , температура 293 Қ. (Решение → 8072)

Заказ №38757

Задание № 8 Для гидрозоля Al2O3 рассчитайте высоту, на которой концентрация частиц уменьшается в 2,7 раза. Форма частиц сферическая, удельная поверхность дисперсной фазы гидрозоля; а) 109 м -1 ; б) 0,5*109 м -1 ; в) 108 м -1 . Плотность Al2O3 4 г/см3 , плотность дисперсионной среды 1 г/см3 , температура 293 Қ.

Решение: Дано: N = 𝑁0 2.7 Форма частиц – сфера а) Sуд = 109 м -1 б) Sуд = 0.5·109 м -1 в) Sуд = 108 м -1 ρ = 4 г/см3 = 4·106 г/м3 ρ0 = 1 г/см3 = 1·106 г/м3 Т = 293 К Решение: а) Характеристикой седиментационной устойчивости является гипосметрическая частота Δh1/2, численно равная высоте, на протяжении которой число частиц убывает в 2 раза: Δh1/2 = 𝑅𝑇∙ln 2 𝑉∙𝑔∙𝑁𝑎∙(𝜌− 𝜌0) , где V – объём частицы; g – ускорение свободного падения (равное 9.8); R – универсальная газовая постоянная (равна 8.314 Дж/моль·К); Т – температура (К); Na – число Авогадро (равное 6.022·1023моль-1 ); ρ и ρ0 – плотности соответственно дисперсной фазы и среды. Зная, что концентрация уменьшится в 2.7раз, тогда: Δh1/2 = 𝑅𝑇∙ln 2.7 𝑉∙𝑔∙𝑁𝑎∙(𝜌− 𝜌0) (1) Удельная поверхность Sуд – это межфазная поверхность (S1, 2), приходящаяся на единицу объема дисперсной фазы (V), то есть: Sуд = 𝑆1,2 𝑉 Выразим величину объёма частицы: V = 𝑆1,2 𝑆уд Кроме того, удельная поверхность для сферических частиц рассчитывается как: Sуд = 6 𝑑 , где d – диаметр частицы, который равен: d = 6 𝑆уд = 6 109 = 6·10-9 (м) для определения радиуса частицы запишем: d = 2·r, где r – радиус частицы. Значит: r = 𝑑 2 = 6∙10−9 2 = 3·10-9 (м) В таком случае объём сферической частицы равен: V = 4 3 ·π·r 3 = 4 3 ·3.14·(3·10-9 ) 3 = 1.13·10-25 (м 3 ). Полученное значение подставим в выражение (1):