Методические рекомендации к проведению лабораторно-практических занятий по коллоидной химии на тему: Гидрозоли. Получение, устойчивость, коагуляция, Электрокинетические явления в коллоидных системах.
Страница 6 из 8
Где:
F - объемная доля дисперсной фазы, равная для сферических частиц радиуса r: 4/3 pr * n,
N – число частиц в единице объёма;
R и r0 - плотности дисперсной фазы и десперсионной среды, кг/м;
G - ускорение свободного падения
2.2. Задачи для самостоятельного решения.
2.2.1 Вычислите электрокинетический (z) потенциал частиц золя, если скорость их перемещения U, градиент поля H, вязкость среды h, диэлектрическая проницаемость среды e.
(e0 = 8,85 * 10 ф/м). Форма частиц сферическая.
|
Вариант
|
Дисперсная система
|
U * 10, м/с
|
Н * 10, В/м
|
e
|
h*10, Па*с
|
|
А
|
Золото – вода
|
2,2
|
1
|
81
|
1
|
|
Б
|
Висмут – вода
|
11
|
10
|
81
|
1
|
|
В
|
Олово – этанол
|
1,8
|
5
|
25,5
|
1,23
|
|
Г
|
Сульфид мышьяка –вода
|
17,3
|
8
|
81
|
1
|
|
Д
|
Берлинская лазурь - вода
|
20
|
5
|
81
|
1
|
|
Е
|
Свинец - метанол
|
6,6
|
3
|
34
|
0,612
|
|
Ж
|
Кварц – вода (суспензия)
|
30
|
10
|
81
|
1
|
|
З
|
Гидрозоль платины
|
23
|
12
|
81
|
1
|
2.2.2. Вычислите величину z потенциала на границе, указанной в таблице, если процесс электроосмоса характеризуется следующими данными: сила тока I, время переноса V м раствора t, удельная электропроводность среды y, вязкость h= 10 Па*с, диэлектрическая проницаемость e= 81, электрическая константа e0 = 8,85 * 10 ф/м.
|
Вар.
|
Граница
|
I *10, A
|
V *10, м
|
t, с
|
y*10, Ом*м
|
|
А
|
Кварцевое стекло – водный раствор KCl
|
0,8
|
1
|
12,4
|
1,6
|
|
Б
|
Полистирол - водный раствор KCl
|
7
|
1,56
|
10,4
|
9
|
|
В
|
Кварц - водный раствор KCl
|
2
|
1
|
11
|
6,2
|
|
Г
|
Полистирол - водный раствор KCl
|
5
|
3,5
|
13,5
|
8
|
|
Д
|
Стеклянная мембрана - водный раствор KCl
|
3
|
63
|
60
|
1,35
|
2.2.3. Вычислите потенциал течения на границе раздела, указанной в таблице, при протекании раствора под давлением Р, если электрокинетический потенциал z, удельная электропроводность среды y, вязкость h, диэлектрическая проницаемость e, электрическая константа e0 = 8,85 *10 ф/м.
|
Вариант
|
Граница
|
Р*10,Па*с
|
z, В
|
y, см*м
|
H*10,Па*с
|
E
|
|
А
|
Керамический фильтр – водный раствор KCl
|
31
|
0.07
|
0.14
|
0.894
|
78.5
|
|
Б
|
Керамический фильтр – водный раствор KCl
|
20.0
|
0.06
|
1.3*10
|
1
|
80.1
|
|
В
|
Мембрана BaCO3 – этанол
|
9.81
|
0.05
|
1.1*10
|
1.2
|
25
|
|
Г
|
Кварцевая мембрана – водный раствор NaCl
|
49
|
0.04
|
1*10
|
1
|
80.1
|
|
Д
|
Коллодиевая мембрана – водный раствор KCl
|
26.6
|
0.006
|
1.3*10
|
1
|
81
|
2.2.4 Рассчитайте потенциал седиментации частиц дисперсной фазы с объёмной долей j, в водном растворе, если разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды (r - r0), электрокинетический потенциал z, диэлектрическая проницаемость воды e = 81, электрическая константа e0 = 8,85*10 ф/м, вязкость воды 10 Па*с, удельная электропроводность y= 10 Ом*м.
|
Вариант
|
Дисперсная система
|
j
|
z *10, В
|
(r-r0)*10, кг/м
|
|
А
|
BaCO3 –раствор NaCl
|
0.2
|
40
|
2.1
|
|
Б
|
Al2O3 – раствор KCl
|
0.1
|
50
|
3
|
2.3 Экспериментальная часть.
2.3.1 Определение электрокинетического потенциала коллоидных частиц методом электрофореза.
Цель работы: 1. Определить электропроводность золя Fe(OH)3 и боковой
Жидкости.
2. Рассчитать электрофоретическую скорость U И Z - Потенциал
золя Fe(OH)3.
Приборы и реактивы:
Прибор Кёна для электрофореза;
Источник постоянного тока (выпрямитель);
Вольтметр; секундомер; коллоидный раствор Fe(OH)3 ; NH4Cl - 1% раствор.
Одним из основных методов определения скорости электрофореза является Метод подвижной границы. Его принцип основан на наблюдении за скоростью передвижения под действием электрического поля границы между обычно мутным или окрашенным коллоидным раствором и прозрачной бесцветной специальной «боковой жидкостью».
