На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 58 posts ]  Go to page 1, 2, 3  Next
Author Message
 Post subject: Решаем задачи по КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ / ФИЗИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД
PostPosted: 23 Jul 2013 23:27 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 19 Jan 2012 21:40
Posts: 69
Смесь из 250 мл водного раствора метилового оранжевого с концентрацией 0.070 вес. % и 0.209 мл минерального масла встряхивали до образования эмульсии со средним диаметром капель масла 4.3510–7 м. В результате адсорбции на поверхности капель концентрация метилового оранжевого в растворе уменьшилась до 0.038 вес. %. Вычислить адсорбцию Г красителя. Плотность раствора 0.9982 г/см3, формула метилоранжа: HO3S–С6Н4–N=N–C6H4–N(СН3)2.
Очень прошу Вас помочь с решением!


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Задача на вычисление адсорбции
PostPosted: 24 Jul 2013 03:11 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
Aliona wrote:
Смесь из 250 мл водного раствора метилового оранжевого с концентрацией 0.070 вес. % и 0.209 мл минерального масла встряхивали до образования эмульсии со средним диаметром капель масла 4.3510–7 м. В результате адсорбции на поверхности капель концентрация метилового оранжевого в растворе уменьшилась до 0.038 вес. %. Вычислить адсорбцию Г красителя. Плотность раствора 0.9982 г/см3, формула метилоранжа: HO3S–С6Н4–N=N–C6H4–N(СН3)2.
Очень прошу Вас помочь с решением!

В принципе задача ерунда, но "математически мозголомная".
Примем поверхность капель масла за идеальную сферу. Адсорбция идет по всей ее поверхности и вот эту самую поверхность нам нужно найти. Для этого придется вспомнить элементарную геометрию.
Sпов.сферы = 4πr2 = πd2
Адсорбция (удельная) на поверхности:
Г = (С0 - С)V/mSуд (моль/м2), где С0 и С - молярные концентрации адсорбата (метилоранжа) соот-но до и после, моль/л; V - объем раствора, л; m - масса адсорбента, г; S - площадь поверхности адсорбента, м2;
т.к. Sуд = S/m, то Г = (С0 - С)V/S
Молярная концентрация до встряхивания:
С0 = m/MV = ρω0/M
И после:
С0 = ρω/M
где М - молярная масса метилоранжа, г/моль;
И прежде чем носиться с омегой, важно вспомнить, что она в долях. Поэтому весовые % из условия нужно сначала поделить на 100 и только потом пытаться ставить в формулу.
Теперь все это дело необходимо собрать и аккуратно расставить в уравнение адсорбции:
Г = (С0 - С)V/S (моль/м2)
Вот тут-то и начинается "математическое мозголомство". Но я уверен, что с этим Вы справитесь и сами, а так же сами посчитаете молярную массу красителя. В помощь приведу только окончательный вариант:
Г = ρV(ω0 - ω)/Mπd2, моль/м2

Отчего так в МГУТУ им. К. Г. Разумовского с коллоидной химией не ладят?

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Задача на нахождение объема раствора
PostPosted: 27 Jul 2013 14:12 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 19 Jan 2012 21:40
Posts: 69
Большая просьба помочь с решением. Раствор пальмитиновой кислоты C16H32O2 в бензоле содержит 4.24 г/л кислоты. После нанесения раствора на поверхность воды бензол испаряется и остающаяся пальмитиновая кислота образует мономолекулярную пленку. Какой объем раст­вора кислоты требуется, чтобы покрыть мономолекулярным слоем поверхность площадью 500 см2. Площадь молекулы пальмитиновой кислоты в монослое равна 0.205 нм2.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Задача на нахождение объема раствора
PostPosted: 27 Jul 2013 20:12 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
Aliona wrote:
Большая просьба помочь с решением. Раствор пальмитиновой кислоты C16H32O2 в бензоле содержит 4.24 г/л кислоты. После нанесения раствора на поверхность воды бензол испаряется и остающаяся пальмитиновая кислота образует мономолекулярную пленку. Какой объем раст­вора кислоты требуется, чтобы покрыть мономолекулярным слоем поверхность площадью 500 см2. Площадь молекулы пальмитиновой кислоты в монослое равна 0.205 нм2.

500 см2 = 5*1016 нм2

V = MS/SmNaC, л

где М - молярная масса пальмитиновой кислоты, г/моль
S - площадь поверхности воды, нм
Sm - площадь поверхности молекулы кислоты, нм
Na - постоянная Авогадро
С - концентрация раствора, г/л

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Решаем задачи по Коллоидной химии / Физике сплошных сред
PostPosted: 30 Jul 2013 00:25 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 30 Jul 2013 00:21
Posts: 7
Цилиндрическую ёмкость с площадью поперечного сечения 1 м2 наполняет жидкость до высоты 1 м. Жидкость содержит 50 мг вируса, о котором известно, что он имеет молярную массу 50*103 кг/моль и удельный парциальный объём 0.74 см3/г. Плотность жидкости 1.008 г/см3. Вычислите равновесную молярную концентрацию вируса при 22 °С на дне сосуда и на поверхности столба жидкости.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Задачка по Седиментации
PostPosted: 30 Jul 2013 04:54 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
proslak58 wrote:
Цилиндрическую ёмкость с площадью поперечного сечения 1 м2 наполняет жидкость до высоты 1 м. Жидкость содержит 50 мг вируса, о котором известно, что он имеет молярную массу 50*103 кг/моль и удельный парциальный объём 0.74 см3/г. Плотность жидкости 1.008 г/см3. Вычислите равновесную молярную концентрацию вируса при 22 °С на дне сосуда и на поверхности столба жидкости.

1) Плотность культуры вируса: ρ' = 1/Vуд
2) Объем культуры: V = m/ρ'
3) Число частиц вируса: N = mNa/M
4) Объем частицы: v' = V/N
5) Молярная концентрация культуры вируса на поверхности (нулевой уровень): c0 = m/MV' , где V' - объем сосуда (V' = 1 м3 = 1000 л)
-----------------
Продолжение следует...

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по БИОХИМИИ
PostPosted: 30 Jul 2013 16:36 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
Продолжение...
В дисперсной системе идут процессы седементации
Jсед = (ρ' - ρ0)v'gc/B
Поскольку частицы очень мелкие, то на них существенное влияние оказывают диффузионные процессы
Jдифф = -Ddc/dh = -kTdc/Bdh
В некоторый момент устанавливается седементационно-диффузионное равновесие
Jсед = Jдифф
Откуда
-kTdc/dh = (ρ' - ρ0)v'gc
dc/c = - [(ρ' - ρ0)v'g/kT]dh
Интегрируя имеем
lnch/c0 = - (ρ' - ρ0)v'gh/kT
Получаем гипсометрическое уравнение Лапласа
ch/c0 = exp[-((ρ' - ρ0)v'gh/kT)]

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по БИОХИМИИ
PostPosted: 01 Aug 2013 21:53 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 30 Jul 2013 00:21
Posts: 7
Благодарю.
Задача подобного рода:
Вычислить радиусы частиц трёх монодисперсных фракций сульфида ртути (нерастворимое твёрдое вещество; плотность 8.17 г/см3), зная время, за которое они оседают из водной суспензии на 1 см: фракция №1 за 5.86 с, №2 за 9.77 мин и №3 за 16.28 час. При температуре опытов вода имеет плотность 0.9991 г/см3 и вязкость 1.135 сПз.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по БИОХИМИИ
PostPosted: 02 Aug 2013 01:19 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
proslak58 wrote:
Благодарю.
Задача подобного рода:
Вычислить радиусы частиц трёх монодисперсных фракций сульфида ртути (нерастворимое твёрдое вещество; плотность 8.17 г/см3), зная время, за которое они оседают из водной суспензии на 1 см: фракция №1 за 5.86 с, №2 за 9.77 мин и №3 за 16.28 час. При температуре опытов вода имеет плотность 0.9991 г/см3 и вязкость 1.135 сПз.

На шарик, падающий в жидкости вертикально вниз, действуют три силы:
- сила тяжести: Fт = 4πr3ρg/3
- сила Архимеда: FA = 4πr3ρ0g/3
- сила сопротивления жидкости (сила Стокса): Fs = 6πrηv
При равномерном движении шарика: Fт = FA + Fs или
Fs = Fт - FA
6πrηv = 4πr3ρg/3 - 4πr3ρ0g/3
Откуда можно найти предельную скорость оседания частицы:
v = 2r2g(ρ - ρ0)/9η
При этом v = h'/t
Теперь выражаем радиус частицы:
r = [9h'η/2tg(ρ - ρ0)]
И можно найти объем частиц, считая частицы идеальной сферой:
V = 4πr3/3 = [6πh'η/tg(ρ - ρ0)][9h'η/2tg(ρ - ρ0)]
где h' - изменение высоты нахождения частицы, м
η - динамическая вязкость жидкости, Па•с
t - время, с
ρ и ρ0 - соот-но плотности частиц и жидкости, г/см3

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: коагуляция
PostPosted: 06 Aug 2013 00:11 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 30 Jul 2013 00:21
Posts: 7
Помогите определить время половинной коагуляции золя, если через 40 минут после начала быстрой коагуляции концентрация стала равной 6.0×1013 м–3, константа скорости равна 5.3 ×10–18 м3с–1.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: коагуляция
PostPosted: 07 Aug 2013 00:26 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
proslak58 wrote:
Помогите определить время половинной коагуляции золя, если через 40 минут после начала быстрой коагуляции концентрация стала равной 6.0×1013 м–3, константа скорости равна 5.3 ×10–18 м3с–1.

Q = 1/kn0
n = n0/(1 + kn0t)
Откуда (вывод сможете осилить сами)
Q = (1 - knt)/kn
где k - константа скорости коагуляции, м3
t - время, с
n - концентрация в момент времени t, частиц/м3

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Задачка на смещение
PostPosted: 13 Aug 2013 01:37 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 30 Jul 2013 00:21
Posts: 7
В опытах по электрофорезу наблюдается среднее расстояние, на которое заряженные частицы смещаются за некоторое время под действием электрического поля и в результате Броуновского движения, х = хэл ± хскв (хскв - среднеквадратичное смещение в результате Броуновского движения). Предположим, для сферических частиц с радиусом 5 нм измерена электрофоретическая подвижность 4.00×10–7 м2/(В•с) в воде при 20 °С (вязкость 1.00 мПа•с). Вычислить максимальное (хмакс = хэл + хскв) и минимальное (хмин = хэл – хскв) смещение индивидуальных частиц за 20 секунд в электрическом поле напряженностью 400 В/м. Заранее спасибо


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по ЭЛЕКТРОХИМИИ
PostPosted: 14 Aug 2013 21:25 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 30 Jul 2013 00:21
Posts: 7
общее смещение могу найти h, среднее смещение тоже могу: найти корень из 2Dt. Но вопрос что же такое хэл и х скв? каким же образом их найти? существует ли такая формула?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Задачка на смещение
PostPosted: 15 Aug 2013 01:16 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
proslak58 wrote:
В опытах по электрофорезу наблюдается среднее расстояние, на которое заряженные частицы смещаются за некоторое время под действием электрического поля и в результате Броуновского движения, х = хэл ± хскв (хскв - среднеквадратичное смещение в результате Броуновского движения). Предположим, для сферических частиц с радиусом 5 нм измерена электрофоретическая подвижность 4.00×10–7 м2/(В•с) в воде при 20 °С (вязкость 1.00 мПа•с). Вычислить максимальное (хмакс = хэл + хскв) и минимальное (хмин = хэл – хскв) смещение индивидуальных частиц за 20 секунд в электрическом поле напряженностью 400 В/м. Заранее спасибо

proslak58 wrote:
общее смещение могу найти h, среднее смещение тоже могу: найти корень из 2Dt. Но вопрос что же такое хэл и х скв? каким же образом их найти? существует ли такая формула?

1) хэл - смещение частицы в направлении градиента разности потенциалов. Или проще говоря расстояние которое пройдет частица от одного электрода к другому.
хэл = ut = u0Ht
где u0 - электрофоретическая подвижность, м2/(В•с)
H - напряженность поля, В/м.
t - время, с


2) хскв = 2Dt
D = RT/6Naπηr = kT/6πηr

хскв = [kTt/3πηr]
Ну и соответственно:
хмакс = хэл ± хскв = u0Ht ± [kTt/3πηr]

где k - постоянная Больцмана
T - температура, К
t - время, с
η - вязкость, Па•с
r - радиус частиц, м

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: электрокинетические свойства наночастиц
PostPosted: 31 Aug 2013 00:35 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 19 Jan 2012 21:40
Posts: 69
Добрый вечер!
Дано условие задачи:
Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля оксида железа(III) равен 30.0 мВ. Градиент напряжения электрического поля 9.0 В/см. Перемещение частиц за 30 минут со-ставило 60 мм. Относительная диэлектрическая проницаемость 80.16, вязкость среды 1.002∙10-3 Па∙с. Вычислить электрофоретическую подвижность частиц.
Скажите пожалуйста, подвижность найдем: =скорость/Е, находим скорость и считаем. Но вопрос, куда же деть s и t? они не нужны?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: электрокинетические свойства наночастиц
PostPosted: 31 Aug 2013 14:19 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
Aliona wrote:
Добрый вечер!
Дано условие задачи:
Электрокинетический потенциал частиц гидрозоля оксида железа(III) равен 30.0 мВ. Градиент напряжения электрического поля 9.0 В/см. Перемещение частиц за 30 минут со-ставило 60 мм. Относительная диэлектрическая проницаемость 80.16, вязкость среды 1.002∙10-3 Па∙с. Вычислить электрофоретическую подвижность частиц.
Скажите пожалуйста, подвижность найдем: =скорость/Е, находим скорость и считаем. Но вопрос, куда же деть s и t? они не нужны?

U0 = s/tH = εζ/4πη

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: электрокинетические свойства наночастиц
PostPosted: 31 Aug 2013 19:05 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 19 Jan 2012 21:40
Posts: 69
Спасибо!!! т.е. U0 - это и есть подвижность? и е в формуле - это er или просто e?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: электрокинетические свойства наночастиц
PostPosted: 31 Aug 2013 22:14 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
1) Да.
2) е это диэлектрическая проницaемость среды.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ / ФИЗИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД
PostPosted: 31 Jan 2014 19:12 
Offline
Посетитель
Посетитель

Joined: 31 Jan 2014 19:06
Posts: 3
Рассчитать электрофоретическую подвижность частиц корунда в воде, если известно, что скорость электроосмоса через корундовую диафрагму в том же растворе составляет 2·10^{-9} м3/с, удельная электрическая проводимость раствора æv=1,2∙10^{-2} Ом-1м-1; поверхностная проводимость диафрагмы æs = 2∙10^{-2} Ом-1 м-1; сила тока при электроосмосе I = 4,5∙10^{-2} А; ε = 81; η = 1∙10^{-3} Па∙с.

Правильно ли я понимаю, что здесь нужно просто приравнять выражения для электрокинетических потенциалов из данных электроосмоса и электрофореза и выразить оттуда подвижность u? Если да, то зачем даны вязкость и диэлектрическая проницаемость, ведь они при этом сокращаются? И нужно ли в выражение для дзета-потенциала через электрофоретические данные вводить коэффициент, учитывающий торможение?

И как учитывать поверхностную проводимость диафрагмы?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Решаем задачи по КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ / ФИЗИКЕ СПЛОШНЫХ СРЕД
PostPosted: 01 Feb 2014 20:57 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12790
Location: г. Волгоград
dimkaR wrote:
Рассчитать электрофоретическую подвижность частиц корунда в воде, если известно, что скорость электроосмоса через корундовую диафрагму в том же растворе составляет 2·10^{-9} м3/с, удельная электрическая проводимость раствора æv=1,2∙10^{-2} Ом-1м-1; поверхностная проводимость диафрагмы æs = 2∙10^{-2} Ом-1 м-1; сила тока при электроосмосе I = 4,5∙10^{-2} А; ε = 81; η = 1∙10^{-3} Па∙с.


dimkaR wrote:
Правильно ли я понимаю, что здесь нужно просто приравнять выражения для электрокинетических потенциалов из данных электроосмоса и электрофореза и выразить оттуда подвижность u? Если да, то зачем даны вязкость и диэлектрическая проницаемость, ведь они при этом сокращаются? И нужно ли в выражение для дзета-потенциала через электрофоретические данные вводить коэффициент, учитывающий торможение?

Мысли правильные.
dimkaR wrote:
И как учитывать поверхностную проводимость диафрагмы?

Но до конца не сформулированные.
Attachment:
Image0001.JPG
Image0001.JPG [ 997.08 KiB | Viewed 24204 times ]

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 58 posts ]  Go to page 1, 2, 3  Next

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group