суммарная площадь поверхности частиц (8 видео)

Содержание

Учебно-методический комплекс по дисциплине Коллоидная химия_ (стр. 4 )
Определение удельной поверхности руд, продуктов обогащения и минералов
Коллоидная химия. Шпаргалка
Оглавление
🔥 Видео

Видео:Площадь поверхности призмы. 11 класс.Скачать

Учебно-методический комплекс по дисциплине Коллоидная химия_ (стр. 4 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

1. Используя формулу (1.2) определяем удельную поверхность частиц кубической формы:

Sуд = 6/l = 6/10-5 = 6·105 см-1

1г серы занимает объем 1/2,07 = 0,4831 см3. Суммарная площадь поверхности частиц равна

S1 = 6·105·0.4831 = 2,9·105 см2 = 29м2

2. Для частиц шарообразной формы используем выражение (1.3):

Sуд = 3/r = 3·106 см-1

Общая площадь поверхности всех частиц

S2 = 3·106·0.4831 = 1,45·106 см2 = 145 м2

Пример 2. Определить число частиц, образующихся при раздроблении 0,2см3 ртути на правильные кубики с длиной ребра 8·10-6 см. Плотность ртути ρ = 13,546 г/см3.

Рассчитаем массу 0,2 см3 ртути

mHg = 0,2·13,546 = 2,709 г.

Определим объем одной частицы

V = l3 = (8·10-6)3 = 5,12·10-16 см3

Масса одной частицы будет равна

5,12·10-16·13,546 = 6,94·10-15 г

N = 2,709/6,94·10-15 г

N = 2,709/6,94·10-15 = 3,9·1014.

Пример 3. С помощью ультрамикроскопа в видимом объеме

V = 12·10-16 см3 обнаружено 5 частиц гидрозоля золота. Вычислите радиус частиц, приняв форму их за шарообразную, зная при этом, что концентрация золя равна 30г/см3, плотность золота ρ = 19,3 г/см3.

Решение. Масса частиц в видимом объеме 30·12·10-16 = 3,6·10-14 г.

Применив выражение (1.4) получим:

см.

1. Вычислите суммарную площадь поверхности 2 г платины раздробленной на правильные кубики с длиной ребра 10-6 см. Плотность платины 21,4 г/см3.

2. Вычислите суммарную площадь поверхности 1 г золота, раздробленного на правильные кубики с длиной ребра 5·10-7 см. Плотность золота 19,3 г/см3.

3. Золь ртути состоит из частиц шарообразной формы диаметром 6·10-6 см. Чему равна суммарная площадь поверхности частиц, образовавшихся из 0,5 см3 ртути?

4. Допускается, что в коллоидном растворе серебра каждая частица представляет собой куб с длиной ребра 4·10-8см и плотностью 10,5 г/см3, рассчитать: а) сколько коллоидных частиц может получиться из 0,1 г серебра; б) чему равна общая площадь поверхности всех серебряных частиц.

5. Золь ртути состоит из шариков диаметром 6·10-6 см. Чему равна: а) суммарная площадь поверхности частиц; б) общее число частиц в растворе при дроблении 1г ртути? Плотность ртути 13,546 г/см3.

6. Раствор коллоидной камфоры содержит в 1 см3 200 млн. шариков камфоры диаметром около 10-4см. Подсчитайте общую площадь поверхности частиц камфоры в 200 см3 такого раствора.

7. Вычислите удельную поверхность частиц золя золота на частицы шарообразной формы диаметром 7,0·10-8см. Плотность золота ρ = 19,3 г/см3.

8. Определите удельную поверхность и суммарную площадь поверхности частиц золя серебра на частицы шарообразной формы с диаметром 1,0·10-6см. Плотность серебра 10,5 г/см3.

9. Вычислите суммарную площадь шарообразных частиц золя ртути с диаметром 2,5·10-7см. Золь получен дроблением 3,2г ртути. Плотность ртути 13,546 г/см3.

10. Определите суммарную площадь поверхности частиц золя сульфида мышьяка и число частиц в 0,5л золя, если 1л золя содержит 2,25г As2S3. Частицы золя имеют форму кубика с длиной ребра 1,2·10-6 см. Плотность As2S3 равна 3,5 г/см3.

11. Частицы аэрозоля имеют шарообразную форму, диаметр частиц 8·10-5см. Аэрозоль получен распылением 500г угля в объеме воздуха 1000 см3. Определите удельную поверхность и число частиц в этом аэрозоле. Плотность угля 1,8 г/см3.

12. Определите удельную поверхность золя сернистого мышьяка, средний диаметр частиц которого равен 1,2·10-6см, а плотность ρ = 3,43 г/см3.

13. Вычислите величину удельной поверхности суспензии каолина, если ее частицы имеют шарообразную форму с диаметром равным 0,9·10-7см. Плотность каолина ρ = 2,5 г/см3.

14. Чему равна удельная поверхность угля, если диаметр его распыленных частиц равен 7,5·10-3см имеет шарообразную форму? Аэрозоль был получен распылением 250г угля в объеме воздуха 500см3.

15. Определить удельную поверхность 1000г угольной пыли с диаметром частиц равным 8·10-3см. Плотность угля ρ = 1,8 г/см3.

16. Рассчитайте удельную поверхность частиц золя хлорида меди, полученного электрическим распылением 2,1г хлорида меди на частицы кубической формы длиной ребра 1,5·10-6см. Плотность хлорида меди равна 3,44 г/см3.

17. Концентрация золя золота 2г/л, частицы имеют форму куба с ребром 4,0·10-6см. Плотность золота 19,5 г/см3. Вычислите сколько частиц в 1 л золя и какова общая поверхность частиц.

18. При исследовании золя CuCl2 в видимом объеме V=16·10-16см3 подсчитано 8 частиц. Рассчитайте радиус частиц. Концентрация золя С = 3,0 г/см3, ρ = 19,3 г/см3.

19. В процессе исследования гидрозоля золота с помощью ультрамикроскопа в видимом объеме V=16·10-16см3 подсчитано 8 частиц. Рассчитайте радиус частиц. Концентрация золя с = 3,0 г/см3, ρ = 19,3 г/см3.

20. В видимом объеме V = 1,33·10-9см3 подсчитано 50 частиц масляного тумана. Определите радиус частиц. Концентрация аэрозоля с = 2,5·10-5 г/см3; ρ = 0,9 г/см3.

21. Ультрамикроскопическим методом в видимом объеме V=2·10-9 см3 подсчитано 12 частиц золя серы. Сзоля = 5,6·10-3 г/см3; ρ = 1,0 г/см3. Определите радиус частицы, приняв их форму за сферическую.

22. Методом микроскопии в объеме V = 3·10-3 г/см3 подсчитано 60 частиц аэрозоля водяного тумана. Рассчитайте радиус частиц, если концентрация аэрозоля C = 1,5·10-4 г/см3. Форму частиц принять за сферическую.

23. В видимом объеме V = 1.6·10-9 см3 подсчитано 55 частиц гидрозоля золота. Определите радиус частиц золота, приняв их форму за сферическую С = 7,0·10-3 г/см3; ρ = 19,3 г/см3.

24. В объеме V = 1.5·10-9 см3 подсчитано 56 частицы аэрозоля масляного тумана. Определите их средний радиус. С = 2,1·10-5 г/см3; ρ = 0.91 г/см3.

25. В объеме V = 2·10-8 см3 подсчитано 75 частиц аэрозоля дыма мартеновских печей. Сзоля = 10·10-3 г/см3; ρ = 2,0 г/см3. Вычислите среднюю длину ребра частицы l, считая ее форму кубической.

1. , , Прицепова химия. Рабочая программа и задание на контрольные работы №1, №2 для студентов II курсов специальности 280202. Инженерная защита окружающей среды (ЭК) – М., 2007, 107.

2. , , Прицепова химия. Руководство к выполнению лабораторных работ с методическими указаниями для студентов II курса специальности 280202. Инженерная защита окружающей среды (ЭК) – М., 2007, 77.

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ

1. Изучив глубоко содержание учебной дисциплины, целесообразно разработать матрицу наиболее предпочтительных методов обучения и форм самостоятельной работы студентов, адекватных видам лекционных и семинарских занятий.

2. Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы, выводя студентов к завершению изучения учебной дисциплины на её высший уровень.

3. Организуя самостоятельную работу, необходимо постоянно обучать студентов методам такой работы.

4. Вузовская лекция – главное звено дидактического цикла обучения. Её цель – формирование у студентов ориентировочной основы для последующего усвоения материала методом самостоятельной работы. Содержание лекции должно отвечать следующим дидактическим требованиям:

— изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;

— логичность, четкость и ясность в изложении материала;

— возможность проблемного изложения, дискуссии, диалога с целью активизации деятельности студентов;

— опора смысловой части лекции на подлинные факты, события, явления, статистические данные;

— тесная связь теоретических положений и выводов с практикой и будущей профессиональной деятельностью студентов.

Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать существующие в педагогической науке и используемые на практике варианты лекций, их дидактические и воспитывающие возможности, а также их методическое место в структуре процесса обучения.

5. При изложении материала важно помнить, что почти половина информации на лекции передается через интонацию. В профессиональном общении исходить из того, что восприятие лекций студентами заочной формы обучения существенно отличается по готовности и умению от восприятия студентами очной формы.

6. При проведении аттестации студентов важно всегда помнить, что систематичность, объективность, аргументированность – главные принципы, на которых основаны контроль и оценка знаний студентов. Проверка, контроль и оценка знаний студента, требуют учета его индивидуального стиля в осуществлении учебной деятельности. Знание критериев оценки знаний обязательно для преподавателя и студента.

4. МАТЕРИАЛЫ ТЕКУЩЕГО И ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОНТРОЛЯ.

По дисциплине «Коллоидная химия» предусмотрен промежуточный контроль в виде зачёта по лабораторным работам, итоговый контроль в виде дифференцированного зачета по теоретическому материалу и текущий контроль в виде защиты контрольной работы. Порядок проведения текущего контроля и промежуточной аттестации строго соответствует Положению о проведении текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студентов в университете. Ниже приводятся примеры материалов, используемых для промежуточного контроля знаний по лабораторным работам.

4.1 Материалы промежуточного контроля

Ниже приводится примеры материалов, используемых для промежуточного контроля знаний в рамках самостоятельной работы студентов по лабораторным работам (проводится после защиты всех лабораторных работ по вопросам, представленным в методических изданиях по лабораторным работам).

1. Дайте объяснение различной устойчивости полученных эмульсий. Агрегативная устойчивость эмульсий. Эмульгаторы (гидрофорбные и гидрофильные).

2. Какие вещества относят к высокомолекулярным?

3. При пропускании избытка сероводорода через раствор хлорида мышьяка AsCl3 получили золь сульфида мышьяка. Напишите формулу мицеллы золя и определите знак его заряда.

4. Охарактеризуйте метод пептизации получения золей.

1. Какие системы относят к микрогетерогенным системам? Что общего у них с коллоидными?

2. Что понимают под степенью набухания и теплотой набухания? От чего зависит степень набухания.

3. Золь диоксида олова образовался в результате действия небольшого количества соляной кислоты на станнат калия. Напишите формулу мицеллы золя.

4. Охарактеризуйте метод конденсации получения золей.

4.2 Материалы итогового контроля

Далее приводится материалы итогового контроля: примерный перечень вопросов к экзамену по изучаемому курсу химии.

ВОПРОСЫ К ДИФЗАЧЕТУ

1. Дисперсные системы. Дисперсность. Удельная поверхность.

2. Гели. Тиксотропия. Синерезис.

3. Классификация дисперсных систем по размерам и агрегатному состоянию.

4.Вязкость структурированных систем. Закон Ньютона

5.Получение коллоидных систем методом диспергирования и пептизации.

6.Вязкость структурированных систем. Аномальные жидкости. Уравнение Шведова — Бингама.

7.Получение коллоидных систем. Методы конденсации.

8.Структурированные системы. Ползучесть.

9.Очистка коллоидных систем. Диализ. Электродиализ.

10.Вязкость структурированных систем. Реологические кривые

11.Очистка коллоидных систем. Мембраны и мембранные процессы.

12.Микрогетерогенные системы — суспензии и свойства суспензий.

13.Отличительные свойства коллоидных систем.

14.Микрогетерогенные системы. Эмульсии. Определение типа эмульсии. Коалесценция.

15.Устойчивость коллоидных систем. Кинетическая устойчивость.

16.Микрогетерогенные системы. Пены. Образование и разрушение пен.

17.Электрокинетические явления. Электрофонез. Электроосмос.

18.Микрогетерогенные системы. Аэрозоли. Образование и свойства аэрозолей

19.Строение двойного электронного слоя. Электрокинетический и термодинамический потенциал.

20.Микрогетерогенные системы. Пыли. Разрушение аэрозолей.

21.Адсорбция электролитов. Механизм избирательной адсорбции. Правило Фаянса-Пескова.

22.Коллоидные поверхностно-активные вещества. Строение мицелл.

23.Строение мицеллы гидрозоля.

24.Коллоидные поверхностно-активные вещества. Солюбализация.

25.Устойчивость коллоидных систем. Агрегативная устойчивость.

26.Коллоидные поверхностно-активные вещества. Моющее действие.

27.Коагуляция коллоидных растворов. Правила коагуляции.

28.Высокомолекулярные соединения. Взаимодействие полимеров с растворителями. Ограниченное и неограниченное набухание.

29.Концентрационная и нейтрализационная коагуляция.

30.Высокомолекулярные соединения. Две стадии набухания. Контракция. Степень набухания.

31.Структурообразование в дисперсных системах. Свободно-дисперсные системы.

32.Высокомолекулярные соединения. Осмотическое давление растворов ВМС. Определение молекулярного веса.

33.Структурообразование в дисперсных системах. Связанодисперсные системы.

34.Высокомолекулярные соединения. Вязкость растворов. Приведенная и удельная вязкость растворов ВМС. Уравнение Штацдингера. Определение молекулярного веса.

35.Структурообразование в дисперсных системах. Коагуляционные системы.

36.Высокомолекулярные соединения. Вязкость растворов ВМС. Уравнение Марка-Куна-Хацвикка. Определение молекулярного веса.

37.Строение коллоидной частицы. Потенциалоопределяющий ион.

38.Студни. Структурно-механические свойства студней. Лиогели. Синерезис.

39.Строение коллоидной мицеллы. Слой противоионов.

40.Высокомолекулярные соединения. Высаливание, коацервация.

41.Структурообразование в дисперсных системах. Конденсационно — кристаллизационные системы.

42.Высокомолекулярные электролиты. Строение белков.

43.Агрегативная неустойчивость коллоидных систем. Основы дисперсионного анализа.

44.Высокомолекулярные электролиты. Свойства белков. Изоэлектрокинетическое состояние.

45.Микрогетерогенные системы. Порошки. Адгезия и смачивание.

46.Высокомолекулярные полиэлектролиты. Применение высокомолекулярных соединений для защиты коллоидных растворов и флокуляции.

Сроки и форма проведения контроля должны соответствовать нормам, установленным требованиями Государственного образовательного стандарта, распоряжениями Министерства образования России, а также – соответствующими приказами по Московскому государственному университету путей сообщения (МИИТ).

Видео:Площадь поверхностиСкачать

Определение удельной поверхности руд, продуктов обогащения и минералов

Удельная поверхность минерального сырья — суммарная площадь поверхности частиц, отнесенная к единице объема или массы всего дисперсного твердого материала.

Удельная поверхность минералов изменяется в широких пределах и используется в качестве важнейшего показателя при оценке степени измельчения сырья, правильности формы частиц, шероховатости их поверхности, наличия пор, для расчета плотности сорбционного слоя флотационных реагентов и эффективности сепарации различными методами.

В практике исследования гранулометрического состава мелкодисперсного минерального сырья различают полную и внешнюю удельную поверхность. Внешняя удельная поверхность — суммарная поверхность, образованная ровными участками, выступами, извилинами и трещинами, глубина которых меньше их ширины. Полная удельная поверхность — суммарная поверхность, образованная внешней и внутренней, включающей глубокие трещины, сквозные и тупиковые поры, другие дефекты кристаллических структур и т.д.

Удельную поверхность определяют на сухом материале. Методом квадратования или квартования объединенной пробы подготавливают навески массой не менее 10 и 100 г для определения соответственно полной и внешней удельной поверхности.

Для определения удельной поверхности измельченных продуктов применяют в основном два метода: расчетно-графический (электронно-микроскопический, автоматический с применением телевизионной техники, по данным гранулометрического состава) и экспериментальный (по скорости фильтрации жидкости или воздуха через слой порошка, адсорбции газов или другим параметрам, зависящим от удельной поверхности материала, например, кондуктометрический, ртутной порометрии, рассеяния рентгеновских лучей, кинематический и другие).

Наиболее распространены методы, основанные на измерении гидравлического сопротивления, оказываемого слоем измельченного материала фильтрации жидкости или газа.

Д. Арси, изучая фильтрацию воды через песчаные грунты, установил, что расход воды, фильтрующейся через слой фунта, пропорционален полному сечению фильтра и гидравлическому градиенту

где Q — расход жидкости, то есть объем протекающей через фильтр в единицу времени жидкости; F— полное сечение жидкости; I — гидравлический градиент; k — коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств грунта и называемый коэффициентом фильтрации.

Скорость фильтрации (то есть расход, приходящийся на единицу площади фильтра):

то есть коэффициент фильтрации имеет размерность скорости и представляет скорость фильтрации на единицу гидравлического градиента. Экспериментальные и теоретические исследования показали, что величина коэффициента фильтрации зависит от размеров частиц грунта, его пористости, вязкости фильтрующейся жидкости.

Концени, основываясь на законе Пуазейля о протекании жидкостей через капиллярные трубки и рассматривая песок как совокупность капилляров, вывел формулу:

где d — эффективный диаметр частиц; m — пористость; n — вязкость жидкости.

Кроме того, Концени вывел теоретически зависимость скорости фильтрации от величины поверхности частиц материала, содержащихся в единице объема фильтра:

где q — скорость фильтрации; AP — разность давлений по сторонам фильтра; L — толщина фильтра; g — ускорение; m — коэффициент пористости; n — вязкость жидкости; sоб — поверхность частиц, содержащихся в единице объема фильтра; k — константа Концени, величина которой равна 5.

Принимая во внимание, что между величиной поверхности частиц, содержащихся в единице объема фильтра, величиной удельной поверхности частиц, относящейся к единице истинного объема частиц, и коэффициентом пористости существует соотношение:

где р — плотность материала.

Однако определение удельной поверхности тонкоизмельченных материалов при помощи фильтрации жидкостей имело ряд недостатков, а именно: а) возможность коагуляции вещества жидкостью; б) необходимость введения поправки на уменьшение диаметра пор вследствие наличия адсорбированного слоя жидкости на поверхности частиц; в) относительно большая продолжительность опыта. Указанные недостатки исключаются при замене жидкости газами (воздухом).

Для определения удельной поверхности разработано много приборов. Следует выделить приборы, в основу принципа работы которых положен метод фильтрации воздуха при постоянном потоке (приборы Товарова, Фишера и др.), при изменяющемся потоке (приборы ПСХ-4, АДП-1, Блейна и др.), при молекулярном или кнудсеновском потоке (приборы Дерягина, УГП), адсорбции газов (объемные, динамические, хроматографические установки, «Акусорб 2100», «Дижисорб 2600» и др.).

Прибор Товарова (рис. 3.47) применяется для определения удельной поверхности грубодисперсных систем. Он состоит из гильзы 1, плунжера 2, аспиратора 12 и водяного манометра 14. Гильза представляет собой установленную на подставке трубку с внутренним диаметром 25,2+0,1 мм. Между подставкой и гильзой зажимается металлический диск 8 с отверстиями и кольцевая резиновая прокладка 9 (шириной 3 мм, толщиной 2 мм и диаметром 43 мм). При закреплении гильзы на подставке болтами необходимо следить, чтобы резиновая прокладка не попала между гильзой и диском 8. На последний кладется кружок фильтровальной бумаги. Затем в гильзу насыпается навеска анализируемого материала, предварительно подсушенного, охлажденного на воздухе и взвешенного с точностью до 0,1 г. Легкими ударами подставки о стол поверхность навески в гильзе выравнивают. Затем на нее кладут лист фильтровальной бумаги, диаметр которого должен быть точно равен внутреннему диаметру гильзы, после чего навеска прессуется плунжером 2 до соприкосновения упорного кольца плунжера с гильзой. Если упорное кольцо не доходит до гильзы, то массу навески следует уменьшить. Необходимая масса навески m2 определяется по формуле:

где m1 — предварительно взятая масса навески, г; L1 — высота слоя навески, соответствующая массе навески m1, мм.

Значение L1 определяется с помощью миллиметровой шкалы 4, нанесенной на гильзе, и шкалы нониуса 5, закрепленной на плунжере. Устанавливают нониус перемещением его на планке 3, а фиксируют с помощью болта 6. Если плунжер легко доходит до упора, то навеску следует увеличить.

Аспиратор действует по принципу сосуда Мариотта и обеспечивает постоянную скорость фильтрования воздуха через слой порошка. Перед проведением анализа из аспиратора вынимают пробку 13, наливают в него дистиллированную воду примерно до показанного уровня и вставляют пробку обратно. В манометр 14 наливают подкрашенную дистиллированную воду с двумя-тремя каплями концентрированной соляной кислоты и устанавливают его на нуль, передвигая при этом сосуд 10 в вертикальной плоскости. Открывают кран аспиратора 11, и по трубе 15 начинает течь вода в стакан, установленный под аспиратором. При достижении стабильного разрежения, измеряемого манометром, записывают показания прибора и измеряют расход воды. Для проверки герметичности соединений после заливки воды в аспиратор гильзу плотно закрывают пробкой и, открыв кран аспиратора, ожидают прекращения выхода воды. Если течение воды из аспиратора не прекращается, проверяют герметичность всех соединений. Температуру измеряют термометром 16.

Правильность показания прибора проверяется пяти-шестикратным контрольным измерением удельной поверхности эталонного порошка с известной удельной поверхностью при толщине его слоя 30 мм. Затем вычисляют поправочный коэффициент a = Sэ/So, где Sэ — удельная поверхность эталонного порошка; Sо — удельная поверхность, полученная в результате пяти-шестикратного измерения.

Если значение коэффициента а отличается от 1 на ±0,05 и более, то он вводится в расчетную формулу.

Удельную поверхность S (см2/г) материала рассчитывают по формуле:

где рн — насыпная плотность материала в состоянии уплотнения, г/см3.

Средний диаметр зерна сферической формы d (мкм) определяется по формуле

где h и m— соответственно высота слоя минерала и его масса; о — площадь поперечного сечения кюветы; K — вязкость воздуха.

Постоянную прибора К определяют градуировкой по порошку с известной удельной поверхностью. Для средней и нижней рисок постоянная прибора различна. После градуировки нельзя изменять длину резиновых трубок или заменять их на трубки другого диаметра. Другие детали прибора также заменять не рекомендуется. В противном случае необходимо снова отградуировать прибор.

Для изучения исследуемого материала с удельной поверхностью менее 500 см2/г применяются приборы (рис. 3.49) с пористой перегородкой 5, у которых разрежение создается аспиратором (сосудом Мариотга) 1. Кюветы 4 у этих приборов более высокие, так как требуются большие навески минералов. Воздухопроницаемость определяют по скорости вытекания жидкости из аспиратора и измерению разрежения под слоем по манометру 2. Приборы, основанные на фильтрации газа, необходимо периодически проверять на герметичность. Для этого в кювету вставляют пробку и создают разрежение грушей или аспиратором. При хорошей герметизации приборов разрежение остается постоянным длительное время.

Прибор АДП-1 предназначен для определения внешней удельной поверхности дисперсных материалов от 50 до 15000 м2/кг (рис. 3.50). Он состоит из металлической кюветы 1 для размещения испытываемого образца, на внешней поверхности которой нанесена миллиметровая шкала, плунжера 2 с нониусом для уплотнения пробы и определения ее высоты, стеклянного манометра 3 с метками, крана 4, резиновой груши 5 для создания разрежения воздуха под образцом, соединительных трубок.

Пробу, подготовленную для испытаний, высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы при (105+5) °С. Из высушенной и охлажденной пробы подготавливают 2 навески для определения плотности и 2 для определения удельной поверхности.

Масса т (кг) навески:

где р — истинная плотность сырья, кг/м3; n — коэффициент, характеризующий насыпную плотность и дисперсность сырья.

Для большинства высокодисперсных материалов n = 1. Для грубодисперсных материалов n > 1 (рекомендуется n = 3, тогда m = 10р). При анализе материалов с большой пористостью (навеска может не разместиться в кювете или затруднит пользование нониусом) следует принимать n = 0,5—0,8 (рекомендуется 0,5).

При подготовке прибора к работе его проверяют на герметичность. Для этого закрывают кювету резиновой пробкой и создают с помощью груши разрежение. Когда уровень воды в стеклянной трубке достигнет верхней метки I, кран закрывают. При герметичности прибора вода в стеклянной трубке остается на том же уровне. Затем в кювету помещают два бумажных фильтра, вставляют плунжер и проверяют совпадение нулевых меток нониуса и шкалы на кювете.

При проведении испытаний на дно кюветы помещают бумажный фильтр, высыпают приготовленную навеску и разравнивают ее легким постукиванием по кювете. Сверху помещают второй фильтр и вручную с помощью плунжера уплотняют навеску. Определяют высоту слоя уплотненной навески по нониусу и шкале на кювете. Удаляют плунжер из кюветы, открывают кран и создают разрежение под слоем навески в кювете. Когда уровень воды в стеклянной трубке достигнет нижнего края верхнего резервуара, кран закрывают и определяют по секундомеру время прохождения мениска воды в трубке между двумя верхними или нижними метками в зависимости от скорости движения мениска. При быстром (

Видео:11 класс, 17 урок, Площадь поверхности конусаСкачать

Коллоидная химия. Шпаргалка

Данное издание создано в помощь студентам вузов, которые хотят быстро подготовиться к экзаменам и сдать сессию без проблем. Пособие составлено с учетом Государственного образовательного стандарта.

1. Возникновение и основные этапы развития коллоидной химии. Предмет и объекты исследований коллоидной химии
2. Основные особенности дисперсных систем. Особенности ультрамикрогетерогенного состояния (наносостояния)
3. Различные типы классификации дисперсных систем. Лиофильные и лиофобные дисперсные системы
4. Дисперсность. Удельная поверхность дисперсных систем, методы ее измерения
5. Коллоиды. Примеры коллоидных систем, их распространенность в природе и значение для современной технологии
6. Оптические методы исследования дисперсных систем (нефелометрия, турбидиметрия)
7. Оптические свойства коллоидов. Статическое рассеяние света. Оптическая анизотропия
8. Поглощение света дисперсными системами, уравнение Бугера-Ламберта-Бера. Определение размеров коллоидных частиц
9. Поверхностные явления. Роль поверхностных явлений в процессах, протекающих в дисперсных системах
10. Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Адсорбция
11. Термодинамическое описание разделяющей поверхности
12. Адсорбция. Площадь, приходящаяся на одну молекулу в адсорбционном слое
13. Хроматографический адсорбционный анализ

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Коллоидная химия. Шпаргалка предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

4. Дисперсность. Удельная поверхность дисперсных систем, методы ее измерения

Основная характеристика дисперсных систем — размеры частиц, или дисперсность. Дисперсные системы делят на грубодисперсные (низкодисперсные) и тонкодисперсные (высокодисперсные), или коллоидные системы (коллоиды). В грубодисперсных системах частицы имеют размер от 10 –4 см и выше, в коллоидных — от 10 –4 до 10 –5 — 10 –7 см. Дисперсность определяется по трем измерениям тела, либо характеризуется величиной, обратной минимальному размеру и названной дисперсностью, либо через удельную площадь поверхности S_уд (отношение межфазной поверхности к объему тела). Количественной характеристикой дисперсности (раздробленности) вещества является степень дисперсности (степень раздробленности D) — величина, обратная размеру дисперсных частиц а: D = 1/a, где а равно диаметру сферических или волокнистых частиц, или длине ребра кубических частиц, или толщине пленок. Все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры — монодисперсная система. Частицы дисперсной фазы неодинакового размера — полидисперсная система. Соотношение между поверхностью и объемом характеризует удельная поверхность:

Для частиц сферической формы она равна:

Для частиц кубической формы —

где r — радиус шара; d — его диаметр; l — длина ребра куба.

Дисперсность D связана с удельной поверхностью S_уд:

где V — объем дисперсной фазы, мл.

Для сферических частиц уравнение принимает вид:

k — коэффициент формы частиц; d — диаметр частицы, м 2 .

Формула для расчета удельной поверхности (S_уд) системы с шарообразными частицами:

где n — число частиц, м 3 ; S₀ — поверхность каждой частицы.

где n₁ — число частиц, кг; r — плотность вещества, г/см 3 .

Корреляционная спектроскопия рассеянного света: в определенном оптическом объеме V₀, подсчитывают число частиц n. Зная концентрацию частиц С и n, находят объем частицы : = С / (vd),