胶体与界面习题 答案汇总 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/22 3:48:49星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

√3.20℃及l atm下,把半径 r 1 =lmm的水滴分散为半径 r2 = 10-3mm的水 滴,问环境至少需作功多少焦耳? (20℃时水的表面张力为72.8mN/m) √ 4.已知毛细管半径 r =50μm,将它插入盛有汞的容器中,毛细管 内汞面下降高度 h =11.20cm,汞与毛细管表面接触角为140?,汞的密度 为13.6g/cm3, 重力加速度g =980cm/s2。求汞在此温度时的表面张力。

√12. 已知20℃时水的表面张力为72.75 mN/m, 其在石蜡上的接触角测定值为105?,通过计算判断水对石蜡能进行哪些润湿过程?

√2、固体对气体吸附的本质是什么? √ 3、物理吸附与化学吸附有哪些区别? √ 4、已测得CO在活性炭上的等温吸附线如图1所示,试计算该吸附体系的等量吸附热。

√2、胶体纯化有几种方法?画出电渗析纯化装置示意图。

√4、溶胶老化的基本机理是什么?

√4、 电动现象直接与下列因素中哪个有关,并解释之。

(a)固体表面电位Ψ; (b)电动电位即ξ电位; (c)表面电荷密度σ。

√5、半径为4x10–7m的球形粒子分散在浓度为l x 10–2mol/L的NaCl水溶液 中。在25℃下,测得其电泳速率为2.5 x 10–8m/s·V。计算其ξ-电位的近 似值。已知25 ℃ 时水的相对介电常数为78.5,水的粘度为8.9x10–4Pa·s。

《胶体与界面化学》作业题答案:

1、 胶体科学定义,胶体体系有哪些最重要的特点?

胶体:指有粒径为1~100nm粒子组成的微观不均相的高度分散体系。 胶体化学:研究胶体体系形成、稳定和破坏过程中有关化学性质的科学。 胶体体系的特点有:

(1) 具有巨大的比表面积,界面现象十分重要 (2) 具有强烈的尺寸效应 a、 熔点变低 b、硬度变大 c、 产生Kubo效应 d、隧道效应

3比表面定义。1g汞分散至直径为50nm的汞溶液胶,试求其比表面积及比表面。汞的相对密度为13.6g.cm-3

比表面:以单位体积(或质量)物体的表面积来表示物质分散程度。 M汞=200.5g/mol,

S0=4∏r2*6.023*1023/200.5

=4*3.14*(50*10-9/2)2*6.023*1023/200.5 =2.3581*107m2

S= S0V= S0*(m/ρ)=2.3581*107*(1/13.6)*106=1.7*1011m2

5、什么是亲液胶体,什么是憎液胶体,其主要判据是什么? 亲液胶体:容易与水形成胶体的溶液。

憎液胶体:不溶于介质的物质,经过适当处理后,可将它分散于某种介质中形成胶体溶液。

其主要判据是:是否需要经过处理才能与水形成胶体溶液。

3.20℃及l atm下,把半径 r 1 =lmm的水滴分散为半径 r2 = 10-3mm的水 滴,问环境至少需作功多少焦耳? (20℃时水的表面张力为72.8mN/m) S1=4∏r12=4*3.14*(1*10-3)2=1.256*10-5m2

S2总=4∏r22*(r1/r2)3=4*3.14*10-3=1.256*10-2m2 ΔG=σ*ΔA=72.8*(1.256*10-2-1.256*10-5)=

4.已知毛细管半径 r =50μm,将它插入盛有汞的容器中,毛细管内汞面下降高度 h =11.20cm,汞与毛细管表面接触角为140?,汞的密度为13.6g/cm3, 重力加速度g =980cm/s2。求汞在此温度时的表面张力。

根据:第二章(1-28)公式Δρgh=2σcosθ/r有 σ=Δρghr/(2cosθ)=13.6*980*11.2*50*10-4/2cos(1800-1400) =487.18g/s2

12. 已知20℃时水的表面张力为72.75 mN/m, 其在石蜡上的接触角测定值为105?,通过计算判断水对石蜡能进行哪些润湿过程? 解:∵θ=105? ∴cosθ<0

-Wa=σl-g(1+ cosθ)=72.75*(1-0.2588)>0 沾湿过程可自发进行 A=σl-g cosθ<0 浸湿过程不可自发进行 S=σl-g (cosθ-1)<0 铺展过程不可自发进行

解:根据公式则:γ=γ0-29.8lg(1+19.64c)

应用Γ=- (dγ/dc)*(c/RT)公式 其中dγ/dc=-

Γ=- (dγ/dc)*(c/RT)=

2、 固体对气体吸附的本质是什么?

由于固体表面上的原子具有剩余力场,当气体分子碰撞固体表面时,就会受到剩余力场的吸引作用,使气体分子在固体表面上产生了吸附。

3、 物理吸附与化学吸附有哪些区别? 物理吸附于化学吸附的主要 性质 物理吸附 化学吸附 作用力 物理力 化学键力 要求的温度 较低(低于临界温度) 较高(远高于沸点) 吸附速度 快,通常即刻发生 可较快,但远慢于物理吸附 吸附热 约8~40kJ/mol 约40~400 kJ/mol 选择性 无 有 吸附层数 单层或多层 单层 脱附性质 易完全脱附 脱附困难,常伴有化学变化