ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ

123 4

Дисперсное состояние вещества.

Дисперсная система (ДС) – это гетерогенная многофазная система, одна из фаз которой представляет собой непрерывную дисперсионную среду, а другие фазы равномерно распределены в ней в виде мелких частиц.

Для количественной характеристики дисперсных систем применяют 4 параметра:

1. Поперечный размер частиц дисперсной фазы [d] = см или м (для шарообразных – это диаметр; для куба – длина ребра; для цилиндрических – диаметр цилиндра; для пластинчатых – толщина пластинки).

2. Степень дисперсности (D) – величина обратная поперечному размеру:

, [D] = см^-1 или м^-1 (6.1)

Физический смысл дисперсности – это количество частиц, которые умещаются по поперечному размеру в 1 см или в 1 м.

3. Удельная поверхность - это площадь поверхности частиц дисперсной фазы, приходящаяся на единицу объема дисперсной фазы или на единицу массы дисперсной фазы:

, [S_уд] = см^-1 или м^-1

, [S_уд] = или . (6.2)

Удельную поверхность [S_уд, ] можно выразить через поперечный размер частиц:

а) для сферической частицы (d – диаметр сферической частицы (м), ρ – плотность сферической частицы (кг/м³)):

(6.3)

б) для цилиндрической частицы (d - диаметр цилиндра (м), ρ – плотность цилиндрической частицы (кг/м³)):

(6.4)

в) для пластинчатой частицы (d – толщина пластинчатой частицы (м), ρ – плотность пластинчатой частицы (кг/м³)):

(6.5)

Свойства дисперсных систем в значительной степени определяются концентрацией и диапазоном размеров частиц дисперсной фазы. Для характеристики трехмерной дисперсной фазы применяют численную, массовую или объемную концентрации

(таблица 6.1).

Для перевода численной концентрации в массовую используют формулу (6.6), где V₁– объем одной частицы (м³), ρ – плотность материала частиц (кг/м³):

(6.6)

Таблица 6.1 Выражения концентрации дисперсной фазы

Концентрация	Определение	Единицы измерения
Численная – ν_ч	Число частиц N в единице объема дисперсной системы (V_ДС),	м^-3
Массовая – ν_м	Масса дисперсной фазы (m_дф) в единице объема дисперсной системы (V_ДС), ;	кг/м³
Объемная – ν_об	Объем дисперсной фазы (V_ДФ), приходящийся на единичный объем дисперсной системы,	безразмерная

Литература: [4] - c.7,8

Контрольные задания

259. Вычислите удельную поверхность частиц золя золота, полученного в результате дробления 0,5 г золота на частицы шарообразной формы диаметром 7,0×10^-9м. Плотность золота равна 19320 кг/м³.

260. Определите удельную поверхность и суммарную площадь поверхности частиц золя серебра, полученного при дроблении 1,2г серебра на частицы шарообразной формы с диаметром 1,0×10^-8м. Плотность серебра 10500 кг/м³.

261. Какова поверхность куба, имеющего ребро 1 см? Какова общая площадь поверхности того же материала, если он измельчен на кубики коллоидного размера, имеющие ребро 10^{-7 см. Выразите результаты в м2}.

262. Массовая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны помещения составляет 5 мг/м³. Определить численную концентрацию пыли, если средний диаметр частиц составляет 4 мкм, а их плотность 1,1×10³ кг/м³.

263. Рассчитать удельную поверхность дисперсной фазы сферической, цилиндрической и пластинчатой формы, если диаметр сферы и цилиндра, а также толщина пленки составляет 10 мкм, а плотность вещества дисперсной фазы – 1,5×10³ кг/м³.

264. Вычислите суммарную площадь поверхности шарообразных частиц золя ртути с диаметром 2,5×10^-8м. Золь получен дроблением 5,2г ртути. Плотность ртути 13546 кг/м³.

265. Рассчитайте 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 кубиков длиной ребра 1,2×10^-7м. Плотность сульфида мышьяка равна 3506 кг/м³.

266. Аэрозоль получен распылением 0,5г угля в 1м³ воздуха. Частицы аэрозоля имеют шарообразную форму, диаметр частицы 8×10^-5м. Определите удельную поверхность и число частиц в этом аэрозоле. Плотность угля 1,8 кг/м³.

267. В соусах диаметр капель эмульсии масла при ручном взбалтывании составляет 20 мкм, а при машинном перемешивании – 5 мкм. Определить дисперсность, удельную поверхность дисперсной фазы, а также отношение этих величин, если плотность масла равна 950 кг/м³.

268. Найдите удельную поверхность пылевидного топлива, если известно, что угольная пыль была просеяна через сита с отверстиями в 5∙10^{-2 мм (плотность угля 1,8г/см3}).

269. Содержание жира в молоке 3,2%. Определить объем дисперсной фазы в упаковке вместимостью 1 л и численную концентрацию дисперсной фазы, если диаметр жировых капель равен 90 мкм. Чему равна численная концентрация в расчете на 1 м³?

270. Массовая концентрация раствора белка составляет 20 г/л. Вычислите численную концентрацию раствора, приняв частицы дисперсной фазы сферическими с радиусом 100 мкм и плотностью 1,1 г/см³.

123 4