Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
kC
G = G¥ ¾¾¾¾
1 + kC
видим, что
k = b = 19,72 м3/кг
и
a 17,7×10-3
G = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 6,08×10-9 кмоль/м2;
RT 8,314×103×350
1 1
Sмол = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 27×10-20 м2;
G¥ NA 6,08×10-9×6,02×1026
MG¥ 102×6,08×10-9
d= ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 6,6×10-10 м.
r 0,942×103
Задача 4. Исходя из значений оптической плотности
Dl1 = 0,023, Dl2 = 0,135,
полученных при измерениях с помощью ФЭК (фотоэлектрического колориметра) для следующих значений длин волн: l1 =680×10-9 м и l1 =420×10-9 м, определить средний радиус частиц `r бесцветного гидрозоля мастики.
Решение. Для нахождения радиуса частиц (так как гидрозоль не окрашен) можно использовать уравнение Геллера:
Dl = Кl-a,
где К и a - постоянные величины (a - коэффициент, зависящий от диаметра частиц).
Показатель a можно определить по калибровочной кривой Геллера для латексов, как описано в задачах 57 – 59, или же по методу Теорелла: пользуясь двумя светофильтрами, получают значения Dl для двух волн, затем по уравнению
Dl1 l2 0,023 420×10-9
¾¾ = (¾¾)a, т.е. ¾¾ = (¾¾¾¾¾)a
Dl2 l1 0,135 680×10-9
определяют a, а потом уже по графику a = f(d) (диаметр частиц) находят величину частиц:
Dl1 l2
Ig ¾¾ = aIg(¾¾)
Dl2 l1
Следовательно,
Dl1
Ig (¾¾)
Dl2 Ig 0,1704 0,7686
a = ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾; a = ¾¾¾ =3,6722.
l2 Ig 0,1704 0,2093
Ig(¾¾)
l1
По калибровочной кривой Геллера определяем `r =42 нм.
Задача 5. При центрифугировании раствора серумглобулина седиментационное равновесие установилось через 48 ч при числе оборотов центрифуги n = 6920 об/мин, Т = 291 К. Парциальный объем ВМС `V = 0,745 ×10-3 м3/кг, плотность растворителя rо = 1,0077×103 кг/ м3. По усредненным данным, полученным Сведбергом, определить среднюю молекулярную массу серумглобулина, если h1×102 = 4,63 м, С1 = 0,189%, h2×102 = 4,63 м, С2 = 0,215%, где С1 и С2 - концентрации ВМС на расстоянии от оси вращения ультрацентрфуги h1 и h2.
Решение. По формуле Сведберга
2RTIn(C2 /C1)
Mr = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
(1 - rо `V)(h22 - h21)w2
где w = 2pn – угловая скорость; n – число оборотов центрифуги, с-1.
Подставив числовые значения, получаем
2×8,314×103×291×2,31Ig(215/0?189)602
`Mr = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 116000.
(1 – 1,0077×103×0,745×10-3)(4,682 – 4,632)10-4×69202
Задача 6. Молекулярная масса g-глобулина человека 176000, а приведенная константа седиментации S20,w = 7,3×10-13 с. Вычислить коэффициент диффузии g-глобулина.
Решение. Для вычисления различных характеристик белков и других биологических объектов при исследовании их методом центрифугирования в научной литературе приводятся числовые значения констант седиментации S20,w, которые учитывают условия их экспериментального определения:
S
S20,w = ¾¾¾¾¾,
1 - rH2O/rч
где S – константа седиментации; rH2O и rч соответственно плотность воды и частиц вещества при 20°С.
Вычислить коэффициент диффузии D (при этих же условиях) можно по уравнению
RT rr S RT
` Mr = ¾¾¾ ¾¾¾¾ = ¾¾¾ S20,w.
D rч - rH2O D
Подставляя в уравнение значения Mr и S20,w, получаем
8,31×103(273 + 20)
D = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 7,3×10-13 = 1,01×10-11 м2×с-1.
Расчеты значений Mr полимеров по этому методу обычно проводят по уравнению
S0 = K Mrb.
где Sо – константа седиментации в ультрацентрифуге при бесконечном разведении; K и b – эмпирические константы.
Sо находят, используя линейную зависимость между 1/S и концентрацией С полимера путем построения графика (откладывая значения С по абциссе, а 1/S по ординате, и проводя через полученные точки прямую до пересечения ее с ординатой). Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, равен 1/Sо. Затем уравнение логарифмируют и, подставляя известные величины K, b и Sо, определяют последовательно Ig Mr и Mr.
Задача 7. Определить графическим способом константу скорости коагуляции по Смолуховскому для гидрозоля серы по следующим экспериментальным данным:
Время коагуляции t, с....... 0 100 300 600 900 1200
Общее число частиц в 1 м3 n×10-14. 16,0 9,76 5,47 3,31 2,36 1,84
Решение. Согласно теории быстрой коагуляции Смолуховского изменение объемной доли числа частиц n во времени описывается кинетическим уравнением второго порядка:
dn
- ¾¾ =Kn2.
dt
После интегрирования этого уравнения получаем
1 1
¾ - ¾ = Kt,
n no
г де no – начальная объемная доля числа частиц. Представляя экспериментальные данные в координатах (1/n, t), получаем K=4×10-18 м3×с-1 и no=16×10-14 м -3.
Время половинной коагуляции q=156 с получаем из соотношения q=1/(noK), которое вытекает из предыдущего уравнения при подстановке в него n=no и t=q.
Задача 8. Определить молекулярную массу Mr синтетического каучука, если известно, что характеристическая вязкость его раствора в хлороформе[h]=0,0215, константы уравнения Марка-Хаувинка K=1,85×10-5 и a=0,56.
Решение. Для нахождения Mr используем уравнение Марка-Хаувинка
[h]=K Mrb,
где вязкость раствора полимера является характеристической, т.е.
h - ho 1
[h]= Iim [ ¾¾¾ ×¾] = 0,0215 м3/кг,
ho C
где h - вязкость раствора; hо – вязкость чистого растворителя – хлороформа; С – концентрация раствора, кг/м3.
Перед тем как приступать к решению задачи проводим логарифмирование уравнения Марка-Хаувинка:
Ig[h]= IgK + aIg Mr
и только после этого решим его относительно Ig Mr, а затем подставим данные задачи:
Ig[h] - IgK Ig0,0215 –Ig1,85×10-5
Ig Mr = ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 5,4771.
a 0,56
Следовательно, Mr = 3×105.
Так как в задаче не сказано, что синтетический полимер был подвергнут фпакционированию перед определением вязкости раствора, то, вероятно, полученное значение молекулярной массы каучука является средним, что обычно указывается таким образом `Mr, т.е. `Mr = 300 000.
Рекомендуемая литература
1. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. -М.: Химия, 1975.- 512 с.
2. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия.- М.: Высш. шк. 1974.- 504 с.
3. Краткий справочник физико-химических величин./ Под ред. А.А.Равделя и А.М. Пономаревой. Л.:Химия,1983.- 231 с.
ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
Варианты | Вопросы | Задачи |
1, 43, 80, 125, 167 | 27, 57, 77, 86, 1 | |
2, 44, 81, 126, 168 | 28, 58, 78, 87, 97 | |
3, 45, 82, 127, 169 | 29, 59, 79, 88, 98 | |
4, 46, 83, 128, 170 | 30, 60, 80, 89, 99 | |
5, 47, 84, 129, 171 | 31, 61, 81, 90, 100 | |
6, 48, 85, 130, 172 | 32, 62, 82, 91, 101 | |
7, 49, 86, 131, 173 | 33, 63, 83, 92, 102 | |
8, 50, 87, 132,173 | 34, 64, 84, 93, 103 | |
9, 51, 88, 133, 175 | 35, 65, 85, 94, 1 | |
10, 52, 89, 134, 176 | 36, 66, 77, 95, 2 | |
11, 53, 90, 135, 177 | 37, 67, 78, 86, 3 | |
12, 54, 91, 136, 178 | 38, 68, 79, 87, 4 | |
13, 55, 92, 137, 179 | 39, 69, 80, 88, 5 | |
14, 56, 93, 138, 180 | 40, 70, 81, 89, 6 | |
15, 57, 94, 139, 181 | 41, 71, 12, 90, 7 | |
16, 58, 95, 140, 182 | 42, 72, 13, 91,8 | |
17, 59, 96, 141, 183 | 43, 73, 14, 92, 9 | |
18, 60, 97, 142, 184 | 44, 74, 15, 93, 10 | |
19, 61, 98, 143, 185 | 45, 75, 16, 94, 11 | |
20, 62, 99, 144, 186 | 46, 66, 78, 95, 12 | |
21, 63, 100, 145, 187 | 47, 57, 79, 86, 13 | |
22, 64, 101, 146, 188 | 48, 58, 80, 87, 14 | |
23, 65, 102, 147, 189 | 49, 59, 81, 88, 15 | |
24, 66, 103, 148, 190 | 50, 60, 72, 89, 16 | |
25, 67, 104, 149, 191 | 51, 61, 73, 90, 17 | |
26, 68, 105, 150, 192 | 52, 62, 74, 91, 18 | |
27, 69, 106, 151, 193 | 53, 63, 75, 92, 19 | |
28, 70, 107, 152, 194 | 54, 64, 77, 93, 20 | |
29, 79, 108, 153, 195 | 55, 65, 78, 94, 21 | |
30, 72, 109, 127, 196 | 56, 66, 79, 95, 22 | |
31, 73, 110, 155, 197 | 1, 67, 80, 86, 23 | |
32, 74, 111, 156, 198 | 2, 68, 81, 87, 24 | |
33, 75, 112, 157, 199 | 3, 69, 12, 88, 25 | |
34, 76, 113, 158, 167 | 4, 70, 13, 89, 26 | |
35, 77, 114, 159, 168 | 5, 71, 14, 30, 96 | |
36, 78, 115, 160, 169 | 6, 72, 15, 31, 97 | |
37, 79, 116, 161, 170 | 7, 73, 77, 32, 98 | |
38, 43, 117, 162, 171 | 8, 74, 78, 33, 99 | |
39, 44, 118, 163, 172 | 9, 75, 79, 34, 100 | |
40, 45, 119, 164, 173 | 10, 76, 84, 35, 101 | |
41, 46, 120, 165, 174 | 11, 57, 81, 36, 102 | |
42, 57, 121, 166, 175 | 12, 58, 82, 87, 103 | |
1, 48, 122, 165, 176 | 13, 59, 83, 88, 36 | |
2, 49, 123, 135, 177 | 14, 60, 84, 89, 37 | |
3, 50, 124, 126, 178 | 15, 61, 85, 90, 38 |
Продолжение таблицы
4, 51, 80, 127, 179 | 16, 62, 77, 91, 39 | |
5, 52, 81, 128, 180 | 17, 63, 78, 92, 40 | |
6, 53, 82, 129, 181 | 18, 64, 79, 93, 41 | |
7, 54, 83, 130, 182 | 19, 65, 80, 94, 42 | |
8, 55, 84, 131, 183 | 29, 66, 81, 95, 43 | |
9, 56, 85, 132, 184 | 21, 67, 82, 86, 44 | |
10, 57, 86, 133, 185 | 22, 68, 83, 87, 45 | |
11, 58, 87, 134, 186 | 23, 69, 84, 98, 46 | |
12, 59, 88, 135, 187 | 24, 70, 85, 99, 47 | |
13, 60, 89, 136, 188 | 25, 71, 77, 90, 48 | |
14, 61, 90, 137, 189 | 26, 72, 78, 91, 1 | |
15, 62, 91, 138, 190 | 27, 73, 79, 92, 2 | |
16, 63, 92, 139, 191 | 28, 74, 80, 93, 3 | |
17, 64, 93, 140, 192 | 29, 75, 81, 94, 4 | |
18, 65, 94, 141, 193 | 30, 76, 32, 95, 5 | |
19, 66, 95, 142, 194 | 31, 57, 93, 86, 6 | |
30, 72, 109, 154, 195 | 32, 58, 94, 87, 7 | |
32, 73, 110, 155, 196 | 33, 59, 95, 78, 8 | |
33, 74, 111, 156, 197 | 34, 60, 77, 89, 9 | |
34, 75, 112, 157, 198 | 35, 61, 78, 90, 10 | |
35, 76, 113, 158, 199 | 36, 62, 79, 91, 11 | |
36, 77, 114, 159, 167 | 37, 63, 80, 92, 12 | |
37, 78, 115, 160, 168 | 38, 64, 81, 93, 13 | |
38, 79, 116, 161, 169 | 39, 65, 2, 94, 14 | |
39, 80, 117, 162, 170 | 40, 66, 3, 95, 103 | |
40, 81, 118, 163, 171 | 41, 67, 4, 86, 98 | |
41, 82, 119, 164, 172 | 42, 68, 5, 87, 99 | |
42, 83, 120, 165, 173 | 43, 69, 6, 88, 100 | |
1, 47, 121, 166, 174 | 44, 70, 7, 89, 101 | |
2, 48, 122, 125, 175 | 45, 71, 8, 90, 102 | |
3, 49, 123, 126, 176 | 46, 72, 80, 91, 103 | |
4, 50, 124, 127, 177 | 47, 73, 81, 92, 15 | |
5, 51, 80, 128, 178 | 48, 74, 62, 93, 16 | |
6, 52, 81, 129, 179 | 49, 75, 63, 94, 17 | |
7, 53, 82, 130, 180 | 50, 76, 64, 95, 18 | |
8, 54, 83, 131, 181 | 51, 77, 65, 86, 19 | |
9, 55, 84, 132, 182 | 52, 58, 77, 87, 20 | |
10, 56, 85, 133, 183 | 53, 59, 78, 88, 21 | |
11, 57, 86, 134, 184 | 54, 60, 79, 89, 22 | |
12, 58, 87, 135, 185 | 55, 61, 80, 90, 23 | |
13, 59, 88, 136, 186 | 56, 62, 81, 91, 24 | |
14, 60, 89, 137, 187 | 57, 63, 82, 32, 25 | |
15, 61, 90, 138, 188 | 58, 64, 83, 93, 26 | |
16, 62, 91, 139, 189 | 59, 65, 84, 94, 1 | |
17, 63, 92, 140, 190 | 60, 66, 85, 95, 2 | |
18, 64, 93, 141, 191 | 14, 67, 77, 86, 3 |
Продолжение таблицы
19, 65, 94, 142, 192 | 28, 68, 78, 87, 4 | |
20, 66, 95, 143, 193 | 29, 69, 79, 88, 5 | |
21, 67, 96, 144, 194 | 30, 70, 80, 89, 6 | |
22, 68, 97, 145, 195 | 31, 71, 81, 90, 7 | |
23, 69, 98, 146, 196 | 32, 72, 82, 91, 8 | |
24, 70, 99, 147, 197 | 33, 73, 83, 92, 9 | |
25, 11, 100, 148, 198 | 34, 74, 84, 93,10 | |
26, 72, 101, 149, 199 | 35, 75, 85, 94, 11 | |
36, 44, 119, 165, 175 | 8, 75, 84, 36, 103 |
ОГЛАВЛЕНИЕ
Дата публикования: 2015-04-07; Прочитано: 428 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!