![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
1. При адсорбции углекислого газа на саже с удельной поверхностью 73,7·103 м2/кг были получены следующие данные:
р ·10-2, Н/м | 9,9 | 49,7 | 99,8 | |
А ·102, моль/кг | 7,27 | 15,9 | 20,67 | 23,17 |
Рассчитайте площадь, занимаемую молекулой углекислого газа в плотном монослое, предполагая, что изотерма адсорбции описывается уравнением Ленгмюра.
2. По уравнению Ленгмюра вычислите величину адсорбции азота на цеолите при давлении 1,5·102 н/м2, если A max= 38,9·10-3 кг/кг, К = 0,156·10-2.
3. При адсорбции газообразного азота на активированном угле при 194 К были получены следующие данные:
p ·10-3, Па | 1,86 | 6,12 | 17,96 | 33,65 | 68,9 |
А ·103, м3/кг | 5,06 | 14,27 | 23,61 | 32,56 | 40,8 |
Значения А даны для азота при нормальных условиях. Рассчитайте постоянные в уравнении Ленгмюра и удельную поверхность активного угля, принимая плотность газообразного азота равной 1,25 кг/м3, а площадь, занимаемую молекулой азота на поверхности адсорбента, равной 0,16 нм2.
4. По константам уравнения Ленгмюра Гмакс = 18,2٠10-3 кг/кг и К = 0,1·10-2 рассчитайте величину адсорбции углекислого газа на активном угле при давлении газа, равном 4×103 Н/м2,
5. Используя уравнение БЭТ, рассчитайте удельную поверхность адсорбента по данным адсорбции азота:
p/ps | 0,05 | 0,15 | 0,25 | 0,30 |
А ·103, м3/кг | 0,15 | 0,5 | 0,8 | 23,17 |
Площадь, занимаемая молекулой азота в плотном монослое, равна 0,16 нм2, плотность азота 1,25 кг/м3.Рассчитайте удельную поверхность порошка стали, принимая s о молекулы стеариновой кислоты в насыщенном монослое 0,20 нм2.
6. По приведенным данным рассчитайте (по БЭТ) удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции бензола на твердой поверхности. Площадь, занимаемая одной молекулой бензола s о = 49×10-2 м2.
р/рs | 0,024 | 0,05 | 0,14 | 0,20 | 0,265 | 0,35 |
А ×105,кмоль/кг | 1,49 | 3,48 | 4,72 | 5,66 | 6,63 | 7,99 |
7. При адсорбции углекислого газа на активированном угле получены следующие данные:
p ·10-2, Па | 10,0 | 44,8 | 100,0 | 144.0 | 250,0 |
А ·103, кг/кг | 32,3 | 66,2 | 96,2 | 117,2 | 145,6 |
Определите константы уравнения Бедекера-Фрейндлиха.
8. По приведенным данным рассчитайте (по БЭТ) удельную поверхность адсорбента по изотерме адсорбции бензола, если s о = 0,49 нм2.
р/рs | 0,04 | 0,05 | 0,15 | 0,22 | 0,27 | 0,36 |
А ×105,кмоль/кг | 3,45 | 4,53 | 6,24 | 7,24 | 8,05 | 9,29 |
9. По изотерме адсорбции бензола определите удельную поверхность адсорбента (Т = 293 К, s о = 49×10-20 м2)
р/рs | 0,05 | 0,12 | 0,20 | 0,30 | 0,40 | 0,50 |
А× 105,кмоль/кг | 3,1 | 5,98 | 8,0 | 11,0 | 13,6 | 17,7 |
10. По экспериментальным данным адсорбции этана на цеолите при 298 К рассчитайте константы уравнения БЭТ:
Равновесное давление р ×10-2, Н/м2 | ||||||
А ×103,кмоль/кг | 2,0 | 2,37 | 2,53 | 2,63 | 2,77 | 2.84 |
Давление насыщенного пара рs = 37×105 Н/м2.
11. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при -17оС рассчитайте константы уравнения БЭТ, если давление насыщенного пара рs = 23,7×105 Н/м2.
Равновесное давление р ×10-2, Н/м2 | ||||||
А ×103,кмоль/кг | 3,64 | 3,83 | 3,94 | 4,03 | 4,10 | 4,19 |
12. Используя константы эмпирического уравнения Бедекера – Фрейдлиха β = 1,6×10-3 и 1/n =0,48, построите изотерму адсорбции углекислого газа на активированном угле при 20С в интервале давлений от 2×102 до 20×102 Н/м2.
13. Определите константы уравнения Фрейндлиха для адсорбции бензойной кислоты на угле по следующим данным:
с, кмоль/м3 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,053 |
А ×103 кмоль/кг | 0,5 | 0,66 | 0,8 | 0,93 | 1,04 |
14. При адсорбции неионого ПАВ RO(CH2CH2O)8H (R – С10) на саже из водного раствора различной концентрации получены следующие экспериментальные данные:
с, моль/м3 | 0,02 | 0,07 | 0,22 | 0,4 | ||||||
А ∙107, моль/г | 22,5 | 28,5 | 28,5 | |||||||
Определите удельную поверхность адсорбента, если площадь, занимаемая одной молекулой ПАВ s о = 0,86∙10 нм2.
15. При адсорбции из водного раствора ПАВ на гидрофобной поверхности образуется насыщенный адсорбционный слой толщиной 6,25×10-10 м. Рассчитайте молекулярную массу ПАВ, если его плотность 890 кг/м3, а площадь, занимаемая одной молекулой в насыщенном слое s о=29,7×10-20 м2.
16. Вычислите константу скорости адсорбции полибутадиена на сульфате кальция из растворов в гексане (концентрация раствора 1%, Т = 293 К) по следующим экспериментальным данным:
t. мин | |||||||
А ×103. кг/кг | 0,9 | 1,5 | 2,22 | 2,5 | 2,75 | 3,1 | 3,1 |
17. При адсорбции стеариновой кислоты на сульфате кальция из толуольного раствора различной концентрации получены следующие экспериментальные данные:
с ×103 кг/м3 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 |
А ·103, кг/кг | 2,0 | 3,75 | 5,5 | 7,5 |
Определите удельную поверхность адсорбента, если известно, что площадь, занимаемая одной молекулой кислоты в насыщенном монослое, равна 0,205 нм2.
18. Вычислите константу скорости адсорбции лаурилдиметилбензиламмоний хлорида на силикагеле из водных растворов при 026оС по следующим экспериментальным данным:
t, мин | ||||||
А ×104,кмоль/кг | 0,51 | 0,87 | 1,37 | 1,65 | 1,94 | 2,01 |
19. Используя константы эмпирического уравнения Фрейндлиха b =1,5×10-4 и 1/n = 0,32 построить изотерму адсорбции пропионовой кислоты на угле при 290 К в интервале концентраций от 0,03×10-3 кмоль/кг до 0,66×10-3 кмоль/кг.
20. Полистирол с молекулярной массой 3×105 адсорбируется из толуольного раствора на углеродном волокне, имеющим удельную поверхность 0,12 м2/кг. Величина предельной адсорбции при образовании монослоя равна 0,033 кг/кг. Рассчитайте площадь, приходящуюся на 1 молекулу полистирола в плотном монослое.
21. При адсорбции полибутадиена из раствора в гексане при температуре 293К на сульфате кальция получены следующие экспериментальные данные:
с, кг/м3 | 2,0 | 4,2 | 6,4 | 8,0 |
А ·103, кг/кг | 2,03 | 4,22 | 6,97 | 7,6 |
Определите константы уравнения Ленгмюра.
22. Рассчитайте константы уравнения Ленгмюра по результатам адсорбции стеариновой кислоты из растворов в н-гексане при различной концентрации на порошке стали:
с ×105, моль/л | 1,0 | 2,0 | 4,0 | 7,0 | 10,0 | 15,0 |
А ×103, кг/кг | 0,786 | 0,864 | 1,0 | 1,17 | 1,3 | 1,47 |
23. Определите краевой угол смачивания, образованный каплей воды на твердом теле, если поверхностные натяжения на границе воздух - твердое тело, жидкость - твердое тело и жидкость-воздух соответственно равны 0,067; 0,020 и 0,074 Дж/м2.
24. Рассчитайте работу адгезии для воды, глицерина и бензола, смачивающих фторопласт. Поверхностное натяжение (на границе с воздухом) воды, глицерина и бензола соответственно равны 71,96; 63,2 и 28,9 мДж/м2, а краевые углы составляют 108, 100 и 46°.
25. Вычислите коэффициент растекания и определите, будет ли растекаться нормальный гексан по воде, если работа когезии для гексана 0,0368 Дж/м2, а работа адгезии гексана к воде 0,0401 Дж/м2.
26. Краевой угол воды на парафине равен 111° при 298 К. Для 0,1 М раствора бутиламина в воде поверхностное натяжение составляет 56,3 мДж/м2, краевой угол на парафине равен 92°. Рассчитайте поверхностное давление пленки бутиламина, адсорбированного на поверхности парафин - вода. Поверхностное натяжение воды s = 71,96 мДж/м2.
27.Экспериментально получено значение коэффициента растекания гептанола по воде, равное 37 мН/м. Рассчитайте межфазное натяжение на границе вода - гептанол, принимая значения поверхностных натяжений воды и гептанола соответственно 71,96 и 26,1 мН/м.
28. Вычислите поверхностное натяжение олеиновой кислоты, если коэффициент растекания ее по воде равен 24,5 мДж/м2.Поверхностное натяжение воды равно 72,5·10-3 Дж/м2, межфазное натяжение составляет 0,016 Дж/м2.
29. Через водную суспензию, состоящую из частиц кварца и графита, пропускается воздух. Какие частицы будут выносится с пеной, если краевой угол кварца 0°, графита 60°?
30. Порошок кварца и серы осторожно высыпали на поверхность воды. Какое явление можно наблюдать, если краевой угол для кварца 0°, для серы 78°?
31. Рассчитайте работу адгезии глицерина к 14% гелю желатины, нанесенному на парафин, если краевой угол равен 69°. Поверхностное натяжение глицерина s = 63,4 мН/м. Найдите коэффициент растекания глицерина по поверхности геля.
32. Рассчитайте работу когезии вазелинового масла и работу адгезии к гелю желатина, сформированному на фторопласте, если краевой угол равен 40°. Поверхностное натяжение вазелинового масла 30 мДж/м2.
33. Вычислите краевой угол, образованный формамидом на поверхности желатинового геля, если работа адгезии составляет 48,7 мДж/м2. Поверхностное натяжение формамида равно 38,2 мДж/м2.
34. Коэффициент растекания хлорбензола на поверхности воды при 20°С составляет 2,3 мДж/м2. Рассчитайте межфазное натяжение на границе двух жидкостей, принимая значения поверхностного натяжения воды и хлорбензола соответственно 71,96 и 35,97 мДж/м2.
35. Определите краевой угол, образованный каплей воды на кварцевом стекле, если поверхностные натяжения на границе воздух - твердое тело, жидкость - твердое тело и жидкость-воздух соответственно равны 0,740; 0,668 и 0,072 Дж/м2.
Дата публикования: 2015-02-18; Прочитано: 2534 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!