Коллоидная химия наночастиц (МГТА, вариант 3, задачи) .

Вычислим аргумент z стандартной функции Гаусса, приняв  =х = 9,8 нм и  = s = 3,5 нм.
Для х1 = 8,8 нм получим: z = (x1 – )/ = (8,8 – 9,8)/3,5 = –0,29
Для х2 = 10,9 нм получим: z = (x2 – )/ = (10,9 – 9,8)/3,5 = 0,31
По графику стандартной кумулятивной вероятности (см. ниже) найдем
(–0,29) = 0,39. Это – доля частиц, диаметр которых меньше или равен
8,8 нм.
По графику стандартной кумулятивной вероятности найдем
(0,31) = 0,62. Это – доля частиц, диаметр которых меньше или равен
10,9 нм.

Задача №3

В образце синтезированных наночастиц золота диаметр частиц распределен приблизительно нормально, со средним арифметическимх и со средним квадратичным отклонением s. Вычислить долю частиц в образце, диаметры которых находятся в пределах от x1 до x2, приняв  =х и  = s.

х, нм s, нм x1, нм x2, нм
9,8 3,5 8,8 10,9

Задача №25

Вычислить силу адгезии наночастицы жидкости к плоской поверхности твердого материла, зная константу Гамакера А двух данных фаз, радиус частицы r и величину зазора h между частицей и поверхностью, указанные в следующей таблице:

A•1021, Дж 47
r, нм 11
h, нм 0,170

Задача №30

Рассчитать потенциальную энергию u взаимодействия двух плоскопараллельных пластин, находящихся в водном растворе электролита с концентрацией с, при значении потенциала диффузного слоя φ, относительной диэлектрической проницаемости εr и температуре t. При расчете принять константу Гамакера А* = 3,0•10–20 Дж. Вычисления сделать для расстояний между пластинами h: 2, 5, 10, 15, 25, 50 нм. Построить график зависимости
u = f(h).

Электролит с, ммоль/л t, C εr φ, мВ
K2SO4 2,0 15 82,2 32

Задача №74

Определить знак заряда и величину дзета-потенциала наночастиц суспензии кварца в воде (толщина диффузного слоя много больше размера частиц). При электрофорезе частицы перемещаются к аноду. За время 3900 с наблюдаемая граница сместилась на расстояние 5,00 см, градиент напряжения внешнего поля 20,0 В/м, относительная диэлектрическая проницаемость среды 80,16, вязкость 1,002 мПа∙с

Задача №86

Определить средний квадратичный сдвиг наночастиц золя Al2О3 на основании следующих данных: удельная поверхность частиц 1,5•104 м2/кг, плотность Al2О3 3,97 г/см3, вязкость дисперсионной среды 1,002 мПа•с, температура 20°C, время наблюдения 6 с. Принять сферическую форму частиц.

Учебники для ВУЗов