На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


контрольная работа Коллоидная система

Информация:

Тип работы: контрольная работа. Добавлен: 17.09.2012. Сдан: 2011. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


     6 Назовите факторы устойчивости коллоидных систем. 

     Устойчивость  коллоидных систем связана с зарядом  поверхности (первичная устойчивость) и с эффектом отталкивания коллоидных частиц (вторичная устойчивость). Первичная  устойчивость определяется общим потейциалом частиц твердого вещества, вторичная — в основном электрокинетическим потенциалом. Лиофильные коллоидные системы более устойчивы, чем лиофобные.
     Коагуляция  коллоидной системы гидрата окиси  железа
     Слипание  коллоидных частиц и Образование  из них более сложных агрегатов  называется коагуляцией.
     Неорганические  коллоидные системы особенно склонны  к коагуляции под действием высокозаряженных электролитов. Влияние различных электролитов на коагуляцию сравнивают, пользуясь величиной порога коагуляции (минимальная концентрация электролита, вызывающая коагуляцию).
     Между коллоидными частицами одного знака  заряда (содержащиеся в природной  воде органические примеси, в том  числе железосодержащие, и коллоидная кремнекислота заряжены отрицательно) действуют молекулярные силы притяжения (силы Ван-дер-Ваальса) и электростатические силы отталкивания (кулоновское взаимодействие). Таким образом, стабильность (устойчивость) дисперсной фазы и ее коагуляция определяются соотношением между силами притяжения и отталкивания частиц.
     В наиболее общем виде теория взаимодействия частиц была разработана советскими учеными Б.В.Дерягиным и Л.Д.Ландау в 1937-1941 гг. и несколько позже независимо от них голландскими учеными Фервеем и Овербеком. По первым буквам фамилий этих ученых теория взаимодействия и коагуляции дисперсных частиц получила сокращенное название ДЛФО. Простейший случай этой теории рассматривает взаимодействие без учета теплового движения двух крупных частиц, у которых толщина ДЭС значительно меньше размера частиц, что позволяет перейти к оценке взаимодействия двух плоских параллельных пластин.
     Суммарная энергия взаимодействия пластин, приходящаяся на единицу площади, складывается из энергии электростатического отталкивания и молекулярного притяжения UМ:
      
     
     1
     Количество  энергий зависит от расстояния h между пластинами:
     
     2
     
     3
     где Пэ, Пм - давления отталкивания и притяжения, являющиеся составляющими расклинивающего давления.
     Понятие расклинивающего давления в теории агрегативной устойчивости было введено Б. В. Дерягиным в 1935 г. Оно возникает при сильном уменьшении толщины пленки при взаимодействии сближающихся поверхностных слоев и обусловливается сближением как фаз так и межфазных слоев. Расклинивающее давление можно рассматривать как избыточное давление, которое нужно приложить к пленке, чтобы сохранить ее равновесную толщину, поэтому отталкивание поверхностных слоев (Пэ) рассматривается как положительное, а притяжение (сжатие пленки Пм) - как отрицательное.
     В теории ДЛФО принято, что давление отталкивания характеризуется только электростатическими  силами, поэтому 
      
           4
     В соответствии с теорией Гуи - Чепмена изменение потенциала соответствует уравнению:
      
     
     5
     Интегрирование  уравнения (4) в пределах от 2 X до 0 и дальнейшее интегрирование уравнения (2) в пределах от h (расстояние между пластинами) до бесконечности позволяют выразить в окончательном виде:
      
           6
     Из (6) следует, что UЭ(h) уменьшается с увеличением расстояния по экспоненциальному закону.
     Энергия притяжения частиц в теории ДЛФО определялась суммированием взаимодействий между  атомами и молекулами. В основу вывода этого уравнения положено уравнение адсорбционного притяжения (Uадс) одной молекулы к поверхности адсорбента (в данном случае частицы). Энергия молекулярного притяжения пластин в среде описывается уравнением: table>
     
     7
     где A - константа Гамакера. Эта константа учитывает природу взаимодействующих тел, выражается в единицах энергии (порядка 10-19 Дж) и слагается из отдельных констант, характеризующих свойства дисперсной фазы и среды.
     Уравнение (7) показывает, что энергия притяжения пластин (частиц) обратна квадрату расстояния между ними, т. е. она уменьшается значительно медленнее с расстоянием, чем энергия притяжения между молекулами (атомами), которая обратно пропорциональна расстоянию в шестой степени. Отсюда следует, что коллоидные частицы взаимодействуют на более далеких расстояниях, чем молекулы.
     Зная  закономерности для энергии отталкивания и энергии притяжения частиц, простым  сложением получаем общую удельную энергию взаимодействия между параллельными  пластинами (частицами):
     
     8
     Энергия взаимодействия сферических частиц вычисляется по более сложным  уравнениям, примером которых может  служить уравнение (9). полученное для частиц с низким потенциалом (характерным для коллоидных систем природных вод) и радиусом частиц существенно превышающим толщину диффузного слоя :
     
     9
     Уравнение (8), полученное в соответствии с теорией  ДЛФО, характеризует поведение дисперсных систем, устойчивость которых или  коагуляция определяется значением  и знаком общей потенциальной  энергии взаимодействия частиц. Характер изменения энергии отталкивания Uэ(h) и энергии притяжения Uм(h) показан на рис.1  

     Рис 1 Потенциальные кривые взаимодействия коллоидных частиц
        

     Результирующая  кривая u(h) получена путем геометрического сложения соответствующих ординат. Напомним, что положительная энергия отталкивания уменьшается с увеличением расстояния по экспоненциальному закону, а отрицательная энергия притяжения Uм(h) обратно пропорциональна квадрату расстояния. В результате при h>0 иэ Uэ-const, Uм=-оо и при больших расстояниях, когда экспонента убывает значительно быстрее, чем степенная функция, между частицами преобладает энергия притяжения (I и II энергетические минимумы), а на средних расстояниях, соответствующих толщине ДЭС,-энергия отталкивания, представляющая собой потенциальный барьер, препятствующий слипанию частиц. Потенциальный барьер возрастает с увеличением [см. (9)], и, как показывает практика, при =20мВ образуется потенциальный барьер, обеспечивающий устойчивость дисперсной системы. Коллоидные системы природных вод в соответствии с имеют =70мВ. С учетом того, что > (т.е. больше 70 мВ), они характеризуются высоким потенциальным барьером и большой агрегативной устойчивостью.
     В рассмотренном упрощенном варианте теории ДЛФО не учитывается размер частиц и их форма, однако с учетом уравнения взаимодействия сферических  частиц (9) можно видеть, что высота электростатического барьера и, как следствие, устойчивость к коагуляции повышаются с ростом радиуса частиц (в первом приближении пропорционально  радиусу). Одновременно с этим увеличение размера частиц приводит к увеличению второго энергетического минимума, что подтверждается наличием процессов  дальней агрегации в грубодисперсных  системах.
     Хотя  электростатическая теория устойчивости дисперсных систем рассматривает лишь один электростатический фактор устойчивости, этот фактор наиболее характерен для  коллоидных систем в водных средах, создающих условия для их стабильности.
     Теория  ДЛФО позволяет утверждать, что все  факторы, которые определяют высоту энергетического барьера, зависящую  от электрического потенциала, и толщину  ДЭС (поверхностная диссоциация, количество адсорбированных потенциалообразующих ионов и прочность их закрепления, а также взаимодействия противоионов с поверхностью, определяющие толщину ДЭС), играют основную роль в агрегативной устойчивости реальных коллоидных систем. Уменьшение же потенциала или сжатие диффузной части ДЭС приведет к протеканию соответственно нейтрализационной или концентрационной коагуляции.
     Это подтверждено многочисленными экспериментальными и промышленными данными. Однако в практике водоподготовки осуществление  коагуляционных процессов с использованием электролитов для уменьшения дзета - потенциала приводит к необходимости снижения рН при коагуляции природных вод и повышению их солесодержания, что недопустимо по технико - экономическим соображениям с учетом последующей стадии полного или частичного удаления ионизированных примесей из обрабатываемой воды. При подготовке добавочной воды используют вариант коагуляции, связанный с взаимной коагуляцией разнородных дисперсных систем - гетерокоагуляцией. Гетерокоагуляция происходит тем эффективнее, чем полнее произойдет нейтрализация зарядов частиц в смешиваемых дисперсных системах с противоположными знаками заряда коллоидных частиц природных вод (обычно заряженных отрицательно) и искусственно созданной коллоидной системой с положительным зарядом. Предварительная очистка природных и сточных вод от коллоидных примесей методом коагуляции производится добавлением минеральных солей с гидроизолирующими катионами (коагулянтов), анодным растворением металлов или изменением рН среды в тех случаях, когда в сточных водах содержатся в достаточном количестве катионы, способные при гидролизе образовывать труднорастворимые соединения. В качестве коагулянтов применяются обычно сульфат алюминия [А12(S04)3* 18Н20] или сульфат железа (FeS04*7H20), причем последний реагент используют при совмещении процессов коагуляции и известкования (содоизвесткования). Это связано с тем, что окисление Fe2+ кислородом, растворенным в обрабатываемой воде, происходит медленно и скорость окисления до-стигает практически приемлемого значения лишь при рН>8 (рис. 2).
     Рис 2 Зависимость времени окисления двухвалентного железа кислородом от pH воды
        

     Необходимость окисления и, следовательно, достижения полноты гидролиза вытекает из сопоставления  произведений растворимости гидроксидов металлов, значения которых при температуре 18°С для Fе(ОН)3 равны 3.8-10-38, Fe(OH)2 4.8-10-16 и для А1(ОН)з 1,9-10-33.
     Al2(SO4)3=2Al3++3SO2-4      10
           11
     Схема включает наряду с диссоциацией и  собственно гидролизом три сопутствующие  реакции: 1) нейтрализацию ионов водорода, образовавшихся при гидролизе (Н++НСО3-); 2) формирование гидроксидбикарбонатных соединений алюминия [А1(ОН)n + НСО3-] из-за конкуренции ионоНСО3- и ОН- за координационные участки А13+; 3) возникновение основных солей алюминия с другими анионами воды [А1(ОН)- + А)-], например оксисульфатов типа A10HS0)-, за счет поверхностных ионообменных реакций. Состояние рассматриваемой системы характеризуется определенным динамическим равновесием, связанным с условиями обработки воды.
     При щелочности воды более 1.0-1.5 мг-экв/кг не возникает затруднения в отводе из сферы реакции образующихся катионов Н+, поэтому разность между щелочностями исходной и обработанной воды близка к расчетной. В этом случае щелочность уменьшается на значение, равное дозе коагулянта. В тех случаях, когда щелочность обрабатываемой воды недостаточна для связывания образующихся при гидролизе коагулянта ионов Н+ (например, в паводковый период), необходимо воду подщелачивать для достижения полноты гидролиза всего введенного коагулянта.
     После ввода коагулянта в обрабатываемой воде через несколько минут появляются хлопья белого или желтого цвета, однако до образования видимых хлопьев  частицы А1(ОН)3 проходят коллоидную фазу дисперсности и характеризуются положительным знаком заряда. На этой скрытой стадии коагуляции происходит главным образом сложный комплекс процессов очистки воды от коллоидных примесей: взаимная коагуляция разноименно заряженных коллоидов при взаимодействии дестабилизированными участками поверхности (гетерокоагуляции), электролитная коагуляция под влиянием ионов SO42- и образующихся в первый момент ионов А3+, способствующих сжатию ДЭС коллоидных частиц. В дальнейшем микрохлопья сцепляются, захватывая грубодисперсные примеси и воду и образуя коагуляционную структуру в виде хлопьев (флокул) размером 0,5-3 мм с плотностью 1,001-1,1 т/м3  

     14 Укажите электрокинетические свойства коллоидных растворов. 


и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.