Самостоятельные задания по дисциплине «Поверхностные явления на границах раздела фаз» для РГУ НИУ

Задачи для самостоятельного решения №1 1. По экспериментальным данным адсорбции фенола на ионите при 298 К графически определите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. С·102, моль/л 3,0 6,0 7,5 9,0 А·103, кг/кг 0,70 1,05 1,12 1,15 2. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К графически определите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р· 10-2, Н/м2 1,0 10,0 75,0 200,0 А· 103, кг/кг 35,0 112,0 174,0 188,0 3. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на активированном угле графически определите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 10,0 44,8 144,0 250,0 А·103, кг/кг 32,3 66,7 117,2 145,0 4. По приведенным ниже опытным данным адсорбции N2O на древесном угле графически определите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-5, Н/м2 1,90 5,88 12,06 16,82 А·103, кг/кг 0,160 0,189 0,199 0,200 5. По приведенным ниже опытным данным адсорбции этилена на древесном угле графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-5, Н/м2 1,62 3,44 6,70 10,13 А·103, кг/кг 0,130 0,154 0,169 0,172 6. По экспериментальным данным адсорбции фенола на ионите при 423 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. С·102, моль/л 1,5 4,5 7,5 9,0 А·103, кг/кг 0,40 1,05 1,18 1,20 7. При изучении адсорбции N2O на древесном угле были получены следующие данные: р·10-5, Н/м2 1,61 3,55 7,40 12,06 А·103, кг/кг 0,150 0,183 0,191 0,199 Графически определите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. 8. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на активированном угле найдите константы уравнения Лэнгмюра, пользуясь которыми, рассчитайте и постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 9,9 99,8 297,0 398,5 А·103, кг/кг 32,0 91,0 107,3 108,0 9. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 1,0 5,0 30,0 100,0 А·103, кг/кг 35,0 86,0 152,0 178,0 10. По экспериментальным данным адсорбции фенола на ионите при 473 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. С·102, моль/л 3,0 6,0 7,5 9,0 А·103, кг/кг 0,85 1,30 1,35 1,40 11. По экспериментальным данным адсорбции CO2 на активированном угле графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 10,0 100,0 250,0 452,0 А·103, кг/кг 32,3 96,2 145,0 177,0 12. По экспериментальным данным адсорбции фенола на ионите при 423 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. С·102, моль/л 3,0 6,0 7,5 9,0 А·103, кг/кг 0,80 1,13 1,18 1,20 13. По экспериментальным данным адсорбции фенола на ионите при 473 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. С·102, моль/л 1,5 4,5 7,5 9,0 А·103, кг/кг 0,52 1,13 1,35 1,40 14. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на цеолите при 293 К графически определите константы в уравнении Лэнгмюра, пользуясь которыми, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 5,0 10,0 30,0 75,0 100,0 А·103, кг/кг 86,0 112,0 152,0 174,0 178,0 15. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на активированном угле найдите константы в уравнении Лэнгмюра, рассчитайте и постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 49,7 99,8 200,0 297,0 398,5 А·103, кг/кг 70,0 91,0 102,0 107,3 108,0 16. По экспериментальным данным адсорбции аргона на слюде при 90 К вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р, Н/м2 373 680 1266 1733 4532 А·106, м3/кг 11,8 17,3 230 26,0 32,7 17. По экспериментальным данным адсорбции углекислого газа на активированном угле вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 9,9 49,7 99,8 200,0 297,0 А·103, кг/кг 32,0 70,0 91,0 102,0 107,3 18. При исследовании адсорбции стеариновой кислоты в гексане на порошке стали, получены следующие экспериментальные данные: С, моль/л 0,031 0,062 0,125 0,250 0,500 А·106, моль/м2 2,05 3,42 4,52 5,26 6,03 Вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. 19. По экспериментальным данным адсорбции аргона на активированном угле вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·103, Н/м2 2,5 3,43 7,42 13,10 17,20 А·104, моль/г 1,68 2,27 4,47 6,97 8,19 20. По экспериментальным данным адсорбции СО на древесном угле при 273 К вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р, мм.рт.ст. 100 300 500 600 700 А·103, моль/г 46,2 113,4 164,6 185,6 205,6 21. По экспериментальным данным адсорбции паров воды макропористым силикагелем вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р·10-2, Н/м2 3,04 7,72 11,69 14,03 17,77 А, моль/кг 4,44 9,22 11,67 13,22 14,89 22. По экспериментальным данным адсорбции бензола на поверхности непористой сажи вычислите константы уравнения Лэнгмюра графическим способом, постройте изотерму адсорбции Лэнгмюра. р, Н/м2 1,03 1,29 1,74 2,50 6,67 А·102, моль/кг 1,57 1,94 2,55 3,51 4,58 23. Вычислите постоянную В уравнения Шишковского и величину предельной адсорбции на границе раздела фаз раствора масляной кислоты – воздух при 17°С, если площадь, занимаемая одной молекулой кислоты на поверхности раздела равна 20,5·10-20 м2. 24. Вычислите поверхностную активность валериановой кислоты на границе ее водного раствора с воздухом при 353 К и концентрации 0,01 моль/л по константам уравнения Шишковского: В = 17,7·10-3, А = 19,72. 25. Вычислите постоянную В уравнения Шишковского при 293 К и площадь, занимаемую одной молекулой анилина в насыщенном адсорбционном слое на поверхности его водного раствора, если величина предельной адсорбции составляет Г∞ = 6,0·10-6 моль/м2. 26. Вычислите по уравнению Лэнгмюра величину адсорбции изоамилового спирта при концентрации 0,2 моль/л на границе раздела водный раствор–воздух при 292 К по значениям констант: А=42, Г∞=8,7·10-6 моль/м2. 27. По уравнению Лэнгмюра вычислите величину адсорбции пропионовой кислоты на границе раздела водный раствор – воздух при 20°С, если константы уравнения Шишковского составляют: А = 7,16, В = 12,8·10-3. Концентрация кислоты равна 0,6 моль/л. 28. По уравнению Лэнгмюра вычислите величину предельной адсорбции и площадь, занимаемую одной молекулой пропилового спирта на границе раздела водный раствор – воздух при 293 К, если постоянная уравнения Шишковского В = 14,4·10-3 Дж/м2. 29. Вычислите длину молекулы церотиновой кислоты, адсорбированной из бензольного раствора на поверхность. Площадь поперечного сечения молекулы составляет S0=2,5·10-19 м2, молярная масса кислоты равна 410,43 г/моль. Плотность кислоты составляет 0,863·103 кг/м3. 30. Найдите адсорбцию пропионовой кислоты на поверхности раздела водный раствор – воздух при 290 К и концентрации 0,5 моль/л по следующим значениям констант уравнения Шишковского: В=12,5·10-3, А=7,73.