Тема: диффузия и броуновское движение наночастиц

89. Определить средний квадратичный сдвиг сферических наночастиц золя Al₂O₃ за время 5 с, если вязкость среды 1,002 мПа·с, температура 20 °С, радиус частиц 6,0 нм.

90. Средний квадратичный сдвиг сферических наночастиц гидрозоля кремнезёма за время 4 с составляет 12 мкм. Вычислить радиус частицы, если вязкость дисперсионной среды равна 1,00 мПа·с при 20 °C.

91. 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.

92. Коэффициент диффузии наночастиц золя платины при 20 °C в ацетоне равен 5,1·10^–10 м²/с. Вычислить радиус частиц, если вязкость среды 0,32 мПа·с.

93. Определить коэффициент диффузии шарообразных наночастиц гидроксида железа при температуре 17 °C, если их диаметр составляет 22 нм, а вязкость среды 1,09 сПз.

94. При 20 °C коэффициент диффузии коллоидных наночастиц селена в воде составляет 1,8·10^–6 м²/сут. Предполагая, что они имеют сферическую форму, рассчитать массу одной частицы, если плотность дисперсной фазы 4,81 г/см³, вязкость дисперсионной среды 1,002·10^–3 Па·с.

95. Определить объем сферической наночастицы платины на основании известного коэффициента диффузии этих частиц в пропиловом спирте 2,4·10^–6 м²/сут. Температура 293 К, вязкость среды 2,26 сПз.

96. Коэффициент диффузии сферических наночастиц гидрозоля кремнезема равен 1,6·10^–6 м²/сут, вязкость среды 1,00·10^–3 Па·с, температура 20 °C, плотность кремнезема 2,7 г/см³. Определить частичную концентрацию золя кремнезема, если массовая концентрация 0,500 г/л.

97. Средний квадратичный сдвиг наночастиц золя платины в воде за время 1 с составляет 3,5 мкм. Определить объем наночастицы, если вязкость среды 1,09·10^–3 Па·с при 17 °C. Принять сферическую форму частиц.

98. Определить коэффициент вязкого трения сферической частицы золя золота диаметром 44 нм в среде с вязкостью 1,002 мПа·с (температура 20°C).

99. Средний квадрат сдвига при Броуновском движении наночастиц гидрозоля золота за 4 с составляет 6,89·10^–11 м². Определить диаметр частицы, если вязкость дисперсионной среды 1,10·10^–3 Па·с при температуре 290 К.

100. По данным Сведберга значение среднего квадратичного сдвига наночастиц гидрозоля золота с радиусом 22 нм составляет 6,6 мкм за 3 с в воде при 20 °С. Вычислить средний квадратичный сдвиг за то же время и сравнить с экспериментальным значением. Вязкость среды 1,002·10^–3 Па·с при этой температуре.

101. Сравнить коэффициент трения сферических наночастиц золя платины в ацетоне и пропиловом спирте, если за 2 с средний квадратичный сдвиг равен соответственно 5,4 и 2,9 мкм, соответственно. Вязкость ацетона 3,2·10^–4 Па·с, вязкость пропилового спирта 22,6·10^–4 Па·с при температуре 20°C.

102. Вычислить средний квадрат сдвига при Броуновском движении наночастиц гидрозоля селена за время 5 с, если радиус сферических частиц равен 35 нм, вязкость среды 1,10 сПз, температура 17 °C.

103. Средний квадрат сдвига при Броуновском движении наночастиц гидрозоля сульфата бария 1,42·10^–11 м² за время наблюдений 7 с при температуре 20 °C. Определить массу частицы гидрозоля, зная вязкость среды 1,002·10^–3 Па·с. Принять, что форма частиц сферическая, плотность сульфата бария 4,50 г/см³.

Приложение 1. Уравнения коллоидной химии наночастиц