Рассчитайте отношение осмотических давлений двух гидрозолов (форма частиц сферическая)
при условиях, когда массовая концентрация одинакова, но разная дисперсность: D1=40 мкм-1, D2=20 мкм-1.
Ответы
Осмотическое давление коллоидного раствора (гидрозоля) зависит от числа частиц, находящихся в единице объёма. Если предположить, что массовые концентрации растворов одинаковы и частицы являются идеальными сферами, то осмотическое давление будет пропорционально числу частиц.
Здесь D - обычно обозначает диаметр, но так как дано в единицах обратных метров, это, возможно, означает удельную поверхность частиц. Если так, это связано с размером частиц. Удельная поверхность частицы обратно пропорциональна её размеру.
Размер частиц обратно пропорционален их удельной поверхности. Таким образом, если удельная поверхность D1 в два раза больше, чем D2, то размер частиц в растворе с D1 в два раза меньше, чем размер частиц в растворе с D2. Следовательно, при одинаковом объёме и массовой концентрации мелкие частицы в растворе с удельной поверхностью D1 будут присутствовать в 8 раз больше (2^3), так как объем сферы равен 4/3 * π * r^3, где r — радиус сферы.
Отношение осмотических давлений двух гидрозолов можно найти, поделив количество частиц в растворе с меньшими частицами (большая удельная поверхность) на количество частиц в растворе с более крупными частицами (меньшая удельная поверхность). Таким образом, при одинаковой массовой концентрации, различия в дисперсности (размер частиц) увеличивают количество частиц в восьмикратном размере для раствора с меньшими частицами.
Отношение осмотических давлений двух гидрозолов будет 8:1 в пользу раствора с удельной поверхностью D1.