Spridning av vatten på hydrofobt material
I detta fall vill vi att SW ska minska och att WA ska minska d.v.s. alternativ c)
Tvätt av oljig smuts
I detta fall är det bra om SW minskar och OW minskar och ännu bättre om OS dessutom ökar, d.v.s. a) är rätt svar.
(6p)
7. a)
(3p)
b) Adsorptionsentalpin får genom att avsätta lnP mot 1/T eftersom
Lutningen är -5228K vilket ger adsorptionsentalpin = -5228 K *8,314 J/mol K=
-43,4 kJ/mol
Ytan för det aktiva kolet =
(1p)
-
Adsorptionsentalpin skulle förmodligen vara mindre negativ, d.v.s. mindre mängd värme skulle avges vid en högre beläggningsgrad eftersom de mest energirika ”siten” på ytan besätts först.
(1p)
8.
a) Den s.k. DLVO-teorin studerar stabiliteten hos lyofoba soler genom att studera hur
de attraktiva och repulsiva krafterna varierar med avståndet mellan partiklarna.
Kolloidala partiklar är ofta laddade ( i en vattenlösning) och den laddade ytan (laddad partikel) påverkar fördelningen av joner i lösningen. Närmast ytan finns ett skikt med motsatt laddade joner (sternskiktet) och utanför detta skikt finns ett diffust skikt. Jonerna i det diffusa skiktet påverkas av elektrostatiska krafter och av termisk rörelse. Sternskiktet och det diffusa skiktet utgör tillsammans det elektriska dubbelskiktet.
Den repulsiva kraften beror på minskad entropi, det blir trångt när skikten överlappar. Kraften beror naturligtvis på elektrostatiken så till vida att skikten inte skulle finnas annars!
Den attraktiva termen är Van der Waals växelverkan och beror på vad som kan kalla elektrostatisk växelverkan mellan oladdade pariklar, i detta fall inducerad dipol-inducerad dipol ( d.v.s. växelverkan p.g.a. ”asymmetri” i elektronmolnet)
Den attraktiva och den repulsiva termen har olika avståndsberoende och summan är den totala växelverkansenergin. Nedan visas hur summan kan se ut som funktion av avståndet mellan partiklarna.
(4p)
b) då den kritiska koaguleringskoncentrationen inträffar gäller
d.v.s. då måste
och följaktligen H=1
insättning i den första ekvationen ger då att
(4p)
c) Det diffusa skiktets tjocklek ges av 1/ där
C är motjonernas koncentration vilket i detta fall är 0,010 M
Z är motjonens valens vilken kan antas vara 1.
Insättning ger:
Tjockleken 1/ blir då: 3,0410-9m (2p)
9.
a) För emulgatorer kan man ange ett värde kallat HLB-talet. Detta tal beskriver
balansen mellan den hydrofila och den lipofila delen av molekylen. Ju högre
HLB tal ju mer hydrofil är molekylen. Mer hydrofil gynnar en O/W-
emulsion. Mer lipofil emulgator gynnar en W/O-emulsion.
PIT= Phase Invesion Temperature. Detta är den temperatur då
emulgatorn,som ändrar hydrofil/lipofil balansen med ökande temperatur ( blir
mer lipofil) övergår från att gynna en O/W emulsion till att gynna en
W/O-emulsion.
b)
-
| 