Примеры решения задач и упражнений

1. Какие процессы можно отнести к физико-химическим и физико-механическим методам получения порошков: дробление с помощью специальных аппаратов, распыление в воздухе.

Решение:

К физико-механическим методам получения порошков относится дробление, в результате которого химический состав вещества не изменяется, а к физико-химическим – распыление, в результате которого изменяется химический состав соединения.

2. Определите удельную поверхность порошка (в расчете на единицу массы), если частицы его оседают в водной среде со скоростью 2,6710^–4 м/с, предполагая что частицы имеют сферическую форму. Плотность порошка и воды соответственно равны 3,7 и 1 г/см³, вязкость воды 110^–3 Пас.

Решение:

По закону Стокса (0) найдем радиус частиц порошка:

Диаметр равен:

Рассчитываем удельную поверхность сферических частиц порошка:

Задачи и упражнения для самостоятельного решения

1. К каким методам можно отнести следующие процессы:

   1. при получении чешуйчатых порошков, которые вводят в состав красок и пиротехнических средств, используют шаровую мельницу. Шары расплющивают и прокатывают частицы пластических материалов, в частности, металлов (алюминий, бронза);

   2. порошки с частицами сферической формы из тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, ниобий) получают в низкотемпературной плазме дугового и высокочастотного разряда. Проходя зону плазмы, частицы плавятся, округляются под действием поверхностного натяжения, затем охлаждаются и затвердевают;

   3. металлические порошки получают восстановлением оксидов металлов;

   4. высокодисперсные и чистые порошки металлов и сплавов получают электролизом водных растворов солей.

Дайте характеристику физико-химическим и физико-механическим методам получения порошков.

2. Приведите примеры нескольких порошков, применяем в фармации и медицине, которые вам известны. Какими свойствами их можно охарактеризовать?

3. Определите удельную поверхность порошка сульфата бария (в расчете на единицу массы), если частицы его оседают в водной среде на высоту 0,226 м за 1350 с, предполагая что частицы имеют сферическую форму. Плотность сульфата бария и воды соответственно 4,5 и 1 г/см³, вязкость воды 110^–3 Пас.

(Ответ: 142 м²/кг)

4. Вычислите дисперсность и удельную поверхность сахарного песка/сахарной пудры (плотность 1,580 г/м³) полагая, что частицы имеют сферическую форму, если средний радиус частиц:

№	1	2	3	4	5	6	7	8
Средний радиус частиц r, (мм)	0,050	0,075	0,100	0,125	0,150	0,175	0,200	0,225

Постройте график зависимости « – r» и сделайте вывод, как изменяется величина удельной поверхности по мере измельчения порошка.

(Ответ: увеличивается)

5. Размер частиц рисового крахмала 10 мкм, а картофельного – около 20·мкм. У какого крахмала выше удельная поверхность?

(Ответ: рисового крахмала)