Как можно определить массовую концентрацию твёрдой фазы в водной суспензии, если известны плотность твёрдой фазы 2500 кг/м3 и плотность суспензии 900 кг/м3?
Химия 11 класс Массовая концентрация растворов и суспензий массовая концентрация твердая фаза водная суспензия плотность твёрдой фазы плотность суспензии химия 11 класс
Для определения массовой концентрации твёрдой фазы в водной суспензии, нам нужно использовать информацию о плотностях твёрдой фазы и суспензии. Давайте разберёмся, как это сделать шаг за шагом.
Шаг 1: Определение объёмов компонентовСначала мы можем обозначить:
Мы можем представить, что у нас есть 1 м³ суспензии. Тогда масса суспензии будет равна её плотности:
Теперь, чтобы найти массу твёрдой фазы (мт) в этой суспензии, мы можем воспользоваться формулой для массовой концентрации:
Где Vт - объём твёрдой фазы. Объём суспензии равен сумме объёмов твёрдой фазы и жидкости:
Мы можем выразить объём твёрдой фазы через массу:
Объём жидкости можно выразить через массу суспензии и массу твёрдой фазы:
Где ρж - плотность жидкости (вода), которая обычно составляет 1000 кг/м³.
Шаг 4: Подстановка в уравнениеТеперь у нас есть два уравнения:
Подставив второе уравнение в первое, получаем:
Теперь решим это уравнение относительно мт:
Умножим всё на 2500 и 1000, чтобы избавиться от дробей:
После упрощения и решения уравнения, мы найдём массу твёрдой фазы.
Шаг 6: Определение массовой концентрацииМассовая концентрация твёрдой фазы (Cт) будет равна:
Теперь вы можете подставить найденные значения и рассчитать массовую концентрацию твёрдой фазы в суспензии.