Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 58 стр.

ной средой. Они придают телам прочность, хрупкость и не         где η0 - вязкость дисперсионной среды, Па с; φ – объемная
восстанавливаются после разрушения.                             доля дисперсной фазы; α – коэффициент формы частиц (для
      Материалы и изделия, используемые человеком в его         сферических частиц α = 2,5); ηуд.– удельная вязкость.
практической деятельности, являются твердыми телами,                 Уравнение Эйнштейна соблюдается для дисперсных
имеющими конденсационно-кристализационную структуру             систем, течение которых подчиняется закону Ньютона:
(металлы, керамика, бетон и т.д.), а сырье и промежуточные                                  dγ
продукты чаще всего представляют собой жидкообразные                                   Ρ =η       = ηγ&,              (II-56)
                                                                                            dτ
или твердообразные системы с коагуляционной структу-            где Р – напряжение сдвига, Па; γ , γ& - соответственно де-
рой.                                                            формация и скорость деформации (течения).
      В процессе изготовления материалов и изделий из                Закон Пуазейля выражает зависимость объема жидко-
них, как правило, осуществляется переход от коагуляцион-        сти, протекающей через капилляр с известными геометри-
ных структур к конденсационно-кристаллизационным.               ческими параметрами, от давления:
      Переход бесструктурной системы в структурирован-
ную коагуляционную является обратимым, а переход струк-                              V π ⋅ r 4 ∆p
                                                                                       =           ,                (II-57)
турированной жидкообразной системы в твердообразную -                                τ    8η ⋅ l
необратимым.                                                    где V–объем жидкости, вытекающей из капилляра радиусом
      Бесструктурные системы, жидкообразные коагуляци-          r и длиной l за время τ; ∆р – разность давлений на концах
онные и твердообразные системы различаются по структур-         капилляра; η – динамическая вязкость жидкости.
но-механическим свойствам (вязкости, упругости, прочно-               С увеличением концентрации дисперсной фазы воз-
сти и пластичности).                                            растает взаимодействие между частицами, образуются
      Структурно-механические свойства систем исследуют         структуры, и обнаруживаются все более сильные отклоне-
методами реологии.                                              ния от уравнения Эйнштейна. Вязкость концентрированных
      Реология – наука о деформациях и течении материаль-       систем растет с концентрацией почти по экспоненте. Одно-
ных систем. Она изучает механические свойства систем по         временно наблюдается зависимость вязкости η от напряже-
проявлению деформации под действием внешних напряже-            ния сдвига (нагрузки) Р, и законы Ньютона и Пуазейля пе-
ний (давления).                                                 рестают выполняться. Такие системы называются неньюто-
      Разбавленные агрегативно устойчивые дисперсные            новскими жидкостями.
системы (бесструктурные системы), подобны свойствам                   Наиболее общим уравнением, описывающим течение
дисперсионной среды, подчиняются законам Ньютона, Пуа-          неньютоновской жидкости, является эмпирическое уравне-
зейля и Эйнштейна и называются ньютоновскими жидко-             ние Оствальда-Вейля:
стями. Закон Эйнштейна описывает зависимость вязкости η                                          Ρ
                                                                             Ρ = κγ&n или η = = κγ&n −1 ,            (II-58)
таких систем от концентрации дисперсной фазы:                                                    γ&
                                     η − η0                     где к и n – постоянные, характеризующие данную жидкооб-
         η = η0 (1 + α φ) или η уд =        = αϕ ,  (II-55)
                                   η0                           разную систему.

                                                          117   118