Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 55 стр.

            Рис. 7.11. Интегральная и дифференциальная кривые распределения
                                для суспензии песка в воде
      11. Рассчитать и сравнить время оседания частиц в гравитационном и центробежном
полях при следующих условиях: радиус частиц r = 10-7 м; плотность дисперсионной фазы ρ =
3⋅103 кг/м3; плотность дисперсионной среды ρ0 = 1⋅103 кг/м3; вязкость η =1⋅10-3Па⋅с; высота
оседания Н = 0,1м; центробежное ускорение ω2h = 200g.
      Решение: Время оседания τ = H . Скорость оседания частиц в гравитационном поле
                                                 u
рассчитывают по уравнению:
                                2 r 2 g ( ρ − ρ0 ) 2 ⋅ 10−14 ⋅ 9 ,81 ⋅ 103
                         uг =                     =                        = 4 ,36 ⋅ 10− 8 м / с ,
                                9         η               9 ⋅ 10− 3
     а в центробежном:
                         ( ρ − ρ0 )2ω 2 hr 2 103 ⋅ 2 ⋅ 200 ⋅ 9,81 ⋅ 10−14
                  uц =                      =                             = 4,36 ⋅ 10− 6 м / с .
                                9η                      9 ⋅ 10− 3
     Следовательно:
                                                   0,1
                                       tr =                  = 2 ,3 ⋅ 106 c ≅ 27 сут ;
                                               4 ,36 ⋅ 10− 8
                                                  0,1
                                      tц =                  = 2,3 ⋅ 10 4 c ≅ 38 мин .
                                              4,36 ⋅ 10 − 6
     12. Рассчитать радиус частиц золя AgCl в воде, если время их оседания в центрифуге
составило 10 мин при следующих условиях: исходный уровень h1 = 0,09 м; конечный уро-
вень h2 = 0,14 м; плотность дисперсной фазы ρ = 5,6⋅103 кг/м3; плотность дисперсионной сре-
ды ρ0 = 1⋅103 кг/м3; частота вращения центрифуги u = 1000 об/мин; вязкость η = 1⋅10-3 Па⋅с.
     Решение: Радиус частиц рассчитывают по уравнению:
                                                       9 ⋅ 10− 3            ln(h2 / h1 )   .
                                              r=                        ⋅
                                                     2( ρ − ρ0 )ω   2
                                                                                t
     Угловая скорость ω = 2πn/60, где n – число оборотов в минуту (частота вращения).
                     2 ⋅ 3,14 ⋅ 1000
Следовательно, ω =                   = 105c−1 ,
                            60
                                            9 ⋅ 10−3         ln 0,14 / 0,09
                                r=                         ⋅                = 2 ,6 ⋅ 10− 7 м .
                                      2 ⋅ 4,6 ⋅ 103 ⋅ 1052       10 ⋅ 60

                        7.3.Задачи для самостоятельного решения
      1.Вычислите средний квадратичный сдвиг частиц гидрозоля гидроксида железа (III) за
10с, если радиус частиц равен 50мкм, вязкость воды η = 10-3Па⋅с, температура 200С.