Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 67 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Уравнение Эйнштейна показывает, что между объемной концентрацией вещества в
растворе и удельной вязкостью раствора существует линейная зависимость. В области опре-
деленных концентраций она нарушается, и вязкость коллоидной системы начинает быстро
возрастать.
Приведенная вязкость η
уд/с
зависит от концентрации раствора. Хиггинс предложил сле-
дующее уравнение:
[] []
η
ηη
уд
с
kC=+
\
2
, (9.8)
где [η] - характеристическая или постоянная вязкость определяет гидродинамическое сопро-
тивление макромолекул потоку жидкости в предельно разбавленных растворах, когда поли-
мерные молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и практически не взаи-
модействуют. Значения характеристической вязкости находят путем экстраполяции величи-
ны η
уд/с
к нулевой концентрации раствора.
Постоянная k
\
характеризует взаимодействие макромолекул с растворителем. Значение
вискозиметрической константы Хаггинса позволяет оценить степень сродства между поли-
мером и растворителем. Соотношение (9.8) является уравнением прямой, тангенс угла на-
клона, которой определяется k
\
.
. (9.9)
Вязкость [η] при данной температуре не зависит от концентрации и является характери-
стикой системы.
Уравнение Марка-Хаувинка
[η] = КМ
α
(9.10)
связывает характеристическую вязкость и молекулярную массу полимера. Это уравнение
справедливо для разбавленных растворов; аконстанта уравнения, характеризующая гиб-
кость полимерных цепей в растворе; Кконстанта уравнения.
9.1.Контрольные вопросы
1.Какие свойства системы называются реологическими?
2.Какое течение называется вязким?
3.Какому уравнению подчиняется течение жидкости в капилляре вискозиметра при ла-
минарном режиме течения?
4.Каким уравнением описывается течение нормально-вязких жидкостей?
5.Каковы причины отступления от закона Ньютона и уравнения Пуазейля в условиях:
а) турбулентности потока;
б) тиксотропного разрушения структур, имеющихся в жидкости.
6.Напишите уравнение Бингама для пластического течения.
7.Что такое предельное напряжение сдвига по Бингаму?
8.Зависит ли вязкость текущей жидкости от приложенного к ней напряжения
9.Начертите кривые вязкость-напряжение для нормально- вязкой и структурированной
систем.
10.Напишите уравнение Эйнштейна для выражения вязкости. Укажите границы его
применимости.
11.Что такое относительная, удельная, приведенная и характеристическая вязкости?
12.Как определить молекулярную массу ВМС по вязкости?
13.Как вязкость дисперсной системы зависит от концентрации дисперсной фазы.
14.В чем отличие вязкости свободно дисперсных систем?
15.Как влияют форма частиц и заряд на вязкость дисперсной системы?
9.2.Примеры решения задач
     Уравнение Эйнштейна показывает, что между объемной концентрацией вещества в
растворе и удельной вязкостью раствора существует линейная зависимость. В области опре-
деленных концентраций она нарушается, и вязкость коллоидной системы начинает быстро
возрастать.
     Приведенная вязкость ηуд/с зависит от концентрации раствора. Хиггинс предложил сле-
дующее уравнение:
                        ηуд
                              = [η] + k \ [η] C ,
                                            2
                                                                  (9.8)
                           с
где [η] - характеристическая или постоянная вязкость определяет гидродинамическое сопро-
тивление макромолекул потоку жидкости в предельно разбавленных растворах, когда поли-
мерные молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга и практически не взаи-
модействуют. Значения характеристической вязкости находят путем экстраполяции величи-
ны ηуд/с к нулевой концентрации раствора.
      Постоянная k\ характеризует взаимодействие макромолекул с растворителем. Значение
вискозиметрической константы Хаггинса позволяет оценить степень сродства между поли-
мером и растворителем. Соотношение (9.8) является уравнением прямой, тангенс угла на-
клона, которой определяется k\.
                              .                         (9.9)
    Вязкость [η] при данной температуре не зависит от концентрации и является характери-
стикой системы.
    Уравнение Марка-Хаувинка
                          [η] = КМα                        (9.10)
связывает характеристическую вязкость и молекулярную массу полимера. Это уравнение
справедливо для разбавленных растворов; а – константа уравнения, характеризующая гиб-
кость полимерных цепей в растворе; К – константа уравнения.

                                9.1.Контрольные вопросы
      1.Какие свойства системы называются реологическими?
      2.Какое течение называется вязким?
      3.Какому уравнению подчиняется течение жидкости в капилляре вискозиметра при ла-
минарном режиме течения?
      4.Каким уравнением описывается течение нормально-вязких жидкостей?
      5.Каковы причины отступления от закона Ньютона и уравнения Пуазейля в условиях:
а) турбулентности потока;
б) тиксотропного разрушения структур, имеющихся в жидкости.
      6.Напишите уравнение Бингама для пластического течения.
      7.Что такое предельное напряжение сдвига по Бингаму?
      8.Зависит ли вязкость текущей жидкости от приложенного к ней напряжения
      9.Начертите кривые вязкость-напряжение для нормально- вязкой и структурированной
систем.
      10.Напишите уравнение Эйнштейна для выражения вязкости. Укажите границы его
применимости.
      11.Что такое относительная, удельная, приведенная и характеристическая вязкости?
      12.Как определить молекулярную массу ВМС по вязкости?
      13.Как вязкость дисперсной системы зависит от концентрации дисперсной фазы.
      14.В чем отличие вязкости свободно дисперсных систем?
      15.Как влияют форма частиц и заряд на вязкость дисперсной системы?

                                   9.2.Примеры решения задач