Коллоидная химия. Кудряшов С.Ю - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

Рис. 7.1. Распределение скоростей при ламинарном сдвиговом течении
ньютоновской жидкости
Вязкость свободнодисперсной системы
η
при малых концентрациях
частиц больше вязкости чистой дисперсионной среды
η
o
. Вследствие дис-
сипации энергии при вращательном движении частиц дисперсной фазы в
поле сдвиговых напряжений вязкость системы пропорциональна объемной
доле дисперсной фазы (закон Эйнштейна):
ϕ
ϕ=
η
η
η
k
o
, (7.3)
k
=2,5.
причем для сферических частиц
Таким образом, при отсутствии взаимодействия частиц дисперсная
система со сферическими частицами ведет себя как ньютоновская жид-
кость. Если частицы несферические (эллипсоиды, стержни, пластины и
т.п.) или способны деформироваться (капли, макромолекулярные клубки),
то это приводит к зависимости вязкости от скорости течения, поскольку
поток стремится деформировать и определенным образом ориентировать
частицы (рис. 7.2 и 7.3).
Системы, для которых имеет место зависимость вязкости от напряже-
ния сдвига, называются неньютоновскими, их реологическое поведение
характеризуется эффективной вязкостью
γ
τ
=
эф
. При малых скоростях
течения эффективная вязкость максимальна, затем она падает до некоторо-
го постоянного значения, не изменяющегося при увеличении скорости те-
чения, когда частицы в потоке полностью ориентированы. Возможно и об-
42