Поверхностные явления и дисперсные системы. Коллоидная химия. Михеева Е.В - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

112
вязкого сопротивления среды равна силе тяжести. Для сферических
частиц:
grUr )(
3
4
6
0
3
, (14.11)
где:
3
3
4
r
- объем частицы дисперсной фазы, м
3
,
0
-
разность между плотностью частицы дисперсной фазы и плотностью
дисперсионной среды, кг/м
3
, g – ускорение свободного падения, м/с
2
;
U
- скорость седиментации частицы, м/с; η – вязкость дисперсионной
среды, Н·с/м
2
; r – радиус частицы дисперсной фазы, м.
Из уравнения (14.11) можно рассчитать скорость седиментации:
g
r
U )(
9
2
0
2
. (14.12)
Согласно уравнению (14.12) с увеличением радиуса частицы
дисперсной фазы и уменьшением вязкости среды скорость
седиментации будет увеличиваться. Если
0)(
0
, то происходит
оседание, при
0)(
0
- всплывание частиц – обратная
седиментация, например, суспензия парафина в воде, образование
сливок в молоке.
Уравнение (14.12) лежит в основе седиментационного анализа
для определения размеров грубодисперсных частиц и имеет огромное
практическое значение, т.к. дисперсность определяет производственные
показатели многих промышленных и природных материалов. Размер
частиц определяется по уравнению:
. (14.13)
Уравнение (14.13) применимо для частиц с размерами от 10
-7
до
10
-4
м при условии сферической формы частиц и их независимого
движения друг от друга.
В высокодисперсных (коллоидных) системах осаждению частиц
противодействует броуновское движение, стремящееся равномерно
распределить частицы по всему объему раствора. В результате действия
сил тяжести и диффузии устанавливается седиментационно –
диффузионное равновесие и наблюдается определенное распределение
частиц по высоте. Это равновесие характеризуется постепенным
уменьшением концентрации дисперсной фазы в направлении от дна
сосуда к верхним слоям раствора. Распределение монодисперсных
частиц по высоте подчиняется гипсометрическому (от лат «hypsos» -
высота) закону Лапласа – Перрена:

Страницы