Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фролов Ю. Г. -> "Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии" -> 37

Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии - Фролов Ю. Г.

Фролов Ю. Г., Гродский А. С, Назаров В. В., Моргунов А. Ф., и др. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии. Под редакцией Ю. Г. Фролова и А. С. Гродского — М.:«Химия», 1986. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): praktikum-colloid.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 97 >> Следующая

такое же число подсчетов частиц через выбранный ранее интервал времени. Результаты измерений записывают в таблицу (см. табл. III. 1).
Для каждой высоты рассчитывают суммарное число частиц, зарегистрированных во всех подсчетах.
Расстояние (hi — h2) в дисперсной системе определяют с учетом поправки на иммерсионный слой:
hl-h2 = ^-(h[ — h,2) (III. 20)
где nt — показатель преломления дисперсионной среды; пг — показатель преломления иммерсионной жидкости; (/Zj — /г2) — разность высот в делениях по барабану микроскопа.
Для определения среднего размера частиц используют окуляр с измерительной шкалой. На предметное стекло наносят каплю золя и дают ей подсохнуть на воздухе; при этом на поверхности стекла образуются участки, плотно прикрытые частицами. Полученный препарат накрывают покровным стеклом и с помощью микроскопа подсчитывают число частиц, имеющихся на отрезке между двумя соседними делениями шкалы окуляра. Такие измерения проводят 10 раз в разных участках препарата. По известному значению цены деления измерительной шкалы рассчитывают средний радиус частиц.
Зная плотность канифоли, дисперсионной среды и температуру золя, по формуле (III. 19) рассчитывают число Авогадро.
Работа 12. ДИСПЕРСИОННЫЙ АНАЛИЗ НИЗКОДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ МЕТОДОМ СЕДИМЕНТАЦИИ В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ
Цель работы: получение кривой седиментации для низкодисперсного порошка; построение интегральной и дифференциальной кривых распределения; определение гранулометрического состава порошка.
В основе седиментационного метода анализа дисперсных систем в гравитационном поле лежит зависимость скорости осаждения частиц дисперсной фазы от их размеров под действием силы тяжести (уравнение III. 2). Это уравнение справедливо только для условий, при которых выполняется закон Стокса (частицы имеют сферическую форму, движутся ламинарно и независимо друг от друга с постоянной скоростью, трение является внутренним для дисперсионной среды). Поэтому, описываемый метод дисперсионного анализа применяется для суспензий, эмульсий, порошков с размерами частиц Ю-5 -г- Ю-2 см. При высокой скорости оседания частиц большего размера развивается /
6 Зак.673 §1
т
турбулентный режим, а если сила тяжести превышает силу внутреннего трения, движение становится равноускоренным. Неприменимость уравнения (III. 2) к очень малым частицам обусловлена участием их в молекулярно-кинетнческом движении Ti как следствие появлением диффузионного потока частиц, направленного противоположно седи-ментационному потоку. На движении таких частиц сильно сказываются конвекционные тепловые потоки.
Для седиментационного анализа следует применять разбавленные системы, для которых можно пренебречь изменением скорости движения частиц в результате их столкновения. Поскольку большинство реальных систем (суспензии, порошки) имеют частицы неправильной формы, по уравнению (III. 2) можно рассчитать так называемый эквивалентный радиус, т. е. радиус частиц сферической формы, оседающих с такой же скоростью. На практике дисперсную систему характеризуют распределением частиц по размерам и фракционным составом системы (содержание дисперсной фазы в заданных интервалах радиусов частиц). Эти характеристики получают, анализируя кинетические кривые осаждения (кривые седиментации), обычно представляющие собой зависимость массы осевшего вещества от времени осаждения.
Кинетика седиментации частиц монодисперсной системы описывается уравнением (III. 7). Кривая седиментация в этом случае представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат, тангенс угла наклона которой характеризует скорость накопления осадка:
tg ф = dm/dx = Qu/H = k = const (III. 21)
По достижении времени х = Н/и весь порошок переходит в осадок (m = Q).
В бидисперсной системе, состоящей цз двух монодисперсных фракций, частицы разного размера оседают одновременно. Суммарная кри-
82
вая седиментации ОЛВС (рис. 25) является суперпозицией кривых седиментации ОЕ и OD отдельных фракций 1 и 2. Она представляет собой ломаную линию, состоящую из трех участков. Участок ОА соответствует совместному осаждению обеих фракций ""со" скоростью dm/их"= igZ_ АОА' = k, равной сумме скоростей осаждения фракций 1 и 2:" k = ki -f k2 — ig/LA'OE + tg/LB'OD. К моменту времени ti == — H/u\ более крупная фракция полностью осела. Ее масса m0i соответствует отрезку А'Е. В то же время общая масса осевших частиц к моменту времени п есть т\=АА'. Разность mi — m0i = АЕ приходится на частицы фракции 2.
Участок АВ соответствует осаждению частиц только второй фракции. Все частицы этой фракции с массой то2, соответствующей отрез-щ~В*Т), осядут к моменту времени т2 = Н/и2. При т > т2 масса осевших частиц не меняется, что характеризуется горизонтальным участком ВС. Суммарная масса частиц, осевших ко времени т2, представляет собой массу всех частиц системы: m2 = т0{ + т02 — ткакс и характеризуется отрезком ВВ'. Если продолжить участки АВ и ВС до пересечения с осью ординат (точки G и L), то из равенства треугольников OB'D ц BLG следует, что GL = BrD = mQ2, OG = OL — GL = m2 — m02 = m0i. Таким образом, продолжение участка А В отсекает на оси ординат отрезок, соответствующий массе фракции /, а отрезок, отсекаемый продолжениями участков АВ и ВС, соответствует массе частиц второй фракции.
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 97 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed