ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальная проверка формулы амплитуды импуль- -Я Гидродинамика датчика. Электрохимические процессы в дат- i чике из "Кондуктометрический метод дисперсионного анализа" Формула (36) отличается от приводимой в литературе формулы (26) наличием в знаменателе члена 1 + Е + который учитывает реальное соотношение сопротивлений датчика и нагрузки, а также влияние входного сопротивления усилителя. [c.35] Формула (41) отличается от приводимой в литературе формулы (27) наличием фактора /. [c.36] Таким образом, согласно выражению (42), амплитуда импульса кондуктометрического датчика зависит не только от объема частихщ, но и от ее фактора формы и ориентации. [c.36] Величина фактора/, как показано в разделе 1.1, зависит от соотношений осей частицы и ее ориентации в отверстии. Рассмотрим, поэтому вопросы, связанные с ориентацией частицы. Имеются основания полагать, что нри прохождении частиц через отверстие датчика они определенным образом ориентируются, а именно так, что их длинная ось становится параллельной оси отверстия. Прямых доказательств этого (микрофотографий частиц в момент прохождения ими отверстия) не имеется. Приведем косвенные доказательства. [c.36] Поскольку длинная ось частиц располагается параллельно оси отверстия, в формулы (44) и (46) следует подставлять табл. 3. [c.37] На рис. 8 показана зависимость амплитуды импульса от величины Tj. Из рис. 8 видно, что для получения максимальной амплитуды импульса следует стремиться к уменьшению величины т], т. е. к выполнению условий йн. э йд и i Bx Дд. При э = йд (П = 1) ампли-туда импульсов датчика равна лишь-половине максимально возможной. [c.37] Однако реализовать это условие на практике оказалось затруднительным, ввиду чего обычно стремятся к противоположному условию (45). [c.37] Вульфсон [210] исследовала это явление более детально и показала, что сопротивление металлических частиц в растворах электролитов находится в сложной нелинейной зависимости от нескольких факторов и прежде всего от величины удельного сопротивления электролита. В модельных экспериментах в электролитической ванне было найдено, что, если удельное сопротивление электролита лежит в пределах 10 — 10 ом-см, металлические частицы ведут себя как изоляторы. Область удельных сопротивлений 10 — 10 ом-см является областью неустойчивости. Наконец, если удельное сопротивление электролита превышает 10 ом СМ, металлические частицы ведут себя нормально, т. е. как обычные проводники. [c.38] Обнаруженные эффекты могут быть объяснены следующем образом. При прохождении постоянного тока через металлическую частицу (проводник I рода), помещенную в электролит (проводник II рода), на границе поверхность частицы — электролит происходит смена носителей тока (ионов на электроны и наоборот). Это вызывает нейтрализацию па противоположных концах частицы ионов электролита различного знака, что в свою очередь приводит к появлению гальванической электродвижущей силы, направленной встречно полю, т. е. наблюдается явление типа электродной поляризации (см. раздел 1.3.4). Поскольку характер электрохимических процессов па границах электрод — раствор и частица — раствор при прохождении через них постоянного тока идентичен, изменение сопротивления металлических частиц, помещенных в электролит, может быть объяснено, исходя из поляризационной кривой датчика (см. раздел 1.3.4, рис. 16). Если падение напряжения в отверстии, приложенное к частице, меньше э. д. с. поляризации, ток через частицу не проходит, т. е. металлическая частица ведет себя как диэлектрик область 1, левая часть кривой). Если падение напряжения превышает величину э. д. с. поляризации, частица ведет себя как проводник (область 3, правая часть кривой). Между этими двумя состояниями частицы находится область неустойчивости (область 2, средняя часть кривой). [c.38] Из полученного выражения видно, что зависит от многих параметров, в том числе и от размеров частицы. Следовательно, дисперсионный анализ металлических частиц в проводящей области связан с дополнительной опшбкой, величина которой уменьшается при увеличении тока датчика. [c.39] Таким образом, при гранулометрическом анализе металлических порошков также необходима добиваться выполнения условия (45). Это будет иметь место, если А11 СЕ . [c.39] Вьшолнение условия (45а) для металлических частиц зависит от тока датчика, диаметра отверстия, удельного сопротивления электролита, его ионного состава ), размеров, формы и ориентации частиц, химического состава и состояния поверхности частиц Е ). [c.39] Из-за сложной зависимости условия (45а) от многих факторов его выполнение следует контролировать экспериментально, по полярности и форме импульсов датчика. Если это ус.тювие не выполняется необходимо снизить напряженность электрического поля в отверстии датчика путем а) уменьшения тока датчика б) уменьшения удельного сопротивления электролита в) увеличения диаметра отверстия датчика. [c.39] Было решено найти необходимое соотношение по форме электрических импульсов датчика. Так как форма импульса повторяет форму кривой изменения напряженности электрического поля вдоль траектории движения частицы (см. рис. 7), то наличие в отверстии датчика участка с однородным электрическим полем может быть обнаружено по наличию у импульса плоской вершины. [c.40] Таким образом, участок однородного электрического поля имеется лишь в датчике с цилиндрическим отверстием, у которого длина отверстия в два и более раз превышает его диаметр. [c.41] Диаметр отверстия датчика измеряли на микроскопе МБИ-3 с помощью винтового окулярного микрометра АМ-9-2, отградуированного по объект-микрометру ОМП. Использовали две пары датчиков с различными диаметрами отверстий. На каждом датчике регистрировали эритроцитометрическую кривую и отмечали номер канала, соответствующий моде (вершине) кривой. Сопротивления датчика и нагрузки измеряли кондуктометром ММЗЧ-59м. Результаты измерений представлены в табл. 5, а расчетов — в табл. 6. Из табл. 6 видно, что расхождения б между данными теории и эксперимента невелики. [c.42] Расхождение между теорией и экспериментом незначительное. [c.43] Вернуться к основной статье