Двойное лучепреломление от напряжения сдвига

Законам Ньютона и Пуазейля не подчиняются коллоидные системы с удлиненными частицами и частицами, способными деформироваться, а также структурированные коллоидные системы. Причина аномалии вязкого течения коллоидных систем с вытянутыми, палочкообразными частицами заключается в том, что по мере увеличения напряжения сдвига, обусловливающего течение, такие частицы ориентируются своей длинной осью в направлении потока, в результате чего понижается гидродинамическое сопротивление и этим самым убыстряется движение жидкости. Ориентацию вытянутых частиц в направлении потока легко доказать, измеряя двойное лучепреломление в золе при все возрастающем градиенте скорости. [c.327]

КЕРРА ЭФФЕКТ электрооптический, возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных в-вах под действием однородного электрич. полн. При этом свет оказывается эллиптически поляризованным сдвиг фаз между обыкновенным и необыкновенным лучами определяется из выражения а=л ВхЕ , где х — длина пути луча в в-ве, Е — напряженность поля, 13 — постоянная Керра. Наличие К. э. объясняется преим. ориентацией молекул в направлении поля, обусловленной анизотропией поляризуемости. В химии используют молярную постоянную Керра тК (отнесена к 1 молю в-ва). Значение тК можио рассчитать, зная главные значения тензора поляризуемости и проекции дипольного момента молекулы на главные оси эллипсоида поляризуемости. Сопоставляя расчетные значения с экспериментальными, на основе аддитивной схемы определяют конформацию молекул. [c.253]

Ориентационный характер аномалии вязкости растворов олеата натрия (вплоть до 30%) подтверждается тем, что направление изменения перепада давлений,т. е. градиентов окорости на капиллярном вискозиметре с маностатом или напряжений сдвига в приборе Шведова, не меняет свойств системы, что согласуется также с измерениями двойного лучепреломления в потоке и с [c.387]

Рис. 2. Зависимость двойного лучепреломления от напряжения сдвига для растворов гибких цепных макромолекул 1—

Рассмотрение гибких цепей представляет более сложную проблему. На первый взгляд может показаться, что они вообще не будут вызывать двойного лучепреломления, так как их можно представить гидродинамически как набухшие сферы. Однако такое представление будет правильным только тогда, когда полимерная цепь не подвергается воздействию напряжений. Под влиянием напряжения сдвига появится деформация, и частицы будут ориентироваться, как было отмечено при рассмотрении вязкости на стр. 450. Следовательно, будет наблюдаться двойное лучепреломление. Однако степень ориентации и двойное лучепреломление являются намного меньшими, чем для асимметрических жестких частиц, и потребуется относительно большой градиент скорости, для того, чтобы наблюдать заметное двойное лучепреломление. [c.508]

Таким образом, основной причиной, вызывающей появление двойного лучепреломления в растворах полиизобутилена и других полимеров с гибкими цепями, является фотоэластический эффект, т. е. эффект, связанный с распрямлением гибких молекул под влиянием приложенного напряжения сдвига. [c.468]

В ламинарном потоке такая гибкая свернутая цепь совер-щает не только поступательное и вращательное движения, но также претерпевает изменения конформации под действием гидродинамических сил потока (см. гл. VII). Эти деформации при больших напряжениях сдвига могут оказывать заметное влияние на вязкостные свойства раствора и должны быть учтены. Однако в слабом потоке (который только и рассматривается в этом параграфе) деформации молекулярного клубка незначительны, не вносят существенных изменений в потери на трение и потому при вычислении вязкости раствора в первом приближении могут не приниматься во внимание (хотя в других явлениях, как, например, в двойном лучепреломлении в потоке — гл. VII — деформации молекул даже в условиях g - O могут иметь определяющее значение). [c.107]

На рис. 2.27 [220] представлены длины типичных палочкообразных частиц вируса табачной мозаики, полученные при различных т из измерений ориентации двойного лучепреломления (см. гл. VII) и градиентной зависимости вязкости (с использованием табл. 2.8). В широкой области напряжений сдвига т пе- [c.174]

При обсуждении экспериментальных данных по двойному лучепреломлению в потоке не всегда легко решить вопрос, следует ли изучаемый раствор рассматривать как систему жестких частиц илн необходимо принимать во внимание их деформацию в потоке. Нередко деление растворов на два класса — растворы жестких и растворы деформируемых частиц — условно, так как одна и та же макромолекула при различных обстоятельствах (например, в разных областях напряжений сдвига) может вести себя и как весьма жесткое и как достаточно гибкое тело. [c.595]

Полный ход зависимости угла ориентации и величины двойного лучепреломления от градиента скорости для растворов ВТМ в широкой области напряжений сдвига был исследован в ряде работ [67, 68, 55, 56, 139]. Особенно значительно интервал [c.600]

Таким образом, как и в случае белковых молекул, гидродинамические параметры и размеры молекул ПБГ, найденные по ориентации двойного лучепреломления при значительных напряжениях сдвига, хорошо согласуются с соответствующими данными, полученными другими методами. [c.607]

Рис. 8.12. Зависимость от напряжения сдвига g (r — т] ) двойного лучепреломления в потоке растворов ПБГ

Гибкость (деформируемость) цепных молекул в потоке может быть наглядно иллюстрирована также увеличением их эффективной анизотропии с возрастанием напряжения сдвига в потоке. Действительно, для жестких частиц удельная анизотропия 1 — g2 (или П1 — Лг), вычисляемая по формулам (7.18), (7.24), (7.32), (7.35) или по табл. 8.1 и 8.3 из данных о величине Ап и угле ориентации фт двойного лучепреломления для одного и того же образца, не должна меняться с изменением напряжения сдвига. Однако подобные вычисления, выполненные для цепных молекул, приводят к результатам, представленным на рис. 8.18 [10], Эффективная анизотропия [c.623]

Рис. 8.19. Зависимость двойного лучепреломления Дп в растворах нитроцеллюлозы М = 10 ) в этилацетате от напряжения сдвига Дх = - (т —

В ТО же время в некоторых случаях полученная экспериментально зависимость Ал = f(g) явно свидетельствует об ограниченной гибкости цепных молекул. Так, например, для растворов нитроцеллюлозы (рис. 8.19) [151] двойное лучепреломление возрастает медленнее, чем прямо пропорционально напряжению сдвига Ат = (т1 —Tio)g (где ti —вязкость раствора при градиенте скорости g, т]о — вязкость растворителя). Очевидно, кинетическая жесткость молекулярных цепей нитроцеллюлозы достаточно велика, н наблюдаемое для них двойное лучепреломление имеет в значительной мере ориентационную природу. [c.625]

Существует большое число работ, в которых изучалась концентрационная зависимость двойного лучепреломления в области малых напряжений сдвига. Фактически такие измерения были проведены для всех образцов, указанных в табл. 8.12. Все [c.627]

Экспериментальные данные о концентрационной зависимости двойного лучепреломления в области больших напряжений сдвига, когда отчетливо проявляется отклонение от пропорциональности между Дп и Дт, значительно менее полны. [c.628]

Зависимость угла ориентации и величины двойного лучепреломления от напряжения сдвига [c.633]

Из приведенных данных следует, что пренебрежение зависимостью характеристической вязкости от напряжения сдвига (кривая 3) сильно искажает зависимость Ап = / (р), резко ослабляя ее. Однако и правильно представленная экспериментальная зависимость двойного лучепреломления от напряжения сдвига (точки на кривой 2) в области больших р оказывается гораздо более слабой, чем это следует из гантельной теории Куна для идеально гибких гауссовых цепей (кривая /). В рассматриваемом случае она соответствует формуле, аналогичной формуле [c.636]

Хотя использованные данные Дл, и sin 2фт относятся к раствору (без учета влияния растворителя), они с достаточной точностью могут характеризовать динамооптические свойства растворенного полимера, поскольку rjo <С т) и Ало < Ал (Ало — анизотропия растворителя). Таким образом, в области концентрированных растворов имеющиеся экспериментальные данные подтверждают зависимость между двойным лучепреломлением, углом ориентации и напряжением сдвига, предсказываемую формулой (7.147). [c.639]

Недостаток систематического экспериментального материала в настоящее время не позволяет сказать, в какой мере различия в полученных значениях а отражают структурные особенности исследованных систем полимер — растворитель и в какой мере они связаны с погрешностями опыта (например, с неточностями в экстраполяции сО, g 0). Однако приведенный экспериментальный материал, несомненно, показывает, что ди< намическое двойное лучепреломление в растворах цепного полимера при растворителях малой вязкости т о и в области малых напряжений сдвига А-г представляет собой ориентационный эффект, переходящий в эффект деформационный при возрастании [c.647]

Зависимость величины и ориентации двойного лучепреломления от напряжения сдвига в широкой области градиентов скорости потока для растворов полимеров в отсутствие эффекта формы подробно обсуждалась в 5—7 этой главы. В двух последних параграфах ( 10, II) было рассмотрено влияние эффектов макро- и микроформы на величину двойного лучепреломления раствора полимера в области малых напряжений сдвига (g- 0). В настоящем параграфе излагаются экспериментальные данные по исследованию динамооптических свойств растворов полимеров при наличии заметного эффекта формы в области достаточно больших напряжений сдвига. Теория этих явлений была рассмотрена в 15 и 16 гл. VII. [c.676]

Что касается эффекта микроформы, то, поскольку он имеет сегментную природу, зависимость его от градиента скорости не отличается от соответствующей зависимости для собственной (сегментной) анизотропии, рассмотренной в 7 настоящей главы, и потому не требует особого обсуждения. Напротив, для эффекта макроформы, исходя из формулы (7.130), можно ожидать существенно отличной зависимости величины и соответственно ориентации двойного лучепреломления от напряжения сдвига в потоке (параметра 8). [c.676]

Рис. 8.52. Зависимость двойного лучепреломления формы от напряжения сдвига для образца ПММА в тетрабромэтане.

Для более разбавленных растворов роль эффекта макроформы боль ше, и потому в области малых напряжений сдвига двойное лучепреломление положительно. Однако с ростом g кривая Ап = f g) достигает максимума и переходит в область отрицательных значений Ап. Знак двойного лучепреломления [c.680]

Расстояния между частицами в кристаллах имеют порядок размеров самих частиц. Потенциальная энергия частиц больше их кинетической энергии, и единственная форма их движения — колебания около положения равновесия. Частицы размещены в узлах решетки, т. е. в определенных точках пространства. Поэтому говорят, что здесь наблюдается дальний порядок. Благодаря наличию кристаллической решетки твердые тела обладают анизотропией свойств, т. е. их свойства зависят от выбранного направления. К тгиким свойствам относятся тепло- и электропроводность, напряжение сдвига, показатель преломления, двойное лучепреломление и др. [c.286]

Для рассмотрения эффекта нормальных напряжений при сдвиге наиболее существенны два предположения относительно связи эффекта двойного лучепреломления в потоке с действующйми при этом напряжениями. Первое — это предположение о совпадении главных направлений тензоров (а и га , что можно записать в виде равенства [c.368]

Упругие свойства и двойное лучепреломление растворов полиизобутилена в декалине при 25° в области концентраций 0,1— 9% исследованы Филипповым, Броднианом и Гаскинсом 1432]. Показано, что нормальное напряжение проявляется в упругих телах, как в каучукоподобных, так и в растворах, и является следствием конечного напряжения сдвига. Его можно [c.266]

В 1918 г. Кирпичева и я [1 ] показали, что пластическая деформация кристалла каменной соли ведет к искажению решетки кристалла по определенным кристаллическим плоскостям. За счет скольжения и двойникования по этим плоскостям кристалл дробится на большое количество блоков, причем соседние блоки по-разному ориентированы. Обреимов и Шубников [2], пользуясь методами двойного лучепреломления, измерили напряжения, существующие на границах блоков, и нашли, что растягивающие и сжимающие напряжения на противоположных сторонах достигали 10 кГ/мм . Таким образом, блоки находились в состоянии равновесия (Мазинг [3]). Классен-Неклюдова [4], тщательно исследуя механизм таких пластических деформаций, обнаружила, что явление деформации (как это было впервые замечено П. Эренфестом и мной) слагается из многочисленных элементарных сдвиговых перемещений, каждое из которых в свою очередь состоит из большего числа элементарных сдвигов. Теория этого явления недавно была разработана Орованом [5]. [c.298]

В модуляторе Покельса к пластинке из кристиллического КН2РО4 или подобного материала приложено высокое напряжение (несколько киловатт) под действием электрического поля происходит двойное лучепреломление, так что первоначальное плоскополяризованное излучение поляризуется по кругу [8]. Для того чтобы регулировать сдвиг по фазе, выбирают потенциал и программируют непрерывную корректировку на вы- [c.218]

Так как экспериментальная величина угла ориентации ф, при всех достигнутых на опыте напряжениях сдвига в потоке для низкомолекулярной жидкости остается равной 45°, формулы (7.45), (7.62) или (7.67) в этом случае не могут быть использованы для определения времени релаксации т анизотропии, вызванной потоком. Однако величина т в неявной форме (через гидродинамический параметр) входит также и в выражение для величины двойного лучепреломления (8.1). Как показал Леонто-Еич [17] в развитой им теории светорассеяния и динамического двойного лучепреломления, между динамооптической постоянной [п] и временем релаксации т динамооптического эффекта в жидкости существует феноменологическое соотношение, не зависящее от выбранной молекулярной модели [c.592]

Общим критерием для классификации может служить следующее положение. Если в наблюдаемом двойном лучепреломлении в потоке основную роль играет ориентация макромолекул, то последние можно трактовать как жесткие, даже если в других явлениях с несомненностью проявляется их деформируемость (гибкость). С этой точки зрения, например, по теории Куна или Серфа к гибкой цепной молекуле с малой жесткостью (внутренней вязкостью) в области малых напряжений сдвига и малых вязкостей растворителя следует применять уравнения ориентационной теории для абсолютно жестких частиц. [c.596]

Для разбавленных растворов, когда растворитель вносит заметную долю Дло как в наблюдаемое двойное лучепреломление А , так и в общее напряжение сдвига, при построении зависимости, представленной на рис. 8.31, следует исключить влияние растворителя на оба эти фактора. При этом величина Ал и угол ориентации ф двойного лучепреломления растворенного полимера вычисляются по формулам Садрона (7.51) и (7.51а) или с применением его векторной диаграммы (см. 11 гл. VH) A = AW) — АЛд. При построении графика рис. 8.31 значения Ал, очевидно, следует откладывать по оси ординат. [c.639]

Для нахождения эффективной величины и направления напряжений сдвига, действующих в такой двухкомпонентной системе (полимер — растворитель), Филиппов [168, 169] предложил исходить из принципа, согласно которому ось двойного лучепреломления, обусловленного каждым компонентом, ориентирована под углом 45° к направлению сдвига, вносимого им. Следовательно, в векторной диаграмме Садрона напряжение сдвига Ti компонента должно изображаться вектором, нормальным к вектору двойного лучепреломления Ая,-. [c.639]

Этот результат находится в согласии с тем фактом, что в случае собственного двойного лучепреломления экспериментальная зависимость Ал = /( ) оказывается более слабой, чем теоретическая ( 76 гл. VIII), тогда как при чистом эффекте формы, как мы только что видели. Ал увеличивается с ростом р более резко, чем это предсказывает теория [т. е. формула (7.129)]. Этот результат может означать также, что под действием напряжений сдвига в потоке изучаемые макромолекулы деформируются (растягиваются) слабее, чем это предсказывает теория идеально гибких гауссовых цепей, — вывод, к которому приводит также исследование зависимости Ал = f(g) в отсутствие эффекта формы. [c.681]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология