Седиментация формы

Относительная легкость, с которой осевшая суспензия вновь могла быть приведена в диспергированное состояние, оценивалась в ряде случаев посредством встряхивания цилиндра с суспензией. С целью изучения процесса седиментации, форм частиц и процесса их агломерации, а также разработки метода оценки концентрации металла в суспензии изучались диэлектрические свойства бора и магния, взвешенных в минеральном масле. [c.137]

Непосредственный обмер отобранных порций частиц измерительным инструментом применим для частиц 3 мм и выше [64]. Более редко используют седиментацию в жидкости — до 200 мкм и отдувку или седиментацию в газе — до 200 мкм. Для часТиц размером более 100 мкм очень удобно по нашему опыту ие-пользовать инструментальные микроскопы, которые позволяют определять не только средний диаметр, но и другие геометрические размеры отдельных зерен, необходимые для оценки их коэффициентов формы. Для определения дисперсного состава доменного кокса применяют сита большого размера с квадрат- [c.52]

Эта зависимость отражает кинетику седиментации в монодисперсной системе. Так как величины (3, И и и постоянны, то масса осевших частиц из монодисперсной системы пропорциональна времени седиментации. Эта линейная зависимость представлена иа рис, IV. 1а, В точке В седиментация заканчивается и масса осевших частиц не изменяется. Тангенс угла наклона прямой а характеризует скорость оседания дисперсной фазы. Если принять, что частицы имеют сферическую форму и соблюдается закон Стокса, то, используя формулу (IV, 7), получим [c.195]

Рассматривая потенциал седиментации (эффект Дорна) как явление, обратное электрофорезу, представим себе, что частицы твердой фазы, несущие заряд, осаждаются под действием силы тяжести либо центробежного поля. В процессе осаждения ионы диффузного слоя в силу молекулярного трения отстают от движущейся частицы, т. е. осуществляется поток заряженных частиц. Если в сосуд с осаждающимися в жидкости частицами твердой фазы поместить электроды на разной высоте, то между ними можно измерить разность потенциалов—потенциал седиментации. Этот потенциал пропорционален -потенциалу, частичной концентрации V, а также зависит от параметров системы, определяющих скорость оседания частиц и электропроводности среды. Выражение Гельмгольца — Смолуховского для потенциала седиментации можно получить из уравнения (IV. 74). Роль перепада давления Ар в этом случае играет сила тяжести fg, которая дл 1 столба суспензии с частицами сферической формы равна [c.226]

Участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении может отражаться на седиментации. При оседании частиц в гравитационном поле увеличивается их концентрация в нижних слоях, в результате чего возникает диффузионный поток, направленный противоположно потоку седиментации. Через определенное время может наступить диф-фузионно-седиментационное равновесие. Распределение частнц при равновесии в монодисперсной системе описывается гипсометрическим законом, который для частиц сферической формы радиусом г имеет вид [c.79]

Важным дополнением к этим теориям являются работы Дерягина и Духина, опубликованные в 1959 г. Эти авторы учли сопутствующий электрокинетическим явлениям эффект диффузии ионов. Он оказался особенно существенным для жидких поверхностей, например для эффекта Дорна при обратной седиментации (всплывании) пузырьков газа. При движении твердой сферической частицы в растворе электролита также возникают разность концентраций между ее полюсами по направлению движения и соответствующий диффузионный потенциал. Поправка, связанная с этим потенциалом, может оказаться того же порядка, что и сам потенциал перемещения частицы. Формулы, которые получаются при уточнении теории с учетом диффузии, а также закона сохранения анионов и катионов в отдельности, приобретают классическую форму только при равенстве коэффициентов диффузии анионов и катионов. Если учесть диффузию, то, исходя из требования симметрии кинетических коэффициентов в теории Онзагера, можно прийти к выводу, что наличие разности концентраций по обе стороны капилляра или пористой перегородки обязательно должно вызывать течение в растворе (капиллярный осмос), а частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в растворе, в котором существует градиент концентрации, должны двигаться (диффузиофорез). Краткость изложения не позволяет нам приводить здесь конкретные выводы и формулы. [c.143]

Искусственные эмульсии обычно получают путем диспергирования — энергичного перемешивания смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей. Образующиеся капли жидкостей двух видов в обеих фазах в размешиваемой системе растягиваются в струи. При достаточной степени растягивания (удлинения) капли приобретают неустойчивую форму и дробятся. Таким образом, возрастает дисперсность. С увеличением числа капель увеличивается и вероятность их обратного слияния, так что любое диспергирование приводит к установлению стационарного состояния, характеризующегося определенной, максимально возможной степенью дисперсности и определенным распределением капель по размерам. Это предельное состояние существенно зависит от наличия в смеси препятствующих коалесценции стабилизаторов, называемых эмульгаторами. Увеличение дисперсности в разбавленной эмульсии приводит к повышению ее устойчивости за счет снижения скорости седиментации. Например, молоко, подвергнутое дополнительному диспергированию, во время длительной транспортировки не образует сливок. Для получения эмульсий используют различные аппа- [c.240]

Размер коллоидных частиц, как уже указывалось, можно найти не только по скорости седиментации в ультрацентрифуге, но и определяя седиментационное равновесие. Для этой цели применяют центрифугирование при не слишком больших частотах вращения (обычно около 20 000 об/мин), так как иначе превалировала бы седиментация и равновесие не устанавливалось. Численный или молекулярный вес, найденный по седиментационному равновесию, отвечает равновесному распределению частиц в системе, он не зависит от способа достижения этого распределения, и, следовательно, на результатах анализа не может сказываться форма частиц и их сольватация. [c.80]

Комбинируя определение скорости седиментации с определением седиментационного равновесия, можно найти и кривую распределения частиц, если центрифугированию подвергается поли-дисперсная система. Сравнение результатов седиментации в ультрацентрифуге по обоим методам позволяет также судить и о форме частиц. [c.80]

Молекулярно-кинетические, реологические и оптические свойства коллоидных систем. Физической и коллоидной химией изучаются такие явления, как седиментация коллоидных частиц, их движение, вязкость коллоидных растворов, рассеяние ими света и др., и разрабатываются совершенная технология и методы анализа мягких лекарственных форм, растворов высокомолекулярных веществ и т. д. [c.11]

Для частиц произвольной формы уравнение (23.10) дает эквивалентный радиус г (радиус сферической частицы, оседающей с той же скоростью). Из уравнений следует, что на скорость оседания частиц можно влиять, изменяя плотность и вязкость среды. Способность к седиментации часто выражают через константу седиментации, величина которой определяется как отношение скорости оседания V к ускорению свободного падения [c.375]

Учение об оптических свойствах коллоидных и микрогетерогенных систем является одним из основных разделов коллоидной химии. Оптические свойства золя определяются свойствами коллоидных частиц, поэтому, изучая оптические свойства системы, можно установить размер, форму и строение частиц,, не видимых в обычный микроскоп. С помощью ультрамикроскопических наблюдений коллоидных систем удалось проверить основные молекулярно-кинетические представления, долгое время носившие гипотетический характер изучение оптических свойств способствовало количественному толкованию таких процессов, как диффузия, броуновское движение, седиментация, коагуляция. Наконец, ввиду того,, что космическая пыль, туманы, облака и тончайшие взвеси твердых частиц в морской и речной водах являются коллоидными и микрогетерогенными системами, сведения об оптических свойствах этих систем имеют и весьма важное практическое приложение в астрофизике, метеорологии, оптике моря. Вождение самолетов и кораблей в тумане, фотографирование с помощью инфракрасных лучей также имеют непосредственное отношение к оптике коллоидных систем. Эта область науки сделала значительные успехи в последние годы в связи с развитием авиации, астронавтики и т. д. [c.33]

Как и при определении численного веса коллоидных систем, для определения молекулярного веса полимеров применяются два метода по скорости седиментации и по седиментационному равновесию. Второй метод обладает тем преимуществом, что полученные с его помощью результаты не зависят от формы частиц недостатком же его является длительность установления седиментационного равновесия. , [c.457]

Определение формы частиц методом скоростной седиментации [c.113]

Предположив, что белок с молекулярным весом 16 ООО имеет в водном растворе форму сферы, рассчитать а) коэффициент диффузии О, б) стандартное отклонение о диффузной границы после 10 ч, в) коэффициент седиментации, г) расстояние оседающей молекулы от оси вращения центрифуги спустя 1 ч (скорость вращения 60 000 об/мин, начальное расстояние от оси 6,0 см). При 20° С т]=0,001005 Па-с, v = =0,75 см /г, Рн,о =0,9982 г/см . [c.623]

Расчет коэффициентов седиментации по данным экспериментов более общего характера, проведенных методом скоростной седиментации, с учетом диффузии требует более сложного решения уравнения Ламма. Первое решение полного уравнения Ламма было предлон<ено Факсепом [13]. Такое решение представляло собой первое приближение и имело ограниченную применимость для практических целей, и все же оно послун ило основой для проведения седиментационного анализа на ранних этапах развития метода ультрацентрифугирования. Расчет, проведенный с помощью уравнения Факсена в предположении независимости от концентрации как седиментации, так и диффузии, показал, что при седиментации растворенного вещества одного типа (в отличие от седиментации в отсутствие диффузии с резкой ступенчатой границей) образуется размытая граница примерно гауссовой формы. Образование подобной диффузной границы седиментации не зависело от положения самой границы и от концентрации впереди границы седиментации. Метод расчета Факсена свидетельствует о том, что путем исследования методом скоростной седиментации формы диффузной границы седиментации можно определить коэффициент диффузии. Для градиентной кривой, полученной Факсе-ном в результате решения уравнения Ламма, отношение площади к высоте А1Н) можно записать в виде [c.225]

В ранних работах лля этилия была получена оценка ф = - 12° при исследовании интеркаляции методом дифракции рентгеновских лучей в пленках и с помощью построения пространственных моделей. В случае щелочного титрования было принято допущение, состоящее в том, что для расплетания одного витка двойной спирали необходимо, чтобы в нем были депротонированы все С и Т. Значения т, полученные в обоих случаях, оказались довольно близкими. В действительности, однако, такое совпадение было, вероятно, в значительной мере случайным, поскольку более поздние оценки ф примерно в два раза превышают ранее полученное значение. Помимо неопределенности в значении ф, существует еще несколько обстоятельств, затрудняющих практическое использование соотношения (24.3). Согласно данным, представленным на рис. 24.6, скорости седиментации форм 1 и II ДНК перекрываются в довольно широкой области, из-за этого трудно точно определить Как мы увидим далее, измерения степени связывания, которые необходимы для того, чтобы определить представляют более сложную задачу в случае сверх-спиральных молекул, чем для незамкнутых кольцевых молекул или линейных двойных спиралей. В конечном счете все, что нам удается найти из опыта, это то значение V, при котором т по абсолютной величине минимально. Но мы не знаем, действительно ли т равно нулю в той точке, которую мы на основании опытных данных называем Принимая во внимание термодинамику сверхспирализации, следует ожидать, что у релаксирован-ных молекул все еще остается некое распределение по значениям т, и если это распределение не является симметричным относительно нуля, то среднеседиментационный минимум не обязательно будет соответствовать тому количеству связанного красителя, которое получается из уравнения (24.3). [c.400]

Исследована структура осадков песка с размером частиц около 600 мкм методом оптического сканирования микрошлифов [187]. Осадки получены на обычном фильтре диаметром 90 мм и на фильтре с поршнем диаметром 75 мм в качестве жидкой фазы использована эпоксидная смола с вязкостью 1,4 Н-с-м- . В опытах на обычном фильтре осадки образованы путем фильтрования при постоянной скорости под давлением сжатого воздуха и путем седиментации. В экспериментах на фильтре с поршнем осадок образован двумя способами разделением суспензии песка в эпоксидной смоле под вакуумо.ч с последующим механическим сжатием осадка поршнем (влажный осадок) сжатием поршнем сухих частиц песка с последующим фильтрованием смолы через осадок (сухой осадок). По окончании опытов через осадок фильтровалось вещество, полимери-зующее смолу, твердые осадки разрезались алмазной пилой в продольном и поперечном направлениях, шлифовались алмазной пастой и шлифы исследовались. Установлена разница в структуре осадков, полученных при обычном фильтровании, седиментации и на фильтре с поршнем. Отмечено, что влажный осадок, полученный на фильтре с поршнем, существенно отличается по своей структуре от осадка, полученного на обычном фильтре при одинаковой разности давлений. Возможность использования результатов опытов на фильтре с поршнем для практических расчетов поставлена под сомнение. Значение приведенного исследования состоит в том, что в опытах на обычном фильтре и на фильтре с поршнем было устранено влияние многих искажающих факторов, поскольку изучался по существу чисто гидродинамический процесс с использованием достаточно крупных частиц округлой формы. [c.182]

Простейшим методом определеиия размеров частиц на основе их аэро- и гвдродинамичеокого поведения является седиментация. Одна из самых первых седиментационных пипеток, пипетка Анд-реасена [22, 412], применяется до сих пор. Так, в видоизмененной форме, разработанной Стейрмандом [799], она отличается надежностью и простотой использования. Осаждение обычно происходит в иоде, куда можно добавить пептизирующий агент. Частицы встряхивают в жидкости и затем позволяют им свободно оседать, причем через равные промежутки времени отбирают образцы смеси вблизи дна прибора. Образцы выпаривают и взвешивают. Поскольку распределение частиц по размерам зависит от вязкости жидкости, важно сохранить постоянство температуры во время седиментации. Для анализа требуется адекватная проба (около 1 г). [c.93]

Чтобы определить молекулярную (мольную) массу полимера, по полученному размеру частицы и известной плотности рассчитывают ее массу, которая связана с мольной массой соотношением (IV. 16). Метод, основанный на измереиии диффузии, в сочетании с методом седиментации в центробежном поле позволяет определить массу частиц любой формы (т. е. не ограничиваясь сферическими частицами), так как расчет коэффициента диффузии В по (IV.42) дает возможность исключить из уравнения константы седиментации (IV.15) коэффициент трения В. В результате получим [c.208]

Для седиментационного анализа следует применять разбавле1[ 1ые 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 (П1.2) можно рассчитать так называемый эквивалентный радиус, т. е. радиус частиц сферической формы, оседаю цих с такой же скоростью. На практике дисперсну о систему характеризуют распределением частиц по размерам и фракцион ым составом системы (содержание дисперсной фазы в заданных интервалах радиусов частиц). Эти хара <теристикн получают, анализируя кинетические кривые осаждения (кривые седиментации), обычно предста зляющие собой зависимость массы осевшего вещества от времени осажде ИЯ. [c.82]

Микроэлектрофорез. Метод микроэлектрофореза состоит в определении скорости передвижения отдельных частиц с помощью микроскопа при действии внешнего электрического поля. Суспензию видимых в микроскоп частиц помещают в стеклянную ячейку с вмонтированными в ее стенки электродами, на которые подается разность потенциалов. При помощи микроскопа определяют положение отдельной частицы и измеряют путь /г, пройденный ею за некоторое время т. Этот метод позволяет определять электрофоретическую скорость частиц в грубодисперсиых системах, для которых макрометод неприменим из-за быстрой седиментации частиц, а также определять размер и форму частиц и проводить измерения в широком интервале концентрации электролита, причем свойства дисперсионной среды не изменяются во время опыта. Однако рассчитанная из этих измерений скорость движения частицы и представляет собой в отсутствие конвективных потоков жидкости алгебраическую сумму электрофоретической скорости частицы и,fl и электроосмотической скорости жидкости Uo - [c.100]

Проведение опыта. ВылйвайТ Ёоду из цилнндра и наливают в него такой же объем исследуемой суспензии. Суспензию тщательно перемешивают и быстро подвешивают чашечку с нитью к пружине. Одновременно с этим включают секундомер. Через каждые 15 с на доске делают мелом пометки, фиксируя тем самым положения стрелки-указателя. На основании полученных отметок (/—V//, рис. 47) объясняют, как строится седиментаци-онная кривая, и показывают ее форму для полидисперс-ной системы. [c.173]

Деформирование капелек дисперсной фазы, в результате чего они приобретают форму многогранников (полиэдров), разделенных тонкими пленками — прослойками дисперсионной среды. Такая эмульсия при рассматривании в микроскоп, как это видно из рис. XII, 1а, напоминает соты. Вследствие плотной упаковки капе-.лек высококонцентрированные эмульсии не способны к седиментации и обладают механическими свойгтвя1СГй ашт тд --1Рг. гпЛй. ствамй ТеД и7 Т1оследняя особенность и привела к тому, что высококонцентрированные эмульсии иногда называют желатинированными. [c.371]

Для несферических частиц коэффициент трения В не равен бят г и зависит от их формы и размера. Поэтому применение какого-либо одного — седиментационного или диффузионного — метода дает лищь условный радиус частиц, равный радиусу сферической частицы с тем же значением коэффициента диффузии или константы седиментации подобные эквивалентные радиусы могут различаться в зависимости от метода их определения. Для определения истинного размера или чаще массы т несферических частиц, а также для получения сведений об их форме необходимо сочетание двух принципиально различных, обычно диффузионных и седиментационных методов, т. е. независимое определение констант седиментации и коэффициентов трения частиц. Произведение этих величин не зависит от формы частиц и пропорционально их массе [c.157]

Можно считать, что процессы седиментации и диффузии частиц дисперсной фазы независимы и их скорости суммируются. Это означает, что кривые рис. V—8 тождественны по форме кривым рис. V—2, но начало координат х=0, которому отвечает значение концентрации раствора, равное половине начальной концентрации раствора с=Со/2, перемещается со скоростью, определяемой в соответствии с выражением (V—44а) величиной константы седиментации. Таким образом, для монодисперсной системы константа седиментации может быть определена по скорости перемещения точки, отвечающей половинной концентрации, ЯсапШ), тогда как сопоставление формы кривых зависимости с(х), где х = ъ с выражением (V—10) позволяет определить ко- [c.157]

Для этого седиментагщонную кривую представляют в координатах с—(ДЛ/Дг) (рис. У-9). Различие полученных таким способом кривых для разных ЛI целиком обусловлено вкладом диффузионных процессов в размывание фронта седиментации. Поэтому на основе анализа изменения формы кривых с(ДЛ/Дг) С увеличением времени седиментации может быть определено среднее значение коэффициента диффузии В (или, при более детальном анализе, значения В для различных фракгшй). Поскольку диффузионное смещение пропорционально [c.190]

Остановимся далее на другой характерной биологической особенности активного ила, связанной с образованием крупномасштабных частиц — хлопьев активного ила. Наличие хлопьев, внутри которых перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, в большинстве практических случаев определяет лимитирующую фазу процесса биологической очистки. Так, при дефиците кислорода внутри хлопьев ила происходит снижение скорости развития бактерий, образование анаэробных, нитчатых форм, что приводит к резкому изменению качества ила, его вспуханию . Размер и структура хлопьев активного ила зависят от многих факторов, включая физиолого-биохимические характеристики ила, условия его агрегации и флокуляции, а также режима перемешпвания и аэрации среды. Турбулизация среды способствует разрушению хлопьев, что, с одной стороны, улучшает условия транспорта кислорода и субстрата к клеткам, а с другой,— ухудшает условия седиментации ила, способствует увеличению илового индекса и снижает качество биоочистки. Указанное противоречие можно преодолеть введением после стадии аэрирования стадии флокуляции, обеспечивающей образование хлопьев активного ила перед подачей его в отстойник. Устойчивый в турбулентном потоке размер хлопьев будет соответствовать масштабу турбулентности 1-а [c.226]

Для определения чистоты (или гомогенности) ферментных препаратов в настоящее время наиболее широко используются ультрацентрифугирование и диск-электрофорез. В основе первого из них лежит различная скорость седиментации в ультрацентрифуге белков с различной молекулярной массой (и различной формой молекул). Одним из ограничений данного метода является то, что разные белки могут иметь одну и ту же величину седиментации и не разделяться при ультрацентрифугировании. С другой стороны, белок в растворе может находиться в виде нескольких форм, различающихся по степени агрегации, а следовательно, и по молекулярной массе. Если эти формы не превращаются одна в другую или превращения осуществляются достаточно медленно, на седиментограмме обнаружится несколько пиков, что, однако, не будет свидетельствовать о наличии примесных белков в исследуемом препарате фермента. Недостатком метода является также его невысокая чувствительность, что не позволяет обнаруживать малые количества примесных белков. [c.205]

В зависимости от размера и формы частиц, гранулометрического состава смеси, требуемой степени точности могут применяться различные методы определения характерного размера частиц — под микроскопом, седиментация в жидкости и газах, рассев на ситах. При рассеве на ситах чаще всего применяются специальные приборы, в которых набор сит от 0,05 до 2,5 мм совершает вращательное и возвратно-поступательное двил<ение (приборы для определения зернового состава типа 026М выпускаются Усманским механическим заводом). Подробные данные о характеристиках различных систем сит можно найти в работах [10] и [64]. [c.46]

Устойчивость С. Грубодисперсные С. седимептационно неустойчивы. Скорость седиментации (или всплывания частиц) зависит от их размера, формы, разности плотностей частиц и среды, вязкости среды. На практике широко используют понятие гидравлич. крупности С., характеризующее скорость оседания частиц (мм/с) в неподвижной жидкой среде. Скорости седиментации сферич. частиц кварца в воде приведены в таблице. [c.480]

Разумно было бы заключить что в присутствии посторонних паров скорость коагуляции изменяется лишь в аэрозотях, состоя щих из твердых частиц и что причина изменения состоит не в увеличении или уменьшении эффективности столкновения а в изменении формы образующихся агрегатов С другой стороны, некоторые опытыкак будто показывают, что скорость агрегации аэрозотей частицы которых имеют значительное давление пара например водяных туманов, увеличивается в присутствии веществ, снижающих дав пение пара, в частности хлорида кальция Механизм этого эффекта был исследован на микроскопических и макроскопических системах 28 Данные по рассеянию света и скорости седиментации аэрозолей, а также электронные микрофотографии частиц показывают, что некоторые пары оказывают специфиче ское влияние на скорость агрегации некоторых аэрозолей [c.158]

Если молекулы не имеют сферической формы, то коэффициент седиментации сам по себе нельзя использовать для определения молекулярного веса оседающего вещества. Однако при измерении и коэффициента седиментации и коэффициента диффузии молекулярный вес вещества можно вычислить, не делая никаких предположений о форме молекул. Уравнение, на котором основывается это вычисление, может быть выведено путем приравнивания центробежной силы, действующей на частицу, силе трения (где / — коэффициент трения молекулы, а б.г1й1 — скорость седиментации). Центробежная сила, действующая на частицу с массой т и парциальным удельным объемом V, суспендированную в среде с плотностью р, равна [c.614]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология