Анализ полидисперсных систем

Результаты седиментационного анализа дисперсности полидисперсных систем представляют также в виде кривых распределения частиц по размерам, характеризующих степень полидисперсности системы. [c.235]

Седиментационный анализ с непрерывным взвешиванием дает исчерпывающие сведения о полидисперсной системе. Но он связан со значительной затратой времени, поэтому на практике, особенно при выполнении массовых определений, иногда пользуются различными упро- [c.235]

При отстаивании полидисперсной суспензии в отличие от монодисперсной граница оседающего слоя оказывается размытой, так как частицы, имеющие различные радиусы, проходят за одно и то же время различные пути. Поэтому седиментационный анализ полидисперсной системы сводится к определению скорости накопления осадка. [c.74]

Так как частицы дисперсной фазы в грубодисперсион ных системах сравнительно велики и не совершают поступательного броуновского движения (оно возможно лишь для частиц размером меньше микрона), они сравнительно быстро оседают. Чем крупнее частицы дисперсной фазы, тем быстрее они оседают. Поэтому можно произвести разделение частиц полидисперсной суспензии на фракции по размерам—фракционирование суспензии, а также провеет седиментационный анализ полидисперсной системы, т. е. установить ее фракционный состав. [c.92]

Существует несколько принципов седиментационного анализа. К первой группе относятся методы, в которых анализ проводится с разделением дисперсной фазы на отдельные фракции это может происходить в спокойной жидкости, а также в текущей струе жидкости. Во вторую группу входят методы, в которых не производится непосредственное разделение дисперсной системы на фракции к иим относится гравиметрический (весовой) метод анализа. В последнем случае по результатам непрерьшнего определения массы седиментационного остатка строят седимен-тационную кривую—зависимость массы седиментационного осадка т от времени оседания ( (рис. V. ). В реальных полидисперсных системах кривые оседания имеют плавный ход. Затем экспериментальную седиментационную кривую обрабатывают либо графическим способом (путем построе-ния касательных в точках кривой, соответствующих разным значениям 1) и получают данные для построения интегральной и дифференциальной кривых распределения, либо пользуются аналитическим методом расчета кривых распределения. [c.93]

Все эти приборы, основанные на оседании под действием силы тяжести, позволяют анализировать лишь сравнительно грубодисперсные системы — суспензии. Сведберг предложил применять ультрацентрифугу для анализа полидисперсной системы. В этом случае можно анализировать и высокодисперсные системы. [c.40]

Предполагая сферическую форму элементарных ячеек и учитывая, что на внешних сферах ячеек градиенты всех интенсивных переменных состояния (концентрация, температура, локальная скорость несущей силы,сре ы вязкого трения и т. д.) достигают экстремальных значений [16], сведем задачу анализа процессов в двухфазной полидисперсной системе к исследованию физикохимических явлений в отдельной ячейке. [c.164]

Анализ, подобный проведенному в предыдущем разделе, может быть выполнен для оценки влияния ускорения частиц после соударения со стенкой. Имеется сравнительно мало данных [48, 136] о деталях соударения со стенкой. Однако, пренебрегая этими деталями и многими другими важными аспектами задачи [134] в полидисперсных системах, например соударениями между частицами, можно записать [c.65]

Как уже указывалось, гетерогенный факел может получиться и при сжигании гомогенного газообразного горючего, однако чаще это название относят к факелам, образующимся при сжигании жидких и пылевидных топлив. Таким образом, особенностью гетерогенного горящего факела является наличие внутри газообразного тела горящего факела распределенной с той или иной степенью равномерности жидкой или твердой фазы, а в некоторых случаях — одновременно обеих фаз. В силу этого горящий факел может представлять двухфазную или трехфазную систему. Естественно предположить, что процессы выгорания всех фаз взаимно связаны, а компоненты одной и той же фазы могут находиться в различном физическом состоянии и разниться по размерам (полидисперсные системы). Теоретический анализ процессов в гетерогенном горящем факеле без существенных упрощающих предположений пока не осуществим, и поэтому нет надежных методов расчета такого факела. [c.181]

Д. П. Добычин (Ленинградский государственный педагогический институт им. А. И. Герцена). В течение многих лет внимание исследователей кинетики адсорбции концентрировалось главным образом на нахождении величин эффективных коэффициентов диффузии как стадии, определяющей общую скорость процесса адсорбции. Успехи здесь несомненны. Разработанные методы расчетов распростра- няются ныне на нелинейные изотермы, полидисперсные системы, позволяют учитывать влияние тепловыделения и т. д. Появились методы расчленения величин эффективных коэффициентов диффузии в микропорах и в транспортных порах и т. д. Однако нельзя не присоединиться к вопросу В. В. Серпинского — в чем же причина столь резких изменений кинетической картины (вплоть до смены лимитирующей стадии) при, казалось бы, большом сходстве систем (Хе— СаА, бутен-2—NaA, н-бутан—СаА) В докладе этот вопрос не затрагивался, да и существующая система анализа экспериментальных данных не дает оснований для суждений об этом. На эту важнейшую сторону дела в дальнейшем следует обратить пристальное внимание. [c.119]

Ш. ПОЛИДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ 1. Анализ полидисперсных систем [c.31]

Проанализировать полидисперсные системы и определить, в каких количествах в систему входят слагающие ее фракции, позволяет полидисперсный анализ, сущность которого заключается в следующем. [c.31]

При исследовании порошков обычно интересуются их степенью дисперсности и характером распределения частиц по их размерам. Зная это распределение, можно ответить на основные вопросы дисперсионного анализа какова полидисперсность системы, т. е. каковы размеры самой малой и самой большой частицы какого размера частиц больше всего каково процентное содержание порошка в заданных интервалах радиусов частиц или, иначе говоря, каков его фракционный (гравитационный) состав. [c.87]

В режиме распыления жидкая струя дробится на большое количество различных по диаметру капель. Для характеристики такой полидисперсной системы капель используют дифференциальные и интегральные кривые распределения. Дифференциальные кривые распределения характеризуют относительное изменение количества, поверхности или объема капель в любом интервале их размеров. Интегральные кривые распределения показывают суммарное относительное количество капель, размеры которых меньше заданного, или относительную величину их поверхности или объема. Анализ различных [c.8]

Результаты дисперсионного анализа можно представить в табличной или графической форме в виде интегральных кривых (рис. 2.5) весового распределения (в %) ( = / (у) или в виде дифференциальных кривых распределения (см. рис. 3.23 на стр. 89 и рис. 4.2 на стр. 101) сглаженных гистограмм (рис. 2.6). Кривые распределения являются важной характеристикой дисперсных систем. Для нормального гауссовского распределения характерна симметричная колоколообразная дифференциальная кривая. Чем уже интервал радиусов кривой распределения и чем выше ее максимум, тем ближе система к монодисперсной. Чем кривая более растянута и чем ниже ее максимум, тем более полидисперсна система. Дифференциальные кривые распределения по размерам для порошковых материалов имеют один хорошо выраженный максимум асимметричной формы, т. е. сдвинутый влево с крутым спадом в сторону [c.43]

Суммарное представление о степени дисперсности распыленной жидкости возможно получить, например, определяя средний размер частиц. Используя эту величину, можно значительно упростить анализ процессов в полидисперсной системе. Как и всякая средняя величина, диаметр частиц характеризует лишь одно из свойств системы. Причем, вычисление среднего размера частиц производится в зависимости от того, какое из определяющих свойств данной системы является существенным. В общем случае средний диаметр рассчитывают при известном из опыта распределении частиц по размерам с помощью уравнения [c.35]

Физические свойства каучуков определяются частично их химической природой, частично их средним молекулярным весом, и, наконец, распределением молекулярных размеров. Последний фактор до сих пор не привлекал большого внимания, но делалось много попыток разделить каучук на ряд более гомогенных фракций. Принятые методы вообще делятся на два класса 1) методы, основанные на более быстрой диффузии в растворитель низкомолекулярных компонентов, и 2) методы, основанные на равновесном распределении полидисперсных каучуков между золь- и гель-фазой с помощью жидкости, лежащей на границе растворителей и нерастворителей. Обсуждение механизма первого метода лежит вне плана этой статьи, но в принципе, во всяком случае, преимущество второго метода состоит в том, что здесь можно провести количественный анализ с помощью методов, рассмотренных выше. Эта проблема значительно сложнее любой из тех, которые уже излагались. Одним из осложняющих факторов является то, что температурный коэфициент растворимости высокомолекулярного каучука так велик, что обычно произвольно выбранная жидкость либо полностью смешивается с каучуком при всех удобных для работы температурах, либо совсем не растворяет его. Следовательно, чтобы провести фракционирование, необходимо пользоваться смесями растворителя и нерастворителя из эмпирического уравнения (42) Шульца следует, что фракционирование нужно проводить при постепенно изменяющемся составе такой смеси. Термодинамический анализ проблемы требует трактовки системы как четверной, даже если сделать упрощающее предположение, что в системе присутствует только два сорта каучука с различным молекулярным весом. Экспериментально замечено, что составы растворителя в обеих фазах совершенно различны [4], так что нельзя говорить о растворяющей смеси как об одной жидкости. Однако анализа такой системы пока еще не имеется. Шульц [48] усовершенствовал свой метод расчета [c.195]

Практическое применение всех приведенных выше кинетических уравнений для описания реальной твердофазной реакции обычно заключается в переборе уравнений с целью нахождения наилучшим образом описывающего имеющиеся экспериментальные данные. Однако поскольку число измерений ограничено и неизбежны ошибки измерения, тот факт, что некоторое кинетическое уравнение удовлетворительно описывает набор экспериментальных данных, еще не означает реализации в исследуемом процессе использованных при выводе уравнения предпосылок. Особенно это относится к уравнению (5.81), обеспечивающему большие аппроксимационные возможности благодаря комбинации степенной и экспоненциальной функций. В этом случае особое внимание следует уделить тому, чтобы полученное значение п имело физический смысл. Значительно повлиять на вид кинетических кривых может и высокая степень полидисперсности системы (в пределе переходящая во фрактальную геометрию). В этом случае при анализе кинетики твердофазных реакций часто оказывается необходимо учитывать характер распределения частиц по размерам в исследуемой системе. Без наличия дополнительных данных (например, микроскопической информации о геометрической организации системы) то или иное кинетическое уравнение можно с уверенностью рассматривать только как математическую аппроксимацию экспериментальных результатов. [c.218]

Полидисперсная система сферических частиц. При анализе процессов массо- и теплообмена в полидисперсных системах вводят функцию распределения частиц по размерам /(а), удовлетворяющую условию нормировки [c.212]

НОЙ фазы, тем быстрее они оседают. Поэтому можно произвести разделение частиц полидисперсной суспензии на фракции по размерам — фракционирование суспензии, а также провести седимен-тационный анализ полидисперсной системы, т. е. установить ее фракционный состав. [c.131]

График седиментации полидисперсной системы (рис, 2Г1, в) представляет собой плавную кривую с бесконечно большим числом изломов. Для количественного анализа полидисперсной системы ось абсцисс графика седиментации разбивают на участки, соответствующие времени осаждения различных фракций. Чем большее число фракций будет выбрано для исследования, тем точнее будет полученная кривая распределения полидисперсной системы. Из точек кривой А, В, С, О и Е, соответствующих моментам полного осаждения фракций, проводят касательные к кривой до их пересечения с осью ординат (рис. 22.1, в). Полученные отрезки ординат показывают массы выбранных фракций. Например, фракция, радиус частиц которой может быть рассчитан по времени ее полного осаждения имеет массу Ш1 и т. д. Определив массы отдельных фракций, а также массу осадка на чашке после полного осаждения суспензии Шкакс, рассчитывают процентное содержание отдельных фракций [c.210]

Практически седнмептацпонные методы анализа позволяют охарактеризовать полидисперсные системы, состоящие нз частиц размером больше 1 мк. Поэтому содержание частиц размером менее I мк определяют суммар- [c.18]

В отличие от монодиспсрсных систем частицы в полндисперс-ных системах осаждаются с разными скоростями, поскольку они имеют неодинаковые размеры. В основу дисперсионного анализа полидисперсных систем положено представление о том, что системы состоят из нескольких фракций, которые можно рассматривать как отдельные монодисперсные системы. Очевидно, чем на большее число фракций разделена полидисперсная система, тем в большей степени эти фракции будут соответствовать монодисперс-ным системам и тем с большим основанием для них могут быть использованы соотношения (IV.21) и (IV.22). [c.196]

Как рассчитать по данным микроскопического анализа среднечисленный, среднеповерхностный и среднемассовый радиусы частиц По какому параметру можно судить о полидисперсности системы [c.126]

Энтропийный подход предполагает рассмотрение законов сохранения массы, импульса и энергии (описанных нижеприведенными уравнениями) для гетерогенной полидисперсной системы, в которой процессы супжи могут сопровождаться химическими реакциями, агрегацией, дроблением и затем па их основе - производство энтропии для анализа движущих термодинамических сил и потоков на микро- и макроуровнях. [c.147]

Границы применения обычного седиментационного метода анализа для высокодисперсных систем зависят как от величины частиц, так и от разности плотностей между частицей и дисперсионной средой. Для тяжелых частиц (например, металлических с плотностью порядка 9—10 г см ) практически нельзя определять радиусы Меньше 50 ммк, а для частиц с меньшей плотностью эта граница еще больше сдвигается в сторону крупных частйц. В большинстве случаев седиментационные методы анализа дают возможность охарактеризовать полидисперснЫе системы с размером частиц от 100 до 0,5 мк. Частицы больше 100 мк (г = 50 мк) предварительно отделяют, например отсей-ванием на ситах, и анализируют отдельно. Содержание в суспензии частиц С размерами меньше 0,5 мк определяют суммарно без разделения на фракции. В связи с этим большое внимание было уделено разработке методов дисперсионного анализа, основанных На наблюдении за скоростью оседания частиц под действием центробежной силы с применением ультрацен-Трифуг различной конструкции. Сведбергом быЛи сконструированы ультрацентрифуги, дающие ускорения, равные 10 и большие ( —ускорение силы тяжести). Таким методом можно исследовать коллоидные системы высокой степени дисперсности (например, с радиусом частиц до 2 ммк). Современные ультра- [c.8]

Если при установившемся седиментационно-диффузионном равновесии основная масса частиц дисперсной фазы за сравнительно короткое время окажется в осадке, систему считают кинетически (седиментационно) неустойчивой. Это характерно для микрогете-рогенных систем (суспензий, эмульсий и т. п.). Если же частицы в основном остаются во взвешенном состоянии, система является кинетически (седиментационно) устойчивой. К таким системам относятся ультрамикрогетерогенные системы — коллоидные растворы (золи). В реальных системах частицы обычно неоднородны по размерам, и в задачу седиментационного анализа входит опре-дение распределения частиц по размерам, т. е. относительного содержания различных фракций в полидисперсной системе. [c.375]

СУСПЕНЗИИ (от позднелат. suspensio-подвешивание), дисперсные системы, в к-рых твердые частицы дисперсной фазы-находятся во взвешенном состоянии в жидкой дисперсионной среде (другой часто применяемый термин-взвеси). Интервал размеров частиц-от десятых долей мм до 10" м. С. с меньшими частицами (<10 м) относят к дисперсным системам, верх, предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитац. поле (см. Осаждение). Иногда С. подразделяют на грубодисперсные собственно С. (размер частиц >10 м) и тонкие взвеси-системы с промежут. дисперсностью (10 -10 м). Частицы грубодисперсных С. не проходят через бумажные фильтры, видимы в оптич. микроскоп, нрактически не участвуют в броуновском движении и диффузии. Размеры частиц С. могут быть определены методами микроскопич., ситового и седиментационного анализа (см. Дисперсионный анализ), а также на основании данных по адсорбции. Отдельные узкие фракции м. б. выделены из полидисперсной системы с помощью сит, восходящего потока (на конусах) и отмучивания. [c.480]

Диспергирование жидкости в жидкости (подробнее см. в подразделе 8.2). При перемешивании двух несме-шиваюшихся жидкостей происходит диспергирование одной из них в другой с образованием полидисперсной системы. Одновременно с процессом диспергирования идет и процесс коалесценции капель жидкости. Анализ этого процесса в условиях турбулентного режима течения смеси [3, 17, 18] с учетом экспериментальных данных (ф = 0,05+0,1) привел к расчетному уравнению [c.323]

Р1спользовалась полидисперсная система мелких частиц со скоростью начала псевдоожижения г яг 0,49 см/с вплоть до скорости псевдоожижения Уо 0,73 см/с слой оставался однородным. Напомним, что — скорость в промежутках между частицами. В трехмерный слой инжектировался заполненный трасером газовый пузырь. В момент ввода пузыря концентрация трасера в плотной фазе слоя была равна нулю. На различных высотах подъема пузыря производился отбор проб из него с последующим анализом концентрации трасера. Коэффициент массообмена определялся затем при помощи (5). Использовалось четыре различных трасера метан, этан, этилен и пропан. Первый из них обладает слабой адсорбционной способностью, последний сильно адсорбируется на твердых частицах. [c.130]

В литературе по методам физико-химического исследования почв приводится описание еще одного способа дисперсионного анализа при помощи особых типов центрифуг — так называемых волчков Мошева и Пономарева. Эти приборы дают возможность разделения дисперсной фазы полидисперсных суспензий па фракции со сравнительно узкими интервалами размеров частиц. Несмотря на многие недостатки, этот метод представляет большой интерес, так как дает возможность выделения из полидисперсной системы фракций, близких к монодисперсным. [c.22]

Д. полидисперсных систем характеризуется функцией распределения объема (или массы) частиц по их размерам /(б). Функция или, соответственно, кривая распределения (см. рис.), определяемая экспериментально методами дисперсионного анализа, позволяет легко вычислить или же найти графически Д., как уд. поверхность дисперсной фазы в полиди-сперсной системе. Д. полидисперсной системы характеризуется, еще и стеиенью поликривой распре- [c.575]

Опыты подобного рода были описаны для фракционированных образцов полистирола [91], полиметилметакрплата и некоторых других полимеров [92]. Однако при кажущемся удобстве и очевидности этот метод, безупречно работающий при анализе полидисперсности латексов [93], имеет серьезные ограничения применительно к молекулярно-дисперсным системам. Ограничения связаны с основной предпосылкой о сплошности глобул. [c.96]

В настоящее время существуют мощные методы анализа полидисперсности - метод кумулянт и гистограммный метод, не требующие никаких предварительных предположений о форме молекулярно-массового распределения. Гистограммный метод будет коротко обсужден позднее при анализе внутренних движений макромолекул. Суть куму-лянтного метода [235, гл.8] состоит в разложении нормализованной корреляционной функции g (г) по моментам функции распределения/(I2), характеризующей наличие в системе рассеивателей с различными характерными временами I2 диффузионной подвижности. Для монодисперсной системы при малых временах корреляционная функция убьтает экспоненциально g t) = ехр (- I2 г). Для полидисперсных систем с распределением скоростей затухания /(I2) (//(i2)dS2 = 1), [ср. с [c.244]

Как видно пз приведенных выше данных анализов, латекс содержит от 6 до 11 отличных от каучука веществ. Несмотря на безусловный интерес к ним как с точки зрения выяснения генезиса каучука, так и в отношении характеристики технологических свойств продукта, эти вещества еще недостаточно изучены. Некоторые из них образуют в водной среде латекса истинные растворы (лшнеральные соли, сахара), другие растворены коллоидно (белки, соли жирных кислот и др.), будучи также в известной мере адсорбированнылщ поверхностью глобул. Таким образоА, , латекс является в полном смысле слова лпюгокомпонентной и полидисперсной системой. [c.61]

Первое приближение исходит из того, что компоненты, составляющие образец, образуют дискретный ряд или описываются определенным непрерывным распределением. Тогда отклонение от линейной зависимости для принятой модели можно учесть введением поправок более высоких порядков в уравнение (25) или (27). Существующие методики ограничиваются рассмотрением системы из частиц двух различных размеров или же системы, для которой распределение частиц по размерам определяется двумя параметрами, как, например, в распределении Шульца—Зимма [7, 26 — 30]. Если имеются данные, что такая модель действительно описывает образец, то лу е всего использовать именно ее. Это приближение недавно было использовано для анализа полидисперсности на основе определенной модели распределения Ченом и др. [35, 36], а также Макдоннелом и др. [26, 37]. [c.181]

Аналогичные рассуждения позволяют оценить поведение трехдисперсной системы и т. д. График седиментации полидисперсной системы имеет бесконечно большое число изломов, т. е. линия седиментации такой системы плавная (нижняя часть рисунка). Из анализа кри- [c.235]

Регистрация абсорбционных спектров в таких гетерогенных полидисперсных системах, как клетка, имеет серьезные ограничения, связанные, во-первых, с помехами светорассеяния в них и, во-вторых, с многокомпонент-ностью результирующего спектра поглощения. Значительно проще поддаются анализу данные, получаемые с помощью флуоресцентной спектроскопии, обладающей очень высокой чувствительностью. Динамика спектров флуорес- ценции позволяет проследить окислительно-воостанови- [c.225]

Книга состоит из четырех глав. В первой главе, посвященной качественному анализу структуры процесса массовой кристаллизации как сложной ФХС, вскрываются особенности данной ФХС как на языке смысловых, лингвистических построений, так и на языке точных математических формулировок, причем в последнем случае обсуждаются два подхода — феноменологический (детерминированный) и стохастический. На уровне детерминированного подхода формулируется обобщенная система уравнений термогидромеханики полидисперсной смеси с произвольной функцией распределения кристаллов по размерам с учетом роста, растворения, зародышеобразования, агрегации и дробления кристаллов. Особое внимание уделено описанию процесса вторичного зародышеобразования. На основе термодинамического подхода получены теоретические зависимости для структуры движущих сил вторичного зародышеобразования при бесконтактном и контактном зародышеобразовании. Стохастический подход представлен методом пространственного осреднения, развитого в последние годы в механике гетерогенных сред, а также методами фазового пространства и стохастических ансамблей для описания стохастических свойств процессов массовой кристаллизации. На основе метода пространственного осреднения получено уравнение типа Колмогорова— Фоккера — Планка с коэффициентом диффузии, учитываю- [c.5]