Оседание в жидкой среде

ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ электрофорез — направленное движение заряж. микрочастиц (напр., латексных глобул, мицелл, белковых макромолекул) в жидкой (обычно водной) среде под действием внеш. электрич. поля электроосмос — движение жидкой фазы (обычно р-ра электролита) вдоль стенок капиллярной трубки или поверхности каналов-пор в пористом теле, напр, в перегородке из тонко измельченного материала, под действием внеш. электрич. поля возникновение в неподвиж юм столбе жидкости разности потенциалов (потенциала седиментации, или потенциала оседания) при оседании заряж. частиц дисперсной фазы (эффект Дорна) возникновение разности потенциалов (потенциала течения) при продавливании жидкости через капиллярную трубку или сквозь пористое тело. [c.698]

Разберем подробно эти условия и возможность применения закона Стокса к оседанию частиц в жидкой среде [c.10]

Гидрофобизующая ориентация в результате адсорбции любого органического поверхностно-активного вещества из углеводородной жидкой среды на поверхности частичек суспензии вызывает стабилизацию их, чем предотвращает агрегирование, особенно, если первоначально частички были гидрофильными нли олеофобными. В водных суспензиях такая гидрофобизация вследствие адсорбции вызывает обратный эффект — рыхлое сцепление (флокуляцию) частичек направленными наружу углеводородными цепями. На принципе флокуляции базируется ряд процессов обогащения полезных ископаемых, она сопутствует флотации и имеет большое значение для повышения скорости оседания суспензий (концентратов) и отфильтровывания от них водной среды. [c.69]

Рассмотренная выше теория потенциала, возникающего при относительном перемещении фаз, является общей и не зависит от того, с какой фазой связана система отсчета. Поэтому уравнения (ХИ.34) и (ХИ.41) описывают также потенциалы и токи, возникающие при оседании частиц дисперсной фазы в жидкой среде. Величина Р в этом случае имеет смысл силы тяжести, действующей на частицы. При сферической форме частиц I = тд = = /злг с1 — где й — плотность V — число частиц в еди- [c.205]

Рк — максимальное количество вещества, выпавшее ко времени полного оседания ( конечное количество), рассчитывают, исходя из концентрации суспензии, объема седиментационного столба и разности плотностей твердой фазы и жидкой среды. После этого строят кривую оседания в координатах = /(г) аналогично кривой оседания суспензии в гравитационном поле и рассчитывают кривую распределения. [c.63]

Скорость оседания зависит от положения частицы в жидкой среде. Отклонения эквивалентных размеров частиц неправильной формы от размеров таких же шарообразных частиц в общем случае невелики и большого практического значения не имеют, за исключением очень малых а/с, а также случаев оседания в направ лении, перпендикулярном к главной оси симметрии (табл. 67) Определены значения отклонений эквивалентных размеров ча стиц, полученных на основании определения скорости оседания от истинных размеров (табл. 68). Эксперименты проведены с ча стицами заведомо нешарообразной формы. Небольшие отклоне ния от шарообразной формы не оказывают заметного влияния на эквивалентный размер. Наибольшее различие возникает при сильной асимметрий частиц, например в случае палочкообразной или пластинчатой их формы. На скорость оседания частиц влияет их внутренняя структура, наличие на поверхности раздела частица— среда пленок посторонних веществ или прилипших слоев, пузырьков воздуха или других частиц с иной плотностью, шероховатость частиц. [c.169]

Электрокинетические явления — Электрофорез — направленное движение заряженных микрочастиц в жидкой среде под действием внешнего электрического поля электроосмос — движение жидкой фазы (обычно раствора электролита) вдоль стенок капиллярной трубки или поверхности каналов (пор) в пористом теле под действием внешнего электрического поля возникновение в неподвижном столбе жидкости разности потенциалов при оседании заряженных частиц дисперсной фазы возникновение разности потенциалов при продавливании жидкости через капиллярную трубку или сквозь пористое тело. [c.360]

Рассмотренная выше теория потенциала, возникающего при относительном перемещении фаз, является общей и не зависит от того, с какой фазой связана система отсчета. Поэтому уравнения (ХП.34) и (ХП.41) описывают также потенциалы и токи, возникающие при оседании частиц дисперсной фазы в жидкой среде. Величина Р в этом случае имеет смысл силы тяжести, действующей на частицы. При сферической форме частиц / = tng = = /зПг ((1 — (1о)2х1, где й—плотность V — число частиц в единице объема I — высота столба между электродами. Подстановка I в (ХП.41) приводит к следующему выражению для потенциала оседания, полученному Смолуховским [c.205]

Плотность осадков велика и намного превышает плотность топлива. После того как частицы осадка достигают достаточно больших размеров, они отделяются от топлива при его отстое или на фильтрующих перегородках. Скорость оседания частиц определяется их весо.м, поверхностью и вязкостью жидкой среды, изменяющейся с температурой. [c.264]

ОСЕДАНИЕ В ЖИДКОЙ СРЕДЕ [c.129]

Для получения агрегативно устойчивой суспензии, помимо достижения требуемой степени дисперсности твердого вещества и нерастворимости его в данной жидкой среде, необходимы еще два условия 1) смачиваемость поверхности вещества дисперсной фазы данной жидкостью и 2) наличие стабилизатора. Если поверхность твердого вещества не способна смачиваться жидкостью, т. е. является по отношению к последней лиофобной (гидрофобной), взвешенные частицы суспензии при своем оседании начнут немедленно агломерироваться, вследствие чего процесс оседания ускоряется и вся дисперсная фаза быстро выпадает в плотный осадок. Такую суспензию можно сохранить в агрегативно устойчивом состоянии только путем добавления стабилизатора в виде заряжающих и стабилизирующих ионов или в виде поверхностно-активных веществ, или, наконец, в виде защитного лиофильного высокополимера. [c.241]

Метод измерения скорости оседания частиц под действием гравитационного поля [15] обычно используют для дисперсионного анализа сравнительно грубодисперсных пигментов и наполнителей (более 1 мкм), частицы которых по форме относятся к первой или второй группе. Схема прибора показана на рис. 111-18. Жидкой средой служит вода, минеральное масло или другая жидкость с известным значением т), в которой порошок диспергируют (часто с применением поверхностно-активных веществ), получая 3—5%- [c.66]

В косвенных методах размеры частиц определяются по признакам, зависящим только от этих размеров, например по скорости оседания в жидкой среде (седиментационные способы анализа в гравитационном или центробежном полях — см. 2.2.3) или по характеру радиальных хроматограмм на бумаге или капельных проб. Сочетание нескольких методов анализа, например определение фильтруемости и седиментационного центрифугального с радиальной хроматографией, позволяет охватить диапазон размеров частиц от 0,2 до 4—5 мкм, характерный для выпускных форм красителей [20, 21]. [c.31]

Устойчивость дисперсий твердых частиц в жидкой среде обычно оценивают по скорости их оседания с применением тех же методов измерения, что и в случае эмульсий [8]. Дисперсность суспензий, частицы которых флоккулируют, но вместе с тем не образуют каких-либо структур, можно определять, измеряя их оптическую плотность. Этот метод был применен, например, к суспензиям целлюлозы в воде, являющимся сырьем при производстве бумаги [9], [c.343]

Стабильность суспензий в углеводородных золях или студнях. Скорость оседания суспензий в жидкой среде может характеризоваться законом Стокса и зависит от вязкости среды, а также от размера частиц. [c.135]

При известной скорости течения среды через равномерно расширившийся слой грубых порошков газ начинает барботировать, как через жидкость. В ре- зультате этого высота слоя продолжает расти, но сильно колеблется. В этом состоянии порошок весьма напоминает кипящую жидкость, отчего такой слой и получил, название кипящего слоя . По мере увеличения скорости течения частицы, скорость оседания которых меньше скорости течения среды над слоем, увлекаются из жидкой фазы т. е. кипящего слоя, в газообразную (аэрозольную) фазу. Концентрация частиц в аэрозольной фазе все возрастает, наконец, граница между обеими фазами исчезает и порошок целиком выдувается газом. [c.353]

Коллоиднодисперсные системы. Аэрозоли. Дисперсные системы, у которых дисперсионной средой является газ, называются аэрозолями. Диспергированным веществом в аэрозолях могут быть частицы твердого вещества (дым и др.), а также капельки жидкости (туман и др.) Устойчивость аэрозолей объясняется наличием электрического заряда, возникающего на поверхности раздела двух фаз, а, кроме того, каждая частичка твердого или жидкого вещества адсорбирует на своей поверхности газ, в результате чего образуется оболочка, которая препятствует их объединению и, следовательно, быстрому оседанию. [c.168]

Содержание в среде более мелких частиц определяют седи-ментационным (седиментометрическим) анализом, основанным на измерении скорости оседания частиц под действием силы тяжести. Рассмотрим оседание сферической частицы в жидкой или [c.46]

Специфич. область использования К. ж.— применение их в качестве пеногасителей в различных процессах ферментации, в производстве бумаги, при переработке латексов, в сахарной пром-сти, в медицине. Так как К. ж- не совмещаются со многими органич. веществами, при внесении их в жидкую среду в количестве 10- % они вытесняются на границу раздела фаз. В результате низкого поверхностного натяжения в структуре пены образуются дефекты, к-рые вызывают разрушение пузырьков и оседание пены. Нек-рые пеыо-гасители добавляют к готовым продуктам, напр, к клеям, антифризам или масляным эмульсиям, для повышения эффективности их использования. Особое зна-ченне имеет гашение пены в нефтепродуктах н моторных маслах. [c.572]

В практике восстановления нефтепродуктов часто проводят отстаивание обводненных топлив и масел, в которых вода находится в эмульгированном состоянии. Поскольку плотность воды и частиц минеральных загрязнений различна, необходимо вводить поправку на скорость оседания. Можно предположить, что внутри оседающих жидких частиц во время оседания возникают микропотоки, которые могут изменить поверхность капель и их взаимодействие со средой. Сопротивление нефтепродукта движущемуся жидкому шарику [c.171]

По сравнению со стоксовской скоростью оседания получаются отклонения в пределах 10 %. Уравнение (241) не полностью описывает особенности движения жидких капель в среде нефтепродуктов [42]. Оно учитывает лишь тормозящее действие, обусловленное подвижностью поверхности капель, и не учитывает поляризацию, электронные и другие электрохимические явления. С учетом этих эффектов [c.171]

Значительно меньше, чем термоосмос, изучено явление термофореза в жидкостях в связи с трудностью корректного учета тепловой конвекции и броунирования (в случае малых частиц). Мак Наб и Майсен [ИЗ] измерили скорость термофореза сферических частиц латекса диаметром около 1 мкм в воде и гексане. В разбавленной суспензии, заполнявшей плоскую (шириной 0,3 см) горизонтальную щель, создавался вертикальный градиент температуры, причем нижняя часть суспензии была более холодной, что уменьшало конвекцию. Скорость термофореза определялась по разности между измеренной скоростью вертикального смещения частиц в поле температуры и стоксовской скоростью оседания. Значения Vi составляли от 3 до 8 мкм/с при изменении VT от 100 до 300 град/см. Термофо-ретическое движение частиц было направлено в холодную сторону, ускоряя их оседание. Больших отличий в значении Для частиц в воде и гексане обнаружено не было. К сожалению, для объяснения полученных зависимостей у, от УУ в работе [ИЗ] использовался аппарат теории термодиффузии частиц в газах (без учета особой структуры граничных слоев жидкости и диффузного электрического слон), неприменимый для жидких сред. [c.337]

Причиной этого является перенос заряда внешней подвижной части ДЭС потоком жидкости. Очевидно, что при положительном заряде поверхности на выходе из перегородки будет скапливаться избыточный отрицательный заряд и, соответственно, появится отрицательный потенциал относительно входа в перегородку. При оседании частиц взвеси встречный поток жидкой среды, омьгеающий поверхность частиц, смывает внешнюю часть двойного слоя, которая, следовательно, отстает от оседающих частиц. Иначе говоря, происходит поляризация частиц и всей дисперсной системы гидродинамическими силами, при которой в направлении оседания частиц (в осадке) накапливается преимущественно заряд того знака, который находится на поверхности частиц, а верхние слои взвеси и освободившаяся от частиц дисперсионная среда обогащаются противоионами. Соответственно такому перераспределению зарядов возникает разность потенциалов в направлении оседания частиц. Она называется потенциалом оседания (потенциалом Дорна). Примечательно, что и после завершения процесса оседания разность потенциалов между осадком и надосадочной средой сохраняется, по крайней мере частично. Эта остаточная разность потенциалов получила название суспензионного, или золь-концентрационного, эффекта. По механизму возникновения он отличается от эффекта Дорна и может быть объяснен стесненностью частиц в осадке — выдавливанием противоионов двойного слоя из осадка, поскольку здесь расстояние между частицами меньше, чем толщина двойных слоев на поверхности частиц. Однако оба эффекта обязаны действию на частицы одной и той же силы — силы тяжести, поэтому они связаны не только общим происхождением, но, возможно, и численными значениями эффектов. Иную природу имеет разность потенциалов между растворами двух электролитов, разделенных перегородкой, непроницаемой для одного из ионов, или между набухшим полимером (гелем) и той средой, в которой он набухает (потенциал Доннана). Этот потенциал сохраняется и тогда, когда полимерная сетка сильно разрежена, т. е. исключена стесненность двойных слоев, вызывающая суспензионный эффект. Вместе с тем можно предположить, что суспензионный и доннановский эффекты — это одно и то же, а различие состоит в способах экспериментального осуществления. Для того, чтобы решение этой проблемы приобрело доказательный характер, следует рассмотреть количественную сторону упомянутых выше эффектов. [c.610]

Роль электроповерхностных неравновесных сил в различных процессах, вероятно, весьма значительна. Деформация двойного электрического слоя может происходить не только под действием внешнего электрического поля (этот случай -будет рассмотрен в разд. 5 настоящей главы), но и при действии конвективных потоков жидкой среды, гравитационного поля, поля центробежных сил, ультразвукового поля, механических вибраций, броуновского движения. В частности, выло обнаружено влияние электрического поля, возникающего при оседании мелких частиц, на скорость седиментации. В. Г. Левичем и-А.-Н. Фрумкиным было указано, что вблизи поверхности капли, движущейся в жидкой среде, может возникать электрическое поле диффузионного происхождения. Поляризация ионных слоев, наступающая вследствие деформации двойного электрического слоя, обусловливает проявление дальнодействующих сил притяжения между индуцированными диполями. Наконец, Штауф наблюдал образование периодических структур из непроводящих кол.иоидных частиц, находящихся в переменном электрическом поле. Некоторые из этих эффектов более подробно рассмотрены в гл. IX. [c.197]

К первой группе отнесена сила сопротивления, направленная против массовой силы. Такой принцип реализуется в первую очередь в противоточных ( подъемных ) гравитационных сепараторах с восходящим потоком—класс 1.1. Сюда относятся, например, кип5иций насадок, известный классификатор Гонеля, шахтный сепаратор молотковых мельниц. К этому классу сепараторов относятся и аппараты, в которых происходит оседание (седиментация) пыли в неподвижной жидкой среде. Центрифуги с гладкими каналами, в которых сила со- [c.13]

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]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Как только мешалка перестает вращаться, диспергированные частицы твердого вещества начинают осаждаться или подниматься в зависимости от плотности твердого вещества и жидкости. Скорость осаждения зависит от разницы в плотности твердого вещества и жидкости, вязкости жидкости и особенно от размера твердых частиц. Обычно дисперсная фаза (твердая) имеет более высокую плотность, чем дисперсиониая (жидкая) среда. Крупные твердые частицы оседают под действием собственного веса вскоре после прекращения перемешивания. На оседание мелких частиц влияют два следующих фактора. [c.27]

Как и в предыдущих методах дисперсионного анализа, где пигменты приходится диспергировать в жидкостях и добиваться предельной агрегативной устойчивости суспензий, большое значение для получения правильных результатов имеет подбор стабилизаторов. Если в качестве жидкой среды используется вода (а это наиболее распространенный случай), то приходится применять поверхностно-активные вещества даже в случае гидрофильных пигментов. На рис. П1-20 показано, что при стабилизации водной суспензии Т102 аммиаком изменение оптической плотности дЬ, а следовательно, и оседание частиц происходит значительно быстрее, чем при стабилизации гексаметафосфатом натрия. Причина заключается в быстром протекании процессов коагуляции и агрегации частиц в y IiJ зии, содержащей аммиак. [c.69]

В жидких средах на качалке первичный мицелий в течение 24 часов дробится на короткие гифальные тельца, которые в дальнейшем начинают делиться. Дроблению и оседанию обломков гиф способствует вспенивание среды. Через 4 дня появляются покоящиеся споры, количество которых через 7 дней (при 25° С) достигает максимума. Эти споры, как и лорикоконидии, образуются на концах коротких гифальных телец. Культуры в жидкой среде имеют тенденцию образовывать на стенках сосудов колонии, в которых происходит интенсивное спорообразование. Разведение жидкой среды Сабуро водой приводит к снижению выхода биопродукции и уменьшению нароста колоний на стенках. При пересчете на содержание питательных веществ выход биопродукции [c.315]

В коллоидном растворе различают непрерывную фазу, или диспер сионную среду, и коллоидные частицы — дисперсионную ф а-3 у. Дисперсионная фаза протоплазмы состоит чаще всего из макромолекул белка. Коллоидные частищ>1 протоплазмы как бы взвешены в дисперсионной (жидкой) среде, вследствие чего создается огромная поверхность, на которой происходит оседание, адсорбция веществ, поступающих в клетку, и осуществляются разнообразные биохимические реакции. [c.50]

В процессе оседания частиц коагулирующей взвеси в общем случае формируются минимум три разных слоя осадок, взвесь и свободная от частиц среда. В дальнейшем будет предполагаться, что плотность дисперсной фазы выше, чем плотность среды. Поэтому слой осадка высотой Я, расположен в нижней части сосуда, слой свободной от частиц среды высотой Н1 (в дальнейшем жидкость ) остается в верхней части сосуда и собственно взвесь занимает остальную, среднюю часть сосуда. Высота слоя взвеси равна, очевидно, Н - + Н1), где Н — высота сосуда, точнее столба исходной взвеси, с равномерно распределенной дисперсной фазой с концентрацией ф. По умолчанию принимается также, что среда является жидкой, а дисперсная фаза — твердым веществом, т. е. рассматривается расслоение суспензий или золей. Предполагается наличие четкой границы, разделяющей соседние слои суспензии (рис. 3.96). На практике они не всегда видимы, но теоретически существуют, хотя деление на взвесь и осадок может осуществляться по разным признакам. В этом подразделе осадком считается та часть суспензии в нижней части сосуда, где флокулы плотно уложены под действием силы тяжести и образуют сплошную структурную сетку. Иначе говоря, осадок — это часть дисперсной системы, где ф = 1 [c.701]

Седиментацией (от лат. 5е(11теп(ит — осадок) называют процесс оседания частиц дисперсной фазы в жидкой или газообразной среде под действием силы тяжести. Всплывание частиц (например, капель в эмульсиях) носит название обратной седиментации. [c.374]

Различают седиментационную устойчивость и устойчивость к коагуляции (агрегативную устойчивость). Седимен-тационно устойчивы коллоидные системы с газовой и жидкой дисперсионной средой, в к-рых броуновское движение частиц препятствует оседанию грубодисперсные системы с одинаковой плотностью составляющих их фаз системы, скоростью седиментации в к-рых можно пренебречь из-за высокой вязкости среды. [c.81]

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]

Коллоидные системы, дисперсные системы с частицами дисперсной фазы от 10 до 10 см. Коллоидные частицы, участвуя в интенсивном броуновском двих<ении, противостоят седиментации (оседание частиц на дно) в поле сил земного тяготения и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсионной среды. Наиболее важны и многообразны коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Их делят на лиофильные и лиофобные. В первых частицы дисперсной фазы интенсивно взаимодействуют с окружающей жидкостью, поверхностное натяжение на границе фаз очень мало, вследствие чего эти коллоидные системы термодинамически устойчивы. К лиофильным коллоидным системам относят мицеллярные (мицелла - коллоидная частица), растворы ПАВ (поверхностно активные вещества), растворы некоторых высокомолекулярных веществ, органических пигментов и красителей, критических эмульсий (образующиеся вблизи критической температуры смешения двух жидких фаз), а также водные дисперсии некоторых минералов. В лиофобных коллоидных системах частицы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой, межфазное натяжение довольно велико, система обладает значительным избытком свободной энергии и термодинамически неустойчива. Агрегативная устойчивость лиофобных коллоидных систем обычно обеспечивается присутствием в системе стабилизирующего вещества, которое адсорбируется на коллоидных частицах, препятствуя их сближению и соединению (коагуляции - образованию агрегатов). Типичные лиофобные коллоидные системы - золи металлов, оксидов и сульфидов, латексы (водные дисперсии синтетических полимеров), а также гели (структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой), возникающие при коагуляции и структурировании золей. [c.116]