Измерение относительной концентрации частиц

Измерение относительной концентрации частиц. Концентрация частиц является одним из основных физических параметров, определяющих характеристики движения дисперсной фазы, а также степень ее влияния на течение несущей среды. Распределение частиц в пространстве может быть существенно неоднородным, например, вблизи поверхности тела, обтекаемого гетерогенным потоком. Вследствие этого проведение корректных измерений концентрации крупных частиц представляется актуальной задачей. [c.74]

Процесс образования тумана при смешении газов используется в технике для измерения малых концентраций паров и, в частности, паров 50з. Сущность метода измерений состоит в том, что исследуемый пар переводят в фазу видимой аэрозоли (тумана), после чего, зная степень пересыщения и пропорции разбавления, рассчитывают исходную концентрацию ЗО . Появление тумана и его плотность измеряют фотоэлементом. Для образования тумана может использоваться подмешивание холодного воздуха или газа, вступающего в химическую реакцию с исследуемым веществом. Так, для содержащего ЗОз сухого воздуха могут использоваться водяные пары, приводящие к образованию аэрозолей серной кислоты. Добавка к дымовым газам аммиака приводит к образованию сульфата аммония ( ЫН4)2504, который при температурах ниже 100°С выделяется в форме кристаллической аэрозоли. Чувствительность метода относительно невелика, но может быть повышена до 10 — 10 мг/м при использовании метода подсчета импульсов света отдельных частиц, пролетающих через луч света. Импульсы поступают на фотоумножитель и регистрируются счетчиком. [c.229]

Ниже будут описаны два способа измерения относительной концентрации частиц, а также данные тестовых экспериментов. [c.75]

Измерение относительной концентрации частиц по частоте поступающих сигналов. Частота поступления данных является экстенсивной величиной, так как напрямую зависит от концентрации светорассеивающих частиц в измерительном объеме, их скорости и чувствительности принимающей системы ЛДА. [c.77]

Проведенные оценки показали, что описанная выше методика позволяет проводить измерения относительной концентрации частиц с погрешностью, не превышающей 15 %. Отметим, что основной вклад в указанную [c.78]

Неточность измерения силы тока ФЭУ вносит основной вклад в погрешность измерения относительной концентрации частиц. Оценки показали, что последняя находится в пределах 25%. [c.80]

Приведенные выше расчеты основаны на измерениях относительных концентраций промежуточного продукта — атомарного кислорода. Измерение расхода [Оз] также позволяет получить абсолютные значения констант скоростей, хотя в этом случае математические выражения сложнее. Однако в действительности большинство современных исследований в области химической кинетики основано на прямом детектировании промежуточных соединений. Для этих целей особенно хороши импульсные методы, поскольку пиковые концентрации промежуточных соединений существенно выше, чем равновесные в случае непрерывного излучения. Широкий набор экспериментальных методов используется для исследования промежуточных частиц, включая различные разновидности оптической спектроскопии, метод электронного парамагнитного резонанса и метод масс-спектрометрии. Само по себе использование этих методов является весьма важным вопросом, и мы будем упоминать некоторые методики по ходу изложения, а более подробно остановимся на этом в разд. 7.4. [c.25]

Радиоактивационный анализ был также применен для определения относительной концентрации частиц иО определенных размеров, суспензированных в натриево-калиевом сплаве при различных температурах вплоть до 800°, а также в воде и органических растворителях [296, 694]. Определение основано на активации, исследуемого порошка размером 0,08—120 мк нейтронами и измерении активности тонкого слоя суспензии у-сцинтилляционным счетчиком через щель в свинцовой защите. При этом измеряемая активность является мерой веса материала в слое. [c.258]

Проблема ширины линий в приложении к измерениям относительных концентраций атомов рассмотрена в работах [56]. Для всех частиц, присутствующих в системе в небольших концентрациях (за исключением атомов в 5-состоянии), истинная ширина линии, не искаженная эффектами насыщения, просто зависит от общего давления (т. е. от частоты столкновений частиц) таким образом, амплитуды сигналов прямо пропорциональны относительной концентрации атомов. Эти теоретические выводы экспериментально подтверждены на примере атомов 0( Р2,1) и С1( Р%) [47]. Для атомов в 5-состоянии [Н(25) и N( 5)] истинная ширина линии, если только в системе не присутствует парамагнитный разбавитель, зависит от концентрации атомов через частоту столкновений с обменом спина [46, 56]. Это усложнение для большинства химических систем, по-видимому, не приводит к значительным трудностям. [c.311]

Измерение концентрации и распределения неорганических ионое и других низкомолекулярных веществ в клетках необходимо выполнять на интактной живой ткани. Весьма эффективен для этого ядерный магнитный резонанс (ЯМР) ЯМР представляет собой полностью неинвазивный метод, он используется для измерения относительной концентрации многих малых молекул, но, к сожалению, его применение требует значительного количества образца. Для определения концентрации специфических ионов в отдельных клетках или в отдельных частях клеток можно применять флуоресцентные индикаторные красители. Стеклянные микроэлектроды незаменимы для измерения не только электрических потенциалов и потока ионов через плазматическую мембрану с их помощью удается определять концентрацию специфических внутриклеточных ионов. Микроэлектроды можно использовать и для инъекции в клетки молекул, не проникающих через мембраны Альтернативные подходы состоят во временном повышении проницаемости мембран или в слиянии клеток с частицами, окруженными мембранами и содержащими макромолекулы. [c.201]

Следовательно, кинетическая функция (б). определяемая уравнением (2.51), инвариантна относительно концентрации в окружающей среде, температуры и гидродинамики процесса. Здесь оказывается безразличным, какой конкретный вид имеет функция р2(с, Г). Важно лишь то, что переменные в уравнении (2.48) разделяются. Физически это означает, что зависимость скорости растворения от концентрации и температуры не должна изменяться в процессе растворения. Наличие или отсутствие инвариантности в общем случае должно устанавливаться экспериментально в процессе определения кинетической функции. Имеющийся экспериментальный материал [3] свидетельствует о том, что инвариантность кинетической функции относительно концентрации и температуры наблюдается весьма часто, в том числе и для частиц неправильной формы. Отклонения экспериментальных данных от кривой единой кинетической функции (рис. 2.6) в области малых величин у и значениях времени, близких к полному времени растворения, становятся сравнимыми с погрешностями экспериментальных измерений. Согласно определению кинетической функции, опыты по растворению исследуемого материала естественнее всего проводить, обеспечив условие постоянства концентрации растворителя и температуры процесса. Эксперимент состоит в периодическом отборе проб растворяющегося материала и анализе его на долю нерастворившегося вещества у. В конце опыта определяется время полного растворения всей твердой фазы Хт- [c.96]

Уже первые измерения при помощи РЯК обнаружили очень сложный вертикальный профиль концентрации ЯК, существенно изменяющейся даже на расстоянии 50 м. Сопоставление результатов одновременного запуска аэрозольного радиозонда для частиц радиусом больше 0,3 мкм и РЯК 19 декабря 1973 г. в Ларами (штат Вайоминг, США) выявило существенное различие вертикальных профилей концентрации частиц. Так, например, РЯК не дает относительного максимума концентрации вблизи уровня 100 гПа, четко зафиксированного АР. В слое между тропопаузой и уровнем 100 гПа зависимости концентрации от высоты по данным РЯК и АР противоположны, как это и должно быть, если исходить из того, что ЯК имеют тропосферное, а крупные частицы — стратосферное происхождение. [c.63]

Очень немного количественных данных имеется также относительно гидратации адсорбционных слоев в латексах. Кузнецов и Лебедев с сотр. [39] применили для изучения гидратации метод измерения относительной вязкости и нашли, что толщины гидратных оболочек у поверхности латексных частиц составляют 40—50 А- Нейман и сотр. [40], пользуясь методом относительной вязкости, проследили влияние электролитов на гидратацию адсорбционных слоев некоторых латексе а. Было найдено, что при концентрациях электролитов, непосредственно предшествующих наступлению коагуляции, толщины гидратных оболочек сокращаются от 50—120 А (без электролита) соответственно до 30—60 А. Очевидно, это способствует потере устойчивости и приводит к коагуляции, связанной не только со сжатием диффузных ионных атмосфер, но и с гидрофобизацией межфазных адсорбционных слоев. [c.294]

По этому методу растворимый компонент стабилизатора, а именно, поли(т/7е/п-бутилстирол), для получения узкого молекулярно-массового распределения синтезировали с использованием бутиллития в качестве инициатора в гептане при 25 °С среднюю молекулярную массу полимера рассчитывали из относительных концентраций мономера и инициатора. Каждая из цепей имела один живущий конец, на котором в дальнейшем начинался рост нерастворимого в гептане полистирольного компонента. Образующаяся устойчивая дисперсия состояла из частиц-агрегатов блоксонолимер а. Проведен анализ ряда образцов, отобранных в ходе полимеризации стирола и обладающих различными соотношениями полистирола и растворимого компонента. Измерения диаметра частиц этих образцов и значения молекулярной массы и соотношения масс растворимого и нерастворимого компонентов позволили рассчитать молекулярную площадь, приходящуюся на одну растворимую цепь, и ее изменение в ходе дисперсионной полимеризации. [c.70]

Четвертая глава посвящена рассмотрению движения дисперсной фазы и особенностей межфазных процессов при течении газа с твердыми частицами в каналах (трубах). Описаны результаты экспериментальных исследований потоков газ-твердые частицы в каналах при реализации различных классов гетерогенных течений. Проанализированы данные измерений распределений осредненных и пульсационных скоростей частиц в щироком диапазоне изменения концентрации последних. Особое внимание уделено экспериментальному и теоретическому изучению одной из фундаментальных проблем механики многофазных сред, а именно, проблеме модификации частицами энергии турбулентности несущей фазы. Проанализированы результаты экспериментального исследования, в котором впервые в чистом виде (присутствие частиц не оказывало влияния на профиль осредненной скорости несущей фазы) изучен процесс дополнительной диссипации турбулентности в потоке с относительно малоинерционными частицами. Проведено теоретическое исследование модификации частицами энергии турбулентности. Описана математическая модель, позволяющая определять величины дополнительной генерации и диссипации турбулентно сти в потоках с частицами. Расчеты с использованием модели позволили провести обобщение имеющихся данных по модификации энергии турбулентно сти несущего газа частицами в щироком диапазоне изменения концентрации и инерционности последних. [c.7]

В принципе главные кинетические особенности высокотемпературной реакции водорода с кислородом, описанные ранее, за исключением реакции инициирования 0), чью роль выполняют диффузия промежуточных частиц и передача тепла в области, где еще не произошло воспламенения, поддаются изучению при тщательном исследовании структуры пламени. Основные экспериментальные ограничения таких исследований обусловлены трудоемкостью точного измерения профилей концентраций промежуточных частиц и неопределенностью в величинах поправок при учете диффузии. Кроме того, как и в случае экспериментов в ударных волнах, недостаточна чувствительность измерений к протеканию некоторых важных элементарных реакций. Численные методы расчета скорости и детальной структуры пламени развиты недавно [95] и уже с успехом используются [95, 96] для таких относительно простых пламен, обеспечивая возможность определения влияния этих и каких-либо других ограничений на кинетическую информацию, извлекаемую из измерений профиля реакции. [c.190]

В этом выражении и представляют, соответственно, потенциал ртутного капающего электрода и стандартный потенциал происходящей полуреакции, каждый из которых измерен относительно одного и того же электрода сравнения. К тому же наблюдаемый потенциал ртутного капающего электрода и поверхностные концентрации окисленных или восстановленных частиц являются усредненными величинами в течение времени жизни капли ртути. [c.451]

Основная часть эксперимента обусловлена необходимостью получить хорошее отношение сигнал — шум. Обычно эта операция, если нужно, упрощается путем усреднения сигнала однако недавно была показана эффективность перекрестной корреляции как метода количественного исследования, особенно в случае низких концентраций исследуемых растворов [21]. Для измерения относительных площадей сигналов можно воспользоваться несколькими приемами измерить площадь треугольника, применить электронный интегратор или вырезать измеряемые полосы и взвесить их. Обычно предпочтение отдают последнему способу [22]. В идеальном случае полосы не должны накладываться друг на друга при наложении полос для их разделения можно применить методы Гаусса [22] или Лоренца [20], хотя такой подход, строго говоря, приведет к снижению точности определяемых констант устойчивости. Применение спектроскопии ЯМР для определения констант устойчивости ограничивается тем, что величина химического сдвига часто зависит от природы и концентрации присутствующих в системе инертных ионов [23, 24] и, следовательно, от концентрации частиц, содержащих металл и лиганд. Однако для многих систем существует еще более серьезная проблема, а именно быстрый обмен между свободным и координированным лигандом. [c.149]

Измерения / 45 при разных длинах волн света могут быть выполнены с помощью любого нефелометра. Параметр Л45 при определенных условиях зависит только от относительного размера частиц а. Был получен конкретный вид этой зависимости и значения а при различных П45 табулированы [13]. Зная а, с помощью уравнения (4) можно рассчитать число надмолекулярных частиц в единице объема, если измерена величина Яв. При известной плотности полимера можно найти также массовую концентрацию надмолекулярных частиц. Все функции, необходимые для расчета этих величин, табулированы в [13]. Область применимости метода определяется критериями, предложенными Хеллером для метода спектра мутности [14] [c.70]

Из найденного выражения следует вывод о том, что для определения относительной концентрации дисперсных включений необходимо проведение измерений полных частот поступления сигналов и скоростей светорассеивающих частиц. [c.78]

Наиболее важным и надежным средством для выяснения механизмов реакций является обработка данных кинетических измерений. Абсолютная величина скорости реакции имеет при этом второстепенное значение гораздо более существенно выявить, от концентрации каких частиц эта скорость зависит. Про Стого установления порядка реакции для целей изучения механизмов, однако, еще недостаточно. В случае многоступенчатых необратимых процессов общая скорость реакции определяется концентрациями частиц, которые вступают в медленные ( определяющие скорость ) или в предыдущие быстрые стадии. Так, например, можно найти для реакции, в которой согласно стехиометрическому уравнению участвует по одной частице А, В и С, что скорость находится в линейной зависимости от двух концентраций (реакция 2-го порядка), а именно А и В. Отсюда следует заключить, что С вступает в реакцию только после определяющей скорость стадии. Однако на основании этого механизм реакции относительно А и В еще не может быть однозначно установлен. Возможны следующие случаи 1) А и В реагируют друг с другом в первой, медленной стадии 2) А и В соединяются в ходе быстрой предварительной стадии и перегруппировываются в определяющей скорость ступени, например под влиянием растворителя 3) А л (или) В являются участниками быстро устанавливающегося предшествующего равновесия и вступают в основную реакцию как А или В. . [c.14]

Измерение относительной концентрации частиц по величине анодного тока ФЭУ. Для измерения относительной концентрации частиц данным способом используется микроамперметр, который работает в диапазоне 0-100 мкА и измеряет силу анодного тока, приходящего с ФЭУ. Величина тока зависит от чувствительно сти ЛДА, физических и оптических свойств светорассеивающих частиц, а также от их концентрации и скорости. Очевидно, что для одинаковых частиц (dp = onst, рр = onst) при постоянной чувствительно сти ЛДА сила тока будет зависеть от концентрации и скорости частиц, т. е. / МХ . Однако получение теоретической зависимости анодного тока I = /(М, Vx) сопряжено со значительными трудностями. Поэтому была проведена прямая калибровка амперметра путем подачи гетерогенного потока с известными (измеренными ранее) распределениями скорости и концентрации частиц. [c.79]

Условия тестовых измерений. Эксперименты проводились для нисходящего турбулентного потока воздуха в трубе с внутренним диаметром D = 64 мм. Число Рейнольдса равнялось Rejj = 11200 при осредненной скорости воздуха на оси трубы Ux = 2,8 м/с. Распределение относительной концентрации частиц измерялось в сечении, отстоящем на расстоянии L — 1280 мм от начала трубы и места ввода дисперсной фазы. Средняя по трубе массовая расходная концентрация частиц определялась весовым способом и составляла Мо — 0,4. Истинная массовая и расходная массовая концентрации частиц связаны соотношением [c.75]

Рис. 2.8. Измерения методом ЛИФ-спектроскопии профилей температуры, абсолютных концентраций ОН и N0 и относительной концентрации частиц СН (для которых нет калибровки) в плоском ламинарном мета-но-воздушном пламени предварительно перемешанной смеси при давлении р = 40 мбар [Heard et al., 1992]. Расчеты выполнены по механизму реакций, аналогичному представленному в гл. 6

До сих пор не было проведено никаких существенных работ по измерению относительных скоростей коагуляции под действием электролитов в зависимости от размеров частиц и концентрации кремнезема. К тому же не было выиолнено детальных исследований, касающихся количественного содержания коагулянта в коагуляте. [c.521]

Возвращаясь к кинетической картине коагуляции, важно подчеркнуть, что остановившийся на некоторое время коагуляционный процесс возобновляется без дополнительного внешнего воздействия. Следовательно, во-зобновление коагуляции подготавливают скрытые изменения, происходя- 1,2 щие в индукционном периоде. Можно предположить, что они состоят в постепенной гидрофобизации адсорбционных слоев эмульгатора и утоньше-нии граничных гидратных прослоек под влиянием электролита, присутствующего в латексе. Это подтверждается результатами опытов, представленными на рис. 7 [13]. При введении небольших количеств электролита относительная вязкость латекса снижается до некоторого минимума. Вплоть до этой точки в латексе не происходит агрегации частиц ни непосредственно при введении электролита, ни при выдерживании в течение месяца (тг = = onst). При дальнейшем возрастании концентрации электролита начинается агрегация частиц, появляется структурная вязкость и латекс коагулирует. Из измерений относительной вязкости для ряда латексов было найдено, что от значений 5,0—12 10 м у исходных образцов эффективные толщины гидратных прослоек при введении электролита снижались (в точке минимума вязкости) до 3,0—6-10 м. Отсюда можно заключить, что утоньшение гидратных прослоек до некоторых критических значений способствует потере устойчивости и наступлению коагуляции, связанной не только со снижением барьера электростатического отталкивания, но и с гидрофобизацией межфазных адсорбционных слоев. [c.217]

Рассмотрим некоторые вопросы, связанные с теоретическим расчетом чувствительности атомно-абсорбцион-ных измерений в пламенах. Прежде всего установим соотношение между относительным содержанием элемента в растворе и концентрацией частиц в пламени. [c.238]

Отличные от приведенных выше параметры, определяющие модификацию энергии турбулентности несущего газа, были найдены в [19]. В этой работе изучено восходящее и нисходящее течения воздуха с частицами №-2п-Ферит р = 145 мкм, рр = 5360 кг/м ) в канале прямоугольного сечения 30 х 80 мм при действии магнитного поля. Данное поле создавалось двумя заделанными в стенку постоянными магнитами. Получены распределения продольной и нормальной компонентов осредненной и пульсационной (средней квадратичной) скоростей для обеих фаз гетерогенного потока при наличии и отсутствии магнитного поля. Измерения выявили, что магнитное поле приводит к увеличению нормальной составляющей осредненной и пульсационной скоростей частиц. Это является причиной роста относительной скорости между фазами и повышению локальной концентрации частиц в области расположения магнитов. В результате анализа полученных данных, а также использования выводов работы 39], выявлены четыре параметра (фактора), определяющие модификацию турбулентности для условий проведенных экспериментов [c.116]

Согласно экспериментальным измерениям [22, 23] концентрация частиц основного вещества в плазме дуги составляет не более 10 частиц/сл13, 5 менее 1% от общего числа частиц в плазме. Поэтому при указанных усредненных параметрах и равномерном испарении примеси и основного вещества предельная относительная чувствительность обнаружения в угольной дуге не может превосходить 10 %. [c.322]

Полученный продукт описан как водный стабильный золь кремнезема, который характеризуется соотношением кремнезема и щелочи, изменяющимся от 60 1 до 130 1, содержит дискретные частицы кремнезема, имеющие молекулярный вес (определенный по рассеянию света) больший, чем 500 ООО, относительную вязкость (измеренную ири концентрации 10% ЗЮг) от 1,15 до 1,55 и содержит 20—35 вес. % S1O2. Размер частиц в золях этого типа детально исследован Александером и Айлером [34] (см. раздел 6,в этой главы). [c.95]

Целью настоящего подраздела является рассмотрение возможностей серийного ЛДА фирмы Dante для измерения распределений относительной концентрации крупных частиц при течении запыленного газа [21. [c.75]

С уменьшением расстояния от стенки трубы продольная составляющая интенсивности пульсаций скорости частиц существенно возрастает (см. рис. 4.10 а). На расстоянии 2 мм от стенки, что соответствует ближайшей к стенке точке измерений (у+ 20), интенсивность пульсаций скорости частиц равна 12% (М = 0,05) и выше данной характеристики для воздуха. С ростом концентрации частиц интенсивность пульсаций их скоростей вблизи стенки значительно возрастает и становится равной 16% и 24% при М = 0,35 и М = 1,2 соответственно. Необходимо отметить, что степень вовлечения частиц в крупномасштабное пульсационное движение несущей фазы, а следовательно и их влияние на интенсивность пульсаций воздуха по мере приближения к стенке существенно снижается, так как относительная инерционность частиц (число Стокса ЗЬкь) резко возрастает. [c.108]