Определение размеров частиц дисперсных систем

Для качественного определения степени однородности таких систем пользуются микроскопическим методом, сущность которого заключается в непосредственном определении размеров частиц с помощью обычного микроскопа. Можно провести и количественный микроскопический анализ дисперсных систем, размеры частиц которых больше разрешающей способности микроскопа, т. е. больше 0,2 мк. Однако количественное определение микроскопическим методом затруднительно, так как для полной характеристики дисперсности системы необходимо определить размеры очень большого числа частиц, Тем [c.6]

Седиментационный анализ является одним из методов дисперсионного анализа, задачей которого является определение размеров частиц дисперсной системы и выяснение распределения частиц дисперсной системы по определенным размерам. Седиментационный анализ сводится к измерению скорости оседания (или всплывания) частиц в суспензиях или эмульсиях и характеризует кинетическую устойчивость дисперсных систем. В основе его лежит закон Стокса [c.276]

Рассеяние света. Одним из основных преимуществ оптических методов определения размеров частиц является то, что взаимодействие излучения с частицами не меняет структуры системы, т. е. дисперсная с[1стема остается прежней (за исключением тех случаев, когда происходят фотохимические реакции). К числу наиболее перспективных относится метод фотокорреляционной спектроскопии [133, 134]. Причиной светорассеяния является наличие оптических неоднородностей в среде. Такие среды называют мутными. В основе теории рассеяния света в мутных средах лежат следующие предположения 1) размер частиц много меньше длины волны света (/ Д 0,1) 2) не происходит поглощения (раствор не окрашен) 3) форма частиц близка к сферической 4) концентрация частиц мала, так что не происходит интерференции пучков, рассеянных различными частица- [c.94]

Для определения размеров частиц дисперсной системы небольшое количество изучаемой суспензии или порошка, смоченного жидкостью , помешают на предметное стекло. Концентрация дисперсной фазы не должна быть большой, чтобы каждая частица могла быть рассмотрена отдельно. Пробу суспензии покрывают покровным стеклом и помещают на столик микроскопа. Размеры чаС иЦ с1 определяются путем отсчета числа делений п окулЯрнОй шкалы на расстоянии, в котором укладывается изображение частицы, и умножением его на цену деления при данном увеличении [c.7]

Для грубого определения величины частиц дисперсной системы при помощи микроскопа необходимо знать увеличение микроскопа и затем оценить на глаз или по микрофотографиям размер отдельных частиц. Для точного определения величины частиц необходимы специальные измерительные приспособления— окулярный и предметный микрометры (объект-микрометр). [c.15]

В работе [49] исследована возможность определения методом светорассеяния активного состояния нефтяной дисперсной системы по изменению радиуса частиц дисперсной фазы в мазуте смеси западно-сибирских нефтей в присутствии модификатора — экстракта селективной очистки масел. Исследовались 2% мае. растворы исходного сырья в гептан-толуольном растворителе. Средние размеры частиц дисперсной фазы рассчитывали по значениям оптической плотности исследуемых растворов [48]. Рассчитанные на базе экспериментальных данных радиусы частиц в испытуемых растворах составляли 60-150 нм. Во избежание расслоения растворов мазута в гептане и выделения асфальтенов в отдельную фазу проводили предварительную обработку ультразвуком подготовленных к испытаниям образцов. Подобное дополнительное диспергирование повышало устойчивость системы к расслоению, временно предотвращало коагуляцию частиц дисперсной фазы. Следует отметить, что проведенная обработка при подготовке образцов к испытаниям естественно оказывает влияние на результаты измерения и истинные размеры структурных образований в исходном мазуте. В этой связи предложенные авторами рекомендации по методу определения среднего радиуса частиц дисперсной фазы для оценки активного состояния рассматриваемой нефтяной системы требуют специального обсуждения. [c.83]

ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В ЖИДКИХ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМАХ [c.80]

Седиментационный анализ применяется для определения размеров частиц в системах относительно низкой степени дисперсности (суспензии, эмульсии). Для высокодисперсных систем дисперсионный анализ проводят в центробежном поле. [c.142]

Кинетическая, или седиментационная устойчивость определяет способность системы противостоять оседанию или всплыванию частиц дисперсной фазы в определенных условиях под действием силы тяжести. Седиментационная устойчивость является функцией размеров частиц дисперсной фазы и понижается с укрупнением коллоидных частиц. [c.22]

Многочисленные известные методы коллоидной химии, касающиеся определения размеров частиц дисперсной фазы, могут с успехом использоваться для изучения нефтяных дисперсных систем. Однако при этом следует вводить определенные допущения, учитывающие сложный состав нефтей и нефтепродуктов, во многих случаях неоднородность частиц дисперсной фазы, значительную мутность системы и т.п. [c.80]

На практике в зависимости от принятой методики измерения частиц и выбранного способа подсчета средней величины, характеризующей систему, получаются существенно различные значения для степени дисперсности системы. Поэтому необходимо, во-первых, указывать метод определения размеров частиц, во-вторых, логично выбрать для данного конкретного случая среднюю величину. [c.14]

Чтобы понять, какой из видов усреднения реализуется в данном способе экспериментального определения размера, частиц, рассмотрим другой, физический подход к усреднению. Заменим данную поли-дисперсную систему монодисперсной, обладающей какими-либо одн- наковыми значениями двух параметров с данной полидисперсной системой. Необходимы именно два параметра, так как ими может быть полностью охарактеризована монодисперсная система. Такими параметрами могут быть, например, число частиц и суммарная масса частиц системы, суммарная масса и суммарная поверхность частиц системы и т.д. Значения остальных параметров этих систем, как правило, оказываются различными. Размер частиц такой монодисперсной системы называют усредненным размером частиц полидисперсной системы. [c.9]

Выделение систем с определенным размером частиц в особый класс коллоидных систем не является чисто формальным. Высокая дисперсность придает веществам новые качественные признаки повышенную реакционную способность и растворимость, интенсивность окраски, светорассеяние и т. п. Резкое изменение свойств вещества с повышением дисперсности связано с быстрым увеличением суммарной поверхности раздела между частицами и средой. Большая поверхность раздела создает в коллоидных системах большой запас поверхностной энергии Гиббса, который делает коллоидные системы термодинамически неустойчивыми, чрезвычайно реакционноспособными. В этих системах легко протекают самопроизвольные процессы, приводящие к снижению запаса поверхностной энергии адсорбция, коагуляция (слипание дисперсных частиц), образование макроструктур и т. п. Таким образом, самые важные и неотъемлемые черты всякой дисперсной системы — гегетрогенность и [c.365]

Особенно трудно осуществить определения дисперсности и найти функцию распределения частиц по размерам в дисперсных системах, состоящих из частиц неправильной формы. Можно сказать, что при дисперсионных анализах таких систем до сих пор не получено сколько-нибудь удовлетворительных результатов. То же самое необходимо сказать [c.14]

Анализируя формулу седи.ментационного равновесия, можно сделать следующее заключение если известно, как изменяется число частиц или молекул в единице объема системы в зависимости от высоты, то можно определить их размеры, так как в формулу входит радиус частиц. Обязательным условием для этого определения является то, что все частицы дисперсной системы должны быть одинакового размера (такие системы называются монодисперсными), так как в формулу входит только одно значение радиуса. [c.30]

Необходимо отметить, что уравнения (5.42) и (5.43), приводящие к рекристаллизации в дисперсной системе, были получены из условия распределения дисперсионной среды (в ячеистой модели) пропорционально начальному размеру частиц дисперсной фазы в первой и второй степенях. Таким образом, начальные условия коллективного роста и растворения частиц дисперсной фазы играют важную роль в процессе рекристаллизации. Для выравнивания концентрации по всему объему дисперсионной среды (в диффузионной модели) или для разрушения ячеек (в ячеистой модели) необходимо выполнить определенную работу в виде механической работы перемешивания. [c.108]

Для определения размера частиц дисперсной фазы эмульсии и ее фракцио1шого состава использовали метод спектра мутности, основанный на измерении оптической ПJ oтнo ти системы методом сравнения со стандартными системами с помощью фотоэлектроколориметра ФЭК-56М [3]. Краевой угол смачивания определяли с помощью прибора Х-В, поверхностное натяжение — сталагмометром, количество коагулята и процесс самопроизвольного эмульгирования — визуально. [c.88]

Осаждение отложений в резервуарах является результатом совместного протекания двух физико-химических процессов броуновского движения и седиментации частиц, на скорости протекания которых изменение размера частиц дисперсной фазы сказывается различно. Так, при увгличе-нии диаметра частиц в гидрозоле серебра в 100 раз скорость броуновского движения снижается в 10 раз, тогда как скорость седиментации возрастает в Ю раз /34/. Как следствие, после увеличения размера частиц до определенных пределов броуновское движение, повышающее кинетическую устойчивость системы, перестает практически сказываться и дальнейшее увеличение размера частиц резко снижает время, необходимое для осаждения. [c.129]

В зависимости от характера взаимодействия компонентов в бинарных полимерных системах последние в простейших случаях могут быть одно- или двухфазными. В однофазной системе существуют микрообласти с негомогенным распределением компонентов, называемые флуктуациями состава. На временной шкале продолжительностью порядка времени диффузионных перескоков происходит спонтанное образование и рассасывание флуктуаций. Характерной особенностью, позволяющей отнести ту или иную систему к однофазной, является наличие равновесного распределения флуктуаций [6, 7]. Такое распределение полностью контролируется температурой и составом системы и не зависит от времени. Наряду с этим существуют двухфазные системы с высокой степенью дисперсности, внешне сходные с однофазными. Основным отличием подобных систем от двухфазных является отсутствие равновесного распределения микрообластей негомогенности. В двухфазных системах микрообласти негомогенности обычно представляют собой микрообъемы со свойствами чистых фаз. Размеры таких областей могут возрастать без предела, хотя в случае полимерных систем имеется определенный нижний предел размеров частиц дисперсной фазы [8]. Переход от однофазной системы к двухфазной связывается с усилением флуктуаций состава и с развитием на их основе микрообластей новой фазы. Последнее происходит в тех случаях, когда система оказывается в метастабильном или нестабильном районе фазовой диаграммы. Классический подход к стабильности фаз основан на работах Гиббса. В соответствии с Гиббсом, характерными точками на кривой зависимости свободной энергии от состава системы Р (с) являются точки перегиба, [c.181]

Указанные признаки вносят решающий вклад практически во все свойства нефтяных дисперсных систем, определяют их поведение при различных термобарических условиях, а также являются основой для выделения более конкретных взаимосвязей в нефтяных дисперсных системах, уточнения характера межмолекулярных взаимодействий, в конечном итоге позволяют некоторым специальным образом классифицировать нефтяные дисперсные системы. К настоящему времени накоплен значительный эмпирический материал в области исследования нефтяных дисперсных систем. Анализ этой феноменологической информации дает возможность создания принципиальных основ теории нефтяных дисперсных систем и их классификации. Базовыми понятиями теории нефтяных дисперсных систем считаются размеры структурных образований в нефтяной системе и ее устойчивость против расслоения. Следует подчеркнуть, что любые исследования нефтяных дисперсных систем в конечном итоге, как правило, сводятся к определению склонности системы к расслоению и анализу изменения размеров частиц дисперсной фазы. При этом естественно учитываются и рассматриваются возможные физическис и химические превращения в системе при определенных условиях ее существования. [c.67]

Качественным определением размеров частиц дисперсной фазы нефтяной дисперсной системы можно считать коэффициент Трекслера [44]. Установлено, что при его уменьшении усиливаются аномалии реологических свойств асфальтенсодержа-щих систем [45, 46]. [c.83]

При введении полярного модификатора в малых концентрациях его молекулы адсорбируются полярной частью на кристаллах с ориентацией углеводородных радикалов в дисперсионную среду. Заряд частиц снижается, и при определенной концентрации модификатора имеет место межэлектродная циркуляция. Одновременно с адсорбцией модификатора на кристаллах происходит взаимодействие его молекул с молекулами смол, содержащихся в дисперсионной среде. Дальнейшее увеличение концентрации модификатора приводит к укрупнению кристаллов за счет образования нового слоя с обратной ориентацией молекул модификатора. Кристаллы при этом приобретают положительный заряд и осаждаются на катоде. В области малых концентраций присадок (0,001-0,01%) частицы дисперсной фазы крупные и разобщенные и имеют мицеллярный характер. При добавлении модификатора в больших концентрациях происходит сжатие диффузионного слоя, уменьшение размера частиц и переход системы в изоэлектрическое состояние, что подтверждается отсутствием электрофореза. В области еще больших концентраций полярного модификатора в зависимости от его природы на поверхности крупных частиц могут возникать как положительные, так и отрицательные заряды. При таких концентрациях размеры частиц дисперсной фазы увеличиваются за счет развития их сольватных оболочек. [c.97]

Исследование фильтрации может быть положено в основу дисперсионного анализа — определения размеров частиц дисперсной фазы и заполненных средой каналов между ними. Рассмотрим возможный путь такого а нализа. Пусть на единицу площади связи0 дисперсн0й системы приходится каналов (пор) со средним радиусом г, через которые и осуществляется просачивание жидкости. Общий объем таких каналов Уп в единице объема системы (куба с единичным ребром) составляет [c.198]

Следует учитывать, что размер частиц дисперсной фазы бу дет основной величиной при определении производительности. Известно, что в турбулентном поле потока размер частиц эмульсии определяется потребляемой на единицу массы эмульсии энергией, а также физическими свойствами жидкой системы. [c.233]

Гетерогенность, или многофазность, объектов коллоидной химии, в частности нефтяных систем, является признаком, указывающим на наличие межфазной поверхности или поверхностного слоя. Дисперсность, оценивающая степень раздробленности системы, — второй признак, который определяется размерами частиц дисперсной фазы в трех измерениях. Гетерогенность, или наличие межфазной поверхности, обусловливает наличие определенного уровня поверхностного межфазного натяжения. Произведение значения поверхностного натяжения на площадь поверхности дисперсной частицы считается поверхностной энергией частицы. [c.33]

Коллоидные системы состоят из нескольких фаз дисперсной фазы, которую составляют частички коллоида, и дисперсионной среды — окружающего их вещества. Если дисперсионной средой является вода, то коллоидный раствор называют гидрозолем. В гидрозоле коллоидные частицы находятся в гидратированном состоянии. Коллоидные растворы, или, как их часто называют, золи, представляют собой дисперсные системы, у которых величина частиц дисперсной фазы лежит в пределах от 1 до 100 нм. Частицы от 0,1 до 1 нм— размеры обычных молекул, они входят в состав истинных растворов частицы от 10 до 100 нм — коллоидные растворы частицы больше 100 нм — быстро оседающие золи. Разделение растворов по размерам частиц на истинные и коллоидные до известной степени является условным. Следовательно, коллоидные системы — это особое состояние вещества, характеризующееся в первую очередь определенным размером частиц. Приведем для сравнения размеры пор обыкновенной фильтровальной бумаги, они значительно больше размера коллоидных частиц и равны от 100 до 300 нм. Коллоидная частица проходит через поры фильтра, что осложняет разделение веществ. [c.205]

Контролируемыми параметрами в процессе экспериментов являлись размеры и распределение частиц дисперсной фазы до и после ультразвуковой обработки, определяемые по фотографиям, полученным на микроскопе с кратностью увеличения 160. Метод определения размеров частиц сводился к фиксации массы конкретного класса частиц на участке фотографии. Распределение частиц по размерам в исходных образцах до и после обработки их ультразвуком показано в табл. 4.3. Как видно, после ультразвуковой обработки размеры частиц дисперсной фазы уменьшаются, при одновременном значительном росте числа частиц с одинаковыми размерами, то есть испытуемая система становилась более однородной. Из физико-химических характеристик саж было видно, что в результате ультразвуковой обработки сырья значитель-1Ю снижается отсев 014К, характеризующий наличие коксовых частиц в техническом углероде, и повышается значение показателя толуольного экстракта, характеризую щего чистоту поверхности технического углерода, полноту процесса сажеобразова-ния. Дальнейшие рекомендации, сделанные на базе проведенных исследований по оптимальной интенсивности воздействия на сырьевые композиции, позволили значительно улучшить показатели процесса производства технического углерода. [c.82]

Эти два подхода к определению избыточного химического потенциала вещества дисперсной фазы Лцг и А д. г используются для анализа различных аспектов состояния равновесия дисперсной системы. Первый из них был применен в 3 гл. I к рассмотрению равновесия частицы дисперсной фазы со средой при выводе уравнения Томсона (Кельвина). Второй подход, учитывающий участие частиц в тепловом движении, предусматривает тем сам Ы1М появление И исчезновение частицы как целого и повво-ляет описать равновесие частиц различного размера в дисперсной системе . Равновесному распределению частиц по размерам отвечает условие постоянства химического потенциала для частиц различного размера (включая и молекулярные), т. е. Дц г = =соп51. Из соотношеиия (IV—14) получаем выражеиие для равновесного числа частиц, данного радиуса г [c.118]

Казалось бы естественным изучение фазового состава основывать главным образом на исследовании микроструктуры смеси полимеров. Прямое исследование микроструктуры в световом (фазово-контрастном) или электронном микроскопе при современных методах подготовки образцов дает интересную информацию о структуре смеси [2, 3, 77, 78, 80, 84, 85, 88—90, 155 165 и др.]. Этот метод дает также информацию, которую вообще нельзя получить другими методами. Но метод имеет и свои недостатки, самый основной из которых обусловлен высокомолекулярной природой полимеров. Если в смеси полимеров размер частиц дисперсной фазы составляет, например, 100— 150 А, то это могут быть либо действительно частицы второй фазы, либо такие микронеоднородности, которые свойствами фазы не обладают. Действительно, одна макромолекула, свернутая на себя, имеет размер указанного порядка. Если полимеры совместимы и произошло диспергирование до отдельных макромолекул, то под микроскопом такие макромолекулы могут выглядеть как частицы второй фазы, даже если произошло самопроизвольное растворение одного полимера в другом. В истинных растворах низкомолекулярных веществ обычно происходит ассоциация однородных молекул. Если макромолекулы образуют ассоциат еще до возникновения новой фазы, то он может иметь размеры обычных коллоидных-частиц. Поэтому наличие микронеоднородности, видимой в микроскоп, не есть еще однозначное подтверждение наличия двухфазной структуры система двухфазна тогда, когда свойства частички идентичны свойствам большого объема материала дисперсной фазы. В сущности такой подход следует из определения Гиббса. Так, в книге Киреева ([166], стр. 232) сказано Фаза — совокупность всех гомогенных частей системы, одинаковых по составу и по всем химическим и физическим свойствам (не зависящим от количества вещества) и отграниченных от других частей системы некоторой поверхностью (поверхностью раздела) . [c.35]

Седиментационный (лат. зе(11теп1ит — осадок) анализ применяется для определения размеров частиц в системах относительно низкой степени дисперсности (т. е. содержащих сравнительно крупные частицы). Такими системами являются суспензии различных порошков и эмульсии (см. гл. XI). [c.311]

Таким образом, подготовка диеперсиых систем со строго определенными размерами частиц, учитывающих физико-химические свойства пласта, и воздействие на пласт этой дисперсной системой с целью изменения гидродинамики флюидов и увеличения коэффициента извлечения углеводородов и является основой физико-химической технологии добычи нефти. [c.194]

А. обладают ярко выраженным рассеянием света, закономерность к-рого определяется диапазоном значений параметра у = 2кdp/X, где Х-длина волны излучения. При у > 1 сечение светорассеяния возрастает с уменьшением размера частиц. С уменьшением у сечение становится пропорщю-нальным X. Поэтому высокодисперсные частицы рассеивают видимое, а тем более ИК-излучение слабо. При фик-сиров. размере частицы сечение светорассеяния убывает пропорционально X. При рассеянии света частицами А. меняется состояние поляризации излучения. Измерения светорассеяния и состояния поляризации рассеянного света используют для определения размеров частиц и распределения по размерам. См. также Дисперсные системы. [c.236]

Методом интерференционного рассеяния определяют концентрацию крпстал-яиков в дисперсных системах и распределение их по размерам. При крупнозернистом строении (>1 мкм) структуры (например, крупнозернистые порошки) на рентгенограмме наблюдаются пятна, по размеру которых судят о среднем размере кристалликов, ш по их числу определяют концентрацию кристалликов в единице объема. Если кристаллики имеют размеры от 1 до 0,1 мкм, то для определения размера частиц используют явление уменьшени интенсивности отдельны линий иа рентгенограмме. Еще меньшие частицы обусловливают слнянна ицтер- [c.252]

Для определения концентрации частиц дисперсной фазы вместо обычного ультрамикроскопа часг(5 используют разработанный Б. В. Дерягишлм и Г. Я. Власенко поточный ультрамикроскоп, в котором фиксируется число частиц, проходящих за единицу времени в поле зрения микроскопа при течении дисперсной системы, что позволяет быстро определять среднюю концентрацию частиц в золе. Применение оптико-электронных систем регистрации интенсивностей светового пот(зка от отдельных частиц позволяет получать и кривые распределения частнц по размерам. [c.207]

Сиотнишенис (1 . 52) показывает, что осмотическое давление обратно пропорционально массам частиц золей нли их радиусам в к бе (объемам). Такая сильная зависимость осмотического давления от радиуса частиц используется для определения размеров частиц и исследования процесса нх агрегирования в дисперсны.х системах. [c.250]

Шогие технологические процессы переработки нефтепро-дуктов связаны с фазовыми переходами компонентов нефтяного сырья. Нефть и нефтепродукты при,определенных условиях являются дисперсными системамк. Размеры частиц дисперсной фа-ьы, называемых сложными структурными единицами, оказывают существенное влияние на кинетику протекания процессов, выход и качество подучаемых продуктов. Регулирование фазовых переходов ж, вместе с этим, размеров-сложных структурных единиц в нефтяной дисперсной системе позволяет направленно изменять свойства нефтепродуктов. [c.42]

Возможность непосредственного определения активного состояния сырья по изменению размеров частиц дисперсной зы в сопоставлении с резульатами косвенных методов показана исследованиями дисперсности системы мазут - добавка на счетчике частиц "Коултер". Методика работы на счетчике требует растворения образда в бензоле, а также использования электролита. Присутствие растворителя не позволяет определить подлинные размеры структурных единиц в мазуте, но дает возможность качественно оценить изменение дисперсности системы под действием добавки. [c.44]