Взаимное расположение и упаковка частиц

По геометрическому строению пористые материалы можно разделить на рпд классов, основными из которых являются 1) корпускулярные пористые тела, образованные сросшимися или контактирующими частицами (первичные элементы — частицы форма пор зависит от формы частиц и их взаимного расположения, а размеры пор обусловлены размерами частиц и плотностью их упаковки) 2) губчатые пористые тела, в которых поры представляют собой каналы, полости или пустоты в сплошном твердом теле (первичные элементы—поры) 3) смешанные структуры, комбинирующие оба предыдущих вида. [c.370]

Классификация пористых тел, основанная па их строении [58, 59], делит их на корпускулярные и губчатые системы. Как видно из приведенных в разделе 1 данных, в большинстве случаев поры образованы промежутками между частицами пористого тела. В таких корпускулярных структурах форма пор зависит от формы частиц и их взаимного расположения, а размеры пор обусловлены размерами частиц и плотностью их упаковки. Чем больше частицы и чем рыхлее они упакованы, тем больше размер пор. В наиболее простом, но довольно распространенном случае (многие аморфные ксерогели, сажа, аэросилы) частицы имеют сферическую форму и образуют глобулярную структуру. В губчатых структурах поры представляют каналы, полости или пустоты в сплошном твердом теле. Большая часть этих тел имеет ячеистое строение, в котором пустоты-ячейки соединены друг с другом более узкими проходами (бутылкообразные поры). Очень часто каждая ячейка-пора в такой структуре сообщается с соседними через несколько проходов-горл. Наиболее типичным представителем этого класса являются пористые стекла. [c.255]

Водяной пар действует на поверхность, а не на всю массу вещества первичных частиц. Поэтому он не может ускорить термическую диффузию в объеме частиц геля, которая определяется лишь температурой паровой обработки, В то же время при действии пара уменьшение поверхности ускоряется, поскольку облегчается перенос вещества путем поверхностной диффузии или путем испарения вещества геля в одном месте и конденсации его в другом. По поверхностно-диффузионному механизму спекание катализатора происходит следующим образом (рис. 25,6). Вещество меньшей из двух соприкасающихся первичных частиц движется по ее поверхности к месту контакта обеих частиц и переходит на большую первичную частицу. В результате этого меньшая частица в конце концов исчезает, а более крупная частица растет. Крупные термодинамически более стабильные частицы поедают мелкие. В случае движения вещества по поверхности исходное взаимное расположение первичных частиц сохраняется, т. е. упорядочения упаковки геля не происходит. Поэтому внешние геометрические размеры шарика катализатора не изменяются. Удельный объем пор катализатора также должен оставаться постоянным, так как независимо от размера первичных частиц общий объем материала шариков катализатора остается прежним. В результате уменьшения общего числа первичных единиц и увеличения их среднего размера уменьшается поверхность единицы массы мате- [c.55]

Предполагают, что при высоких концентрациях дисперсной фазы взаимное расположение частиц в дисперсной системе соответствует гексагональной упаковке. Тогда [c.165]

Во внутреннем строении кристаллов выполняется принцип плотнейшей упаковки частиц, из которых состоит данный кристалл. Под действием сил взаимного притяжения частицы стремятся разместиться как можно ближе друг к другу. Поэтому наиболее энергетически выгодно такое взаимное расположение частиц в [c.30]

Кристаллические решетки, состоящие из ионов, называются ионными. Их образуют вещества с ионной связью. Примером может служить кристалл хлорида натрия, в котором, как уже отмечалось, каждый ион натрия окружен шестью хлорид-ионами, а каждый хлорид-ион— шестью ионами натрия. Такому расположению соответствует наиболее плотная упаковка, если ионы представить в виде шаров, размещенных в кристалле (рис. 3.15). Очень часто кристаллические решетки изображают, как показано на рис. 3.16, где указывается только взаимное расположение частиц, но не их размеры. [c.79]

Координационное число характеризует плотнейшую упаковку кристалла, т. е. взаимное расположение частиц, которые условно [c.72]

Перенос тепловой энергии в многофазных полидисперсных средах происходит через непосредственные контакты между твердыми частицами и через разделяющий их промежуточный слой газа или жидкости. Поэтому при установлении общих закономерностей, определяющих теплопроводность горных пород, необходимо рассматривать такие факторы, как физико-химическая природа твердого вещества породы и насыщающего ее флюида, количественное соотнощение твердого вещества и газообразной или жидкой фаз, взаимное расположение компонентов и фаз и их физико-химическое взаимодействие. Перечисленные факторы при передаче тепла неравнозначны. Опыты, выполненные на упаковках из шариков с весьма различными свойствами (металл, кварц), показали, что физико-химическая природа материала частиц не определяет теплопроводности зернистой среды, так как доля тепла, передаваемого через непосредственный контакт твердых частиц, мала по сравнению с теплом, передаваемым от частицы к частице через промежуточный слой [51]. Таким образом, тепловые свойства промежуточной среды между частицами, в особенности поверхностной фазы, ее количество и пространственное расположение имеют первостепенное значение для теплопроводности горных пород. [c.116]

Величина е зависит от взаимного расположения частиц в слое. Для частиц данной формы при неизменном законе распределения частиц по размерам величина е не зависит от размера частиц. Так, для наиболее плотной упаковки шаров одинакового размера, упорядоченно расположенных один относительно другого, бшт = = 0,2595. При такой упаковке каждый шар соприкасается с 12 соседними шарами (координационное число равно 12). Наиболее рыхлая упорядоченная система из монодисперсных шаров характеризуется координационным числом 6 и имеет е = 0,476. Могут быть также реализованы упорядоченные структуры из шаров с координационными числами 8 и 10. [c.53]

Из приведенного рассуждения следует, что наиболее вероятным и энергетически выгодным будет такое взаимное расположение частиц в кристалле, которое отвечает их наиболее плотной упаковке при минимуме свободных промежутков между ними. Это связано с тем, что каждый такой свободный промежуток по существу эквивалентен раздвижению частиц, причем величина й возросла бы и силы притяжения получили бы преиму- [c.96]

ВЗАИМНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ И УПАКОВКА ЧАСТИЦ [c.19]

Основные показатели, характеризующие физико-механические свойства сыпучего материала (коэффициент внутреннего трения, насыпная плотность и др.), зависят от плотности упаковки взаимно расположенных частиц. [c.19]

Рассмотрим наиболее простую модель взаимного расположения частиц. Пусть в данной совокупности равных сферических частиц каждая частица касается п соседних частиц, где п — любое целое или дробное число от 1 до 12 (12 соответствует плотной упаковке равных шаров). [c.85]

Кристаллическая решетка — это схема взаимного расположения частиц в кристалле. Ее изображают в виде пространственного каркаса, образуемого пересекающимися друг с другом прямыми линиями. Точки пересечения этих прямых называют узлами решетки. В зависимости от типа связи между частицами, образующими кристаллическую решетку, различают ионные, ковалентные, металлические кристаллы. Для объяснения структур любых кристаллических решеток привлекаются представления о плотнейших упаковках шаров кубической гране-центрированной и гексагональной. На рис. 11.21 вверху для каждой упаковки показан один ряд шаров, а внизу — расположение ядер атомов в кристаллической решетке. В этих упаковках каждый из шаров окружен двенадцатью другими. Степень заполнения пространства в этих двух упаковках максимальна и составляет 74,05%. Свободный объем пространства между шарами представлен тетраэдрическими и октаэдрическими полостями, в которых могут размещаться другие шары с меньшими размерами. В каждой тетраэдрической полости может располагаться шар с радиусом, равным 0,225 радиуса шаров, образующих плотнейшую упаковку. [c.177]

В случае плотно упакованных частиц следует ожидать взаимодействия между различными рассеивающими частицами. Упаковка частиц может быть трех типов в зависимости от их размеров 1) ограниченное проникновение, при котором центры двух частиц приближаются друг к другу на расстояние, меньшее суммы их диаметров, что вызывает размытую интерференцию, отражающуюся на кривой рассеяния 2) ассоциация, при которой частицы агрегируют в группы значительных размеров или в пучки, что вызывает очень резкое увеличение интенсивности рассеяния под очень малыми углами 3) упорядочение, при котором как в растворе, так и в твердом состоянии между частицами осуществляются сильные взаимодействия. Таким образом, для полного описания плотно упакованных систем необходимо иметь данные относительно размера и формы частиц, распределения частиц по размерам и их взаимного расположения и ориентации. Такие подробные сведения невозможно получить только на основании данных рассеяния под малыми углами. [c.196]

Выберем в качестве модели сыпучего материала тело, в котором составляющие его части являются щарами. Установим возможные пределы изменения коэффициента плотности упаковки шаров равного диаметра. Для этого определим наиболее вероятное взаимное расположение шаровых частиц н их взаимодействие по возникшим между ними точкам контактов. Следует учесть, что в сыпучем материале усилия (напряжения) передаются по точкам контакта частиц. [c.20]

Здес ) /(м — константа Маделунга, зависящая от характера взаимного расположения ионов в кристаллической решетке (ее значения известны Д.ПЯ различных типов решетки так, например, для решетки Na l — гранецентрированного куба —/(м = 1,7476) г—равновесное расстояние между ионами противоположного знака в данном кристалле (обычно оно определяется по принципу плотной упаковки и отвечает сумме кристаллохимических радиусов Гольдшмидта) п — константа, характеризующая изменение сил отталкивания с расстоянием между частицами оиа лежит в пределах от 5 до 12 (для Na l п = 7,5). [c.44]

Давно было известно, что двоякопреломляющие жидкие фазы возникают в колониях вирусов, образующих крупные включения в-клетках хозяина, в частности палочкообразных вирусов, таких, как вирус табачной мозаики. Этот вирус имеет цилиндрическую форму с определенным диаметром и длиной. С помощью поляризационного оптического микроскопа Бернал и Фанкучен [34] определили, что такие фазы имеют либо смектический, либо холестерический характер. Более поздние исследования [35, 36] подтвердили существование смектической организации. Гурье [37] получил микрофотографию нематической структуры для того же вируса (рис. 29). Недавние электронные микрофотографии замороженных сколов обнаружили смектическую слоистую структуру с гексагональной упаковкой в каждом слое [38]. Вирусные частицы соседних слоев наклонены друг к другу таким образом, что образуют зигзаги или укладываются в виде елочки. Ясно, что эти картины очень близки к тем, которые дают истинные трехмерные кристаллы. Взаимное расположение таких цилиндрических вирусов являет собой яркий пример кристаллического или мезоморфного полиморфизма. [c.279]

Бернал и Фаулер [4], основываясь на результатах рентгенографических исследований, впервые предположили, что в жидкой воде при температурах, далеких от критической, молекулы тетраэдрически координированы, как и во льду. Согласно предложенной ими теории, распределение частиц в воде представляет собой результат равновесия трех структур 1) структуры типа тридимита, свойственной льду-1 2) несколько более плотной структуры типа кварца и 3) наиболее плотной пространственной упаковки молекул. Структура тридимита в определенной степени выражена при температурах, близких к точке плавления при комнатных температурах преобладает наиболее характерная для воды структура кварца доля плотно упакованных молекул растет с ростом температуры, причем при любой температуре вода гомогенна, а только среднее взаимное расположение молекул в большей или меньшей мере напоминает ту или другую структуру. [c.134]

Взаимное расположение частиц (уподобляемых шарикам того или иного радиуса) в кристалле называется упаковкой их. Наиболее устойчивой (а поэтому и наиболее вероятной в смысле образования) упаковкой будет такая, которая отвечает наибольшей плотности расположения частиц или минимуму пустых промежутков. В случае, если структурные частицы кристалла имеют близкие радиусы, этому условию отвечают два типа кристаллических решеток а) плотнейшая кубическая (центрогранная) и б) плотнейшая гексагональная (оба вида решеток отвечают 74% заполнения объема частицами). [c.300]

Как молекулярные, так и коллоидные системы, состоящие из частиц разного размера, могут быть упорядоченными и неупорядоченными или аморфными. В первом случае упаковка коллоидных частиц наиболее плотна, т. е. взаимное распололсение частиц отвечает минимуму энергии при этом период идентичности, естественно, отсутствует. Неупорядоченность же характеризуется наименее плотным расположением структурных элементов и наибольшим запасом потенциальной энергии. Между этими крайними состояниями реализуется много промежуточных, соответствующих наличию частично упорядоченных или искаженных решеток . [c.94]