Седиментационный анализ частиц

Рис. 4. Построение графика осаждения частиц суспензии при седиментационном анализе.

Основным преимуществом описанного метода седиментационного анализа является его высокая точность, так как он позволяет проводить исследования весьма разбавленных суспензий, содержащих 0,2—0,001 вес. % дисперсной фазы. При этих концентрациях полностью исключаются явления коагуляции, вызываемые совместным осаждением частиц различных размеров, неизбежные при осаждении концентрированных суспензий, применяемых в других методах. Недостатками метода являются длительность опытов и вероятность ошибок при графической обработке результатов. [c.25]

Степень дисперсности эмульсий и суспензий можно определять различными методами. Наиболее простым и надежным методом является седиментационный анализ, основанный на зависимости скорости оседания или всплывания диспергированных частиц от их величины. [c.25]

Методика седиментационного анализа на весах Фигуровского и торзионных следующая. Исследуемую пробу нефтяной эмульсии обратного типа перед анализом разбавляют керосином, чтобы концентрация эмульсии не превышала 2,5%, и после перемешивания напивают в цилиндр диаметром 40—45 мм и высотой 200 мм для седиментации. В эмульсию погружают стеклянную чашечку весов диаметром 20—25 мм, подвешенную на тонкой стеклянной нити к кварцевому коромыслу длиной 250 мм. Высота осаждения 90—110 мм (от мениска эмульсии до дна чашечки). За опусканием конца кварцевого коромысла наблюдают при помощи отсчетного микроскопа. Через определенные промежутки времени измеряют величину прогиба кварцевого коромысла, которая зависит от количества осевших на чашечку диспергированных частиц воды. Первое измерение положения кварцевого коромысла производят после погружения чашечки и прекращения колебания, вызванного погружением, а последующие измерения — через определенные промежутки времени, за которые конец коромысла переместился на одно или несколько делений отсчетной шкалы микроскопа. [c.25]

Определение остаточной воды в подготовленной нефти эквивалентно вычислению коэффициента усиления отстойного аппарата по воде 1см. (7.4) ]. При заданных ПФ отстойника и плотности распределения р (У) эмульгированных капель по размерам в сырой нефти. Последняя функция определяется экспериментально методами седиментационного анализа или прямого счета частиц различных фракций (см. с. 172). Получаемые численные значения обычно неудобны для дальнейшего анализа и использования при расчетах, поэтому их, как правило, аппроксимируют каким-либо известным параметрическим распределением. [c.137]

Седиментационный анализ дисперсности состоит в получении кривой седиментации, т. е. зависимости массы осадка т дисперсной пазы (осевшей к данному времени) от времени осаждения т. Очевидно, что для монодисперсной (с одинаковыми частицами) системы такая зависимость является линейно [c.76]

Простейший способ количественного определения дисперсности системы — седиментационный анализ, заключающийся в оценке скорости оседания или всплывания диспергированных частиц в зависимости от их размера. При этом принимается условие, что частицы имеют шарообразную форму и движутся равномерно. Определение радиуса г частицы дисперсной фазы производится на основании закона Стокса с использованием формулы для скорости и оседания дисперсной частицы [c.15]

Таким образом, применение седиментационного анализа в большинстве случаев практически недопустимо для определения размеров структурных образований в темных высоковязких нефтяных дисперсных системах. Основной причиной, ограничивающей возможности седиментационного анализа в этом случае, является чрезвычайно медленное оседание частиц дисперсной фазы или его отсутствие в нефтяной диспер- [c.82]

Размер частиц и гранулометрический состав (распределение частиц по размерам) порошка определяют с помощью ситового анализа, микроскопическим методом и седиментационным анализом. Ситовой анализ заключается в просеивании порошка через сита с отверстиями различного размера и определении путем взвешивания количественного содержания в порошке отдельных фракций. Этот метод пригоден для грубодисперсных порошков с частицами размером не менее 50—60 мкм. [c.322]

Реальные суспензии очень часто содержат частицы, сильно отличающиеся по форме от шарообразных. При исследовании таких суспензий с помощью седиментационного анализа радиус частиц, подсчитанный по уравнению ( 11.20), представляет собой радиус воображаемых шарообразных частиц из этого же материала, оседающих с такой же скоростью, что и частицы изучаемой суспензии. Вычисленный таким образом радиус называется эквивалентным. [c.132]

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]

Седиментационный анализ основан на зависимости размеров частиц от скорости их оседания, выражающейся уравнениями [c.142]

Значение Рл,ах достигается тогда, когда седиментационный анализ доведен до конца, т. е. когда осели частицы самых маленьких размеров. Если в системе содержатся очень мелкие частицы, анализ не всегда. удается довести до конца (время оседания очень мелких частиц весьма велико, а прибавление массы осадка ни- [c.143]

В некоторых случаях при проведении седиментационного анализа не удается зафиксировать оседание очень крупных частиц, которых обычно в системе мало, но оседают они очень быстро. Если необходимо знать размер самых крупных частиц в системе, его определяют с помощью микроскопа. [c.144]

Первый мегод широко используется для грубодисперсных систем с размерами частиц более 10" м. На этом методе основан седиментационный анализ грубодисперсных систем. [c.91]

У.8,1. Рассчитать и построить интегральную и дифференциальную кривые распределения частиц по данным седиментационного анализа суспензии талька в воде // = 0,] м р = 2,7-10 кг/м р = ЫО кг/м — [c.110]

Значение О, достигается тогда, когда седиментационный анализ доведен до конца, т. е. когда осели частицы самых маленьких размеров. Если в системе содержатся очень мелкие частицы, анализ не всегда удается провести до конца (время оседания очень маленьких частиц весьма велико, а прибавление массы осадка ничтожно). В этих случаях предел, к которому стремится кривая седиментации (О , находят аналитическим путем. [c.62]

Наблюдение за скоростью седиментации в суспензиях, т. е. в дисперсных системах с достаточно большими частицами, обладающих практически полной кинетической неустойчивостью, позволяет сравнительно легко и удобно определять размер частиц. Применяющиеся при этом методы получили название методов седиментационного анализа. [c.73]

Уравнение (111,39) справедливо для водных суспензий, имеющих частицы размером от 0,1 до 100 мкм, так как для этих частиц время нарастания скорости оседания до постоянного значения настолько мало, что не оказывает влияния на результаты седиментационного анализа. Например, время достижения постоянной скорости оседания частиц кварца радиусом 50 мкм в воде составляет 3,4-10 с, а для частиц радиусом 1 мкм оно равно всего 1.7-10-6 с. [c.74]

К частицам радиусом больше 100 мкм, в обычных условиях оседающим ускоренно, и к частицам радиусом меньше 0,1 мкм, содержащимся в кинетически устойчивых системах, уравнение (111,39) неприложимо. Поэтому обычный седиментационный анализ в этом случае непригоден. [c.74]

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]

Большинство методов седиментационного анализа основано на применении закона Стокса, согласно которому сила сопротивления f движению шарообразной частицы в жидкости выражается зависимостью [c.9]

Кроме рассмотренных условий применимости закона Стокса к реальным системам, связанных с допущениями, сделанными при выводе этого закона, следует учитывать и другие особенности изучаемых объектов, а также влияние внещних факторов. Так, суспензия должна быть устойчивой, не коагулировать в процессе седиментации. Если частицы плохо смачиваются средой, то образуется неустойчивая суспензия, коагулирующая в процессе оседания. В случае проведения седиментационного анализа дисперсной системы, частицы которой плохо смачиваются средой, необходимы добавки стабилизирующих веществ, улучшающих смачивание. Оседание частиц должно происходить в спокойной жидкости. Необходимо постоянство температуры в условиях опыта. Все частицы должны иметь одинаковую плотность, и при малых размерах частиц следует учитывать наличие сольватных и стабилизирующих слоев, так как сильное их развитие, в особенности для частиц малых размеров, внесет неточность в результат определения. В дисперсной системе не должно быть пузырьков воздуха или другого газа, направление движения которых противоположно оседающим частицам поэтому необходима тщательная подготовка образца для опыта. Рекомендуется взятую навеску предварительно обработать небольшими порциями жидкости при тщательном перемещивании, иногда при подогреве, чтобы удалить адсорбированные на поверхности частиц газы. [c.12]

Результаты седиментационного анализа могут быть представлены в виде интегральной, или суммарной, кривой распределения. При построении такой кривой по оси ординат откладывают процентное содержание фракций с размером частиц <г, <Г2 и т. д., а по оси абсцисс, соответственно, Г], Г2 и т. д. [c.18]

Результаты седиментационного анализа можно представить более наглядно, введя понятие о функции распределения. Допустим, что в начальный момент времени в исследуемой суспензии содержится определенное количество р частиц ( (Э) с эквивалентными радиу-сами, лежащими в пределах от г до г йг, тогда функция распределения [c.18]

Определение концентрации вещества в отдельных пробах надо производить с большой тщательностью, так как неточность анализа сильно скажется на полученных результатах. Чем больше концентрация суспензии, тем более надежные данные получают при анализе проб. Однако, как указывалось выше, седиментационный анализ не рекомендуется проводить при больших концентрациях суспензии. Обычно при проведении седиментационного анализа пипеточным методом берут 1 % суспензию. Если производить отбор проб из такой суспензии на определенной глубине через различные промежутки времени, соответствующие времени полного оседания частиц определенных размеров, то, зная первоначальную концентрацию суспензии и ее объем, можно рассчитать весовую концентрацию в отдельных пробах. [c.24]

Суспензии представляют собой системы Т/Ж. Размеры твердых частиц в суспензиях 0,1 мкм< г< 10 мкм. Частицы с меньшей степенью дисперсности обычно быстро оседают. Дисперсность суспензий можно определить с помощью микроскопического анализа (оптический микроскоп, электронный микроскоп) или с помощью седиментационного анализа. Так же как и коллоидные растворы, суспензии могут быть получены конденсационным или агрегационным методом. При этом процессы проводят так, чтобы получить кристаллики (или сросшиеся кристаллики) соответствующей степени дисперсности. [c.455]

Седиментационный анализ. 1. Седиментация. Способность системы сохранять равномерное распределение дисперсной фазы во всем объеме называется седиментационной, или кинетической, устойчивостью. Для определения относительного фракционного состава частиц различного размера в грубодисперсных системах используют седиментационный анализ, основанный на зако е Стокса. Принцип седиментационного анализа заключается в измерении скорости оседания частиц дисперсной фазы в какой-либо вязкой дисперсионной среде. Зависимость скорости оседания частицы и (м/с) от их радиуса г (м) выражается законом Стокса [c.268]

Седиментационный анализ является косвенным способом измерения размера частцц по скорости их осаждения в жидкости. Осаждение частиц с линейными размерами от 1 до 100 мк происходит по закону ламинарного движения, скорость и время осаждения, при котором определяется по формуле Стокса. Размер частиц г, при известных высоте осаждения частиц Я, удельных весах жидкости Уж н твердой фазы Ут< вязкости жидкости Т), определяется по времени осаждения частиц [c.44]

Весовой метод седиментационного анализа, заключается в том, что фиксируется во времени вес частиц осаждающихся на чашку весов, которая погружена в суспензию на глубину Я (фиг. 14). При таком способе измерения перемещение чашки васав должно быть минимальным. Поэтому рекомендуется применение весов из [c.45]

Применяемые в настоящее время оптические методы седиментационного анализа основаны на фотоколори-метрическом способе измерения количества оседающих частиц соответствующих размеров. При этом методе сравнивают яркость двух пучков света, один из которых проходит через эталонную кювету с чистым маслом, а второй — через кювету с анализируемым маслом. Измерения яркости проводят в кювете на определенном уровне в течение времени, соответствующего полному оседанию частиц. Фотоколориметрический способ применим в довольно узких пределах, так как при концентрации загрязнений менее 0,01% (масс.) погрешность метода возрастает ввиду малой оптической плотности суспензии, алри концентрации загрязнений свыше 0,1% (масс.) в анализируемом масле наблюдается явление коагуляции, искажающее результаты измерений. [c.30]

Седиментационный анализ. Методика седиментационного анализа подробно описана в [117]. Седиментация — это оседание частиц дисиерсной системы в поле силы тяжести или центробежном иоле. Движение частицы происходит под действием этой силы и силы вязкого трения, пропорциональной скорости частицы. При этом установившаяся скорость движения прямо пропорциональна квадрату радиуса частиц. Рабочая формула для расчета имеет вид [c.103]

По значению второй производной относительной массы осадка Р Ртзх от времени для любого момента времени 01< азывается возможным определение величины /(г). Седиментационный анализ применяется лишь для систем с раз.мерами частиц 1 — 100 мкм. При меньших размерах начинают сказываться закономерности броуновского движения. [c.103]

Для седиментационного анализа следует применять разбавле1[ 1ые системы, для которых можно пренебречь изменением скорости движения частиц в результате их столкновения. Поскольку большинство реальных систем (суспензии, порошки) имеют частицы неправильной формы, по уравнению (П1.2) можно рассчитать так называемый эквивалентный радиус, т. е. радиус частиц сферической формы, оседаю цих с такой же скоростью. На практике дисперсну о систему характеризуют распределением частиц по размерам и фракцион ым составом системы (содержание дисперсной фазы в заданных интервалах радиусов частиц). Эти хара <теристикн получают, анализируя кинетические кривые осаждения (кривые седиментации), обычно предста зляющие собой зависимость массы осевшего вещества от времени осажде ИЯ. [c.82]

Для каких систем применяется седиментационный анализ в центробежном поле Как изменяется скорость оседания частиц в центробежном поле в процессе седимеитащп Напииште ныражение для константы седиментации в центробежном поле. [c.102]

Агрегативная неустойчивость является термодинамической характеристикой дисперсной системы, и она не может ответить на вопрос, как долго система может пребывать в неравновесном состоянии. Поэтому при исследовании процесса формирования отложений более существенным является другая характеристика дисперсного состояния нефти - ее кинетическая устойчивость, т.е. способность сохранять во времени равномерное распределение частиц по всему объему. Это свойство нефти, обусловленное нахождением системы в гравитационном поле Земли, достаточно просто может бьггь охарактеризовано численно, в частности, путем седиментационного анализа. [c.129]

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]

Седиментационный анализ проводят на весах Фигу-ровского или с помощью торзноиных весов. В литературе имеется сравнительный анализ некоторых конструкций седиментометров, выпускаемых серийно заграничными фирмами . Их действие основано либо на измерении массы седиментационного осадка, либо на определении концентрации суспензии по поглощению излучения в оптическом или рентгеновском диапазоне длин волн, а также потоков частиц (оптические седиментометры). [c.94]

В процессе седиментационного анализа суспензий получают се-диментационную кривую, анализ которой позволяет устанСЕИТь фракционный (по размерам) состав частиц фазы. [c.66]

На определении скорости оседания частиц дисперсной фазы основаны все методы седиментационного анализа. Определив экспериментально скорость оседания частиц, можно рассчитать их размер, т. е. степень дисперсности. Размер радиуса дисперсной частицы можно определит] из уравнения (VIII, 18) [c.308]

В заключение следует отметить ряд условий, ограничивающих применимость седиментационного анализа. Во-первых, основное уравнение седиментационного анализа (111,39) пригодно только для расчета размера сферических частиц. Для частиц, отличающихся по форме от сферических, уравнение (111,39) позволяет определить только так называемый эффективный, или эквивалентный радиус, т. е. радиус воображаемых сферических частиц, обладающих той же плотностью и оседающих с той же скоростью, что и частицы суспензии. Во-вторых, при седимента-циониом анализе с использованием уравнения (111,39) можно получить правильные результаты только в том случае, если частицы не сольватированы. Понятно, что влияние сольватации будет сказываться в тем большей степени, чем меньше размер частиц. Наконец, в-третьих, седиментационный анализ можно применять только тогда, когда частицы оседают раздельно друг от друга (когда концентрация системы не слишком велика) и когда они не образуют агрегатов. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология