Процесс осаждения (седиментации)

Рассматривая потенциал седиментации (эффект Дорна) как явление, обратное электрофорезу, представим себе, что частицы твердой фазы, несущие заряд, осаждаются под действием силы тяжести либо центробежного поля. В процессе осаждения ионы диффузного слоя в силу молекулярного трения отстают от движущейся частицы, т. е. осуществляется поток заряженных частиц. Если в сосуд с осаждающимися в жидкости частицами твердой фазы поместить электроды на разной высоте, то между ними можно измерить разность потенциалов—потенциал седиментации. Этот потенциал пропорционален -потенциалу, частичной концентрации V, а также зависит от параметров системы, определяющих скорость оседания частиц и электропроводности среды. Выражение Гельмгольца — Смолуховского для потенциала седиментации можно получить из уравнения (IV. 74). Роль перепада давления Ар в этом случае играет сила тяжести fg, которая дл 1 столба суспензии с частицами сферической формы равна [c.226]

Для проведения седиментометрического анализа кинетически устойчивых систем (золей, растворов ВМВ) с целью определения размеров и массы их частиц недостаточно силы земного тяготения. Последнюю заменяют более значительной центробежной силой центрифуг и ультрацентрифуг. Идея этого метода принадлежит А. В. Думанскому (1912), который впервые применил центрифугу для осаждения коллоидных частиц. Затем Т. Сведберг разработал специальные центрифуги с огромным числом оборотов, названные ультрацентрифугами. В них развивается центробежная сила свыше 250 ООО Современная ультрацентрифуга представляет собой сложный аппарат, центральной частью которого является ротор (с частотой вращения 60 000 об/мин и выше), с тончайшей регулировкой температуры и оптической системой контроля за процессом осаждения. Кюветы для исследуемых растворов вмещают всего 0,5 мл раствора. В ультрацентрифуге оседают не только частицы тонкодисперсных золей, но и макромолекулы белков и других ВМВ, что позволяет производить определение их молекулярной массы и размеров частиц. Скорость седиментации частиц в ультрацентрифуге рассчитывают также по уравнению (23.9), заменяя в нем g на о) х, где (О — угловая скорость вращения ротора л — расстояние от частицы до оси вращения. [c.378]

Процесс осаждения седиментации) [c.201]

Процесс осаждения (седиментации ) 203 [c.203]

Процесс осаждения (седиментации) 205 [c.205]

Процесс осаждения (седиментации) 207 [c.207]

Устойчивость лиофильных золей, как уже было сказано, обусловливается их сольватацией (гидратацией), т. е. адсорбцией ими молекул растворителя. В результате этого коллоидные частицы лиофильного (гидрофильного) коллоида окружаются сольватной (гидратной) оболочкой, которая препятствует их слипанию в более крупные агрегаты, т. е. препятствует их коагуляции. При коагуляции лиофильных золей дисперсная среда не отделяется от дисперсионной фазы и слипающиеся частицы образуют гель, или студень. При коагуляции лиофобного коллоида дисперсная фаза отделяется от дисперсионной среды, образующиеся крупные агрегаты осаждаются под влиянием силы тяжести. Такой процесс осаждения называется седиментацией. [c.93]

Процесс электроосаждения слагается из двух стадий укрупнения (коалесценции) частиц дисперсной фазы под действием электрического поля и осаждения (седиментации) укрупненных частиц под действием силы тяжести. При этом частицы растягиваются, а их оболочка, испытывая напряжение, становится менее прочной. Диполи под влиянием электрического поля ориентируются вдоль силовых линий. При столкновении капелек оболочки разрываются, частицы сливаются, и крупные капли под действием силы тяжести оседают. [c.220]

Если заряд коллоидной частицы уменьшить до некоторого минимума, то устойчивость коллоидного раствора нарушится, произойдет слипание и соединение частиц в более крупные агрегаты (этот процесс называется коагуляцией) и их осаждение (седиментация). [c.168]

Движение частиц в процессе гравитационной седиментации можно рассматривать как явление самодиффузии, если распределение частиц в суспензии однородно. Неоднородность в распределении частиц приводит к явлению градиентной или обычной диффузии. Эксперименты [72] показали, что флуктуации скорости частиц достигают их средней скорости движения, причем иногда частицы движутся даже против силы тяжести. Сильная анизотропия гидродинамической диффузии приводит к тому, что коэффициент самодиффузии в направлении д равен D = 8at/, а в поперечном направлении D = 2aU, где а — радиус частиц, U — средняя скорость стесненного осаждения частиц. Отмечено также, что эффект самодиффузии заметно уменьшается, когда концентрация частиц становится больше 30 %. Самодиффузия наблюдалась также при осаждении тяжелой частицы в суспензии легких частиц. Если учитывать только парные гидродинамические взаимодействия частиц, то при стоксовом течении горизонтальная составляющая гидродинамической самодиффузии оказывается равной нулю [73]. Этот факт свидетельствует о том, что поперечная составляющая самодиффузии в суспензии вызвана, по-видимому, не парными, а многочастичными гидродинамическими взаимодействиями. [c.240]

В качестве приложения рассмотрим процесс седиментации бидисперсной эмульсии. Пусть в начальный момент имеется эмульсия, дисперсная фаза которой состоит из проводящих незаряженных капель двух сортов объемом V, и У2, причем Vi > V2, объемной концентрации С,о и С20. Эмульсия помещена в однородное электрическое поле напряженности Eq, параллельное направлению силы тяжести. При i>0 происходит осаждение капель. Предположим, что в процессе осаждения объем маленьких капель V2 и численная концентрация больщих капель и, постоянны. Физически это означает, что большие капли между собой не взаимодействуют, а укрупняются в процессе столкновения с малыми каплями объемом V2, которые между собой также не взаимодействуют. С учетом сделанных предположений получим следующие уравнения, описывающие изменение объема капель сорта 1 [c.336]

По мнению большинства исследователей [6, 9, 10], при мокром пылеулавливании действуют те же механизмы осаждения, что и в других процессах удаления пыли из газовых потоков гравитационное осаждение (седиментация), инерционное осаждение, эффект касания, осаждение под действием центробежной силы, диффузия, электрическое осаждение и другие неко- [c.108]

При описании процесса осаждения частиц аэрозоля на каплях распыленной жидкости (воды) чаще всего используют две модели. Первая исходит из наличия так называемой кинематической коагуляции, возникающей при движении частиц разного размера с различными скоростями под воздействием внешних сил. Такая коагуляция происходит при осаждении частиц на каплях воды, падающих под действием силы тяжести либо вводимых в аэрозоль со скоростью, превосходящей скорость их седиментации. [c.109]

Детальные исследования влияния возрастающих добавок флокулянтов на скорость осаждения у взвешенных частиц сока I сатурации, содержащего 18—19 % сахара, свидетельствуют о том, что введение в суспензию всего 20—100 мг/дм КО-1, ПАА-ГС или К-4 приводит к увеличению V от 1,5—2,0 до 4,5—6 см/мин (рис. 6.1). С ростом концентрации в системе реагента скорость седиментации сначала увеличивается, затем достигает определенной величины и дальше почти не изменяется. Прибавление других флокулянтов, например ВА-212, СВАН и др., ускоряло процесс осаждения частиц лишь до определенной концентрации, выше которой эффект снижался. [c.155]

При скорости вращения (4—6)-10 об/мин в ультрацентрифуге развивается центробежное ускорение, равное 10 g. При таких ускорениях макромолекулы с М 10 в течение нескольких часов оседают на дно кюветы. В процессе осаждения образуется граница между раствором концентрации с и растворителем (см. рис. 4.26). Если бы на макромолекулы действовала только центробежная сила, то для монодисперсного полимера наблюдалась бы резкая граница. Однако наличие диффузионного потока, связанного с градиентом концентрации, а также и полидисперсность образца приводят к размыванию границы с увеличением времени седиментации. Такой способ проведения эксперимента — наблюдение за неравновесным процессом седиментации — называют скоростной седиментацией. Измерение положения границы и ее смещения во времени проводится с помощью оптических схем (см. стр. 160), что позволяет рассчитать коэффициент седиментации [c.150]

Сосуды для осаждения малых объемов имеют и то преимущество, что аппаратура легче термостатируется и благодаря этому удается почти полностью устранить конвекционные потоки, резко искажающие процесс спокойной седиментации. [c.19]

Сливание декантация) или отсасывание жидкости после осаждения твердого вещества позволяет очень просто разделять твердую и жидкую фазы. Такой способ, особенно в случае слизистых осадков, имеет то преимущество, что осадок равномерно промывается. Большие количества промывной жидкости можно применять лишь в том случае, если частицы оседают быстро. Для декантации с успехом используют ребристые колбы Иенского стекольного завода. Процесс осаждения можно сильно ускорить не только центрифугированием, но в отдельных случаях также путем сокращения расстояния седиментации, например устанавливая наклонно узкую трубку [294]. При отсасывании, например, в центрифужном стакане рекомендуется применять сифон с загнутым концом последнюю часть жидкости отбирают, медленно наклоняя прилегающий к стенке конец сифона [295]. [c.230]

Точность расчетов процессов фракционирования дисперсных частиц в потоках жидкости определяется точностью определения скорости миграции частицы иод действием внешних сил. Для частиц, у которых форма отлична от сферической, в расчетах предпочтение следует отдавать стоксовскому диаметру. Этот диаметр определяют расчетным путем по скорости осаждения (седиментации) частицы в жидкости, которую находят экспериментально. [c.35]

Коагуляция очень распространена в природе и технике. Она используется, например, для очистки питьевой воды (реже сточных вод и растворов), запыленного воздуха и других сред. Коагуляцию можно рассматривать как процесс из двух стадий 1) слипание частиц в агрегаты — скрытая коагуляция 2) осаждение (седиментация) агрегатов с образованием осадка-коагулята в виде хлопьев или геля — явная коагуляция. [c.142]

Коагуляцию можно рассматривать как процесс из двух стадий 1) слипание частиц в агрегаты — скрытая коагуляция 2) осаждение (седиментация) агрегатов с образованием осадка — коагулята в виде хлопьев или геля — явная коагуляция. [c.160]

В силу указанных причин скорость осаждения клеток под действием силы тяжести составляет всего 10" —10 м/с. Еще меньшими скоростями оседания характеризуются субмикронные частицы — вирусы, осколки клеток (рис. 2.1). Для большинства микробиологических производств метод седиментации не находит применения как из-за его низкой эффективности, так и возможности потери качества целевых продуктов вследствие длительности процесса осаждения. [c.27]

Седиментация Процесс осаждения и отложения под действием силы тяжести взвешенного вещества в воде или в сточных водах [c.57]

Ультрацентрифуга состоит из металлического ротора диаметром несколько сантиметров, который вращается в вакууме при постоянной температуре. Ротор приводится в движение через электрический привод или каким-либо другим способом с заранее определенной постоянной скоростью вращения в диапазоне 1000—70 ООО об/мин. Небольшая цилиндрическая кювета, содержащая исследуемый раствор, помещается в ротор ближе к его внешней части. Устанавливающиеся в кювете градиенты концентрации определяют оптическим способом с помощью луча света, проходящего в направлении, параллельном оси вращения, и при каждом обороте ротора пересекаемого кюветой с раствором. Преломление или поглощение света, проходящего через различные участки кюветы, регистрируется соответствующей оптической системой. Последняя регистрирует концентрацию или изменение концентрации вдоль направления седиментации внутри кюветы. Развитие процесса осаждения молекул растворенного вещества можно проследить, фотографируя последовательные картины распределения по концентрации через определенные увеличивающиеся промежутки времени от начала седиментации. [c.220]

Процесс осаждения укрупнения частиц твердой фазы называется седиментацией. [c.338]

Процесс осаждения укрупненных частиц твердой фазы называется седиментацией (ХП, Б, 4). [c.370]

Технологическая простота метода седиментации стимулирует поиски путей его интенсификации. Часто для ускорения процесса осаждения клеточных суспензий применяют различные вспомогательные вещества, способствующие агрегации клеток либо увеличивающие плотность [c.27]

В отличие от коллоидных растворов, суспензии и эмульсии характеризуются оптической неоднородностью, выражающейся в способности рассеивать световые лучи (в результате чего эти системы всегда мутны) и способностью расслаиваться и разделяться. Процесс осаждения дисперсной фазы в дисперсионной среде называется седиментацией. Седиментации подтверждены все суспензии, однако скорость осаждения различных суспензий различна. Существует зависимость, выражающаяся уравнением Стокса [c.231]

Более эффективное разделение пробы суспензии (порошка) на фракции можно осуществить, если нанести ее на поверхность чистой жидкости без взмучивания, В этом случае прн седиментации все частицы должны пройти одинаковое расстояние, а так как они осаждаются с разной скоростью, то в процессе осаждения проба разделится на фракции частнц, отличающиеся скоростями седиментации, т, е. размерами частиц. Чем больше высота столба жидкостн, тем лучше разделение. Метод разделения напоминает элюционный метод в хроматографии. Сливая суспензию с определенных уровней, отделяют фракции, сушат и взвешивают. [c.200]

Наиболее сложную картину представляет процесс формирования новой твердой макрофазы, в котором могут участвовать такие физикохимические процессы, как седиментация механически взвешенных частиц, укрупнение и осаждение диспергированных компонентов, насыщение мо-лекулярно растворенных компонентов и образование кристаллов, адсорбция компонентов системы стенкой и другие. Такое разнообразие участвующих физико-химических процессов резко увеличивает количество факторов, влияющих на процесс образования новой твердой мэ1фофазы. Кроме того, на практике процесс образования твердой фазы редко достигает равновесного состояния, поэтому на количество и состав новой фазы часто влияют чисто механические факторы, такие, как конструкция аппарата, материал стенки, скорость и характер потоков и др. [c.9]

Различают два вида устойчивости дисперсных систем кинетическую (седиментационную) и агрегативную. Грубодисперсные суспензии кинетически неустойчивы, и на этом свойстве основаны все методы седиментационного анализа. Под агрегативной устойчивостью подразумевается способность частиц сохранять свои первоначальные размеры в процессе осаждения в дисперсионной среде. Иначе говоря, в процессе седиментации частицы дисперсной фазы не должны слипаться и образовывать агрегаты и флокулы (рыхлые агрегаты). [c.74]

Процесс осаждения укрупненых частиц твердой фазы золя называется седиментацией (от латинского sedimentation — осаждение). [c.367]

Если плотность частиц (твердых или жидких) больше плотности окружающей их жидкости, то они движутся в жвдкости в направлении силы тяжести, в противном случае частицы всплывают. В первом случае процесс называется осажденим (седиментацией), а во втором — флотацией. Оба процесса играют важную роль в различных областях техники. [c.183]

На диаграммах достаточно четко выделяются три характерных периода 1) собстпенпо коагуляции 2) флокуляции — интенсивного роста и объединения (агрегации) хлопьев в процессе осаждения и 3) остаточной седиментации, В первый период входят стадии инкубации и роста новой фазы. Стадия старения агрегатов гидроокисей протекает в последующие периоды оспет-ления. Влияние температуры на процесс коагуляции чрезвычайно существенно. В интервале 20—70 °С продолжительность коагуляции изменяется соответственно от 21,3 до 2,8 мин. При температуре значительно ниже 20 °С она может составлять несколько часов. Указанная зависимость имеет важное значение при решении попросов очистки воды от нефтепродуктов с применением коагуляции. [c.177]

Системы, образованные примесями первой группы, кинетически неустойчивы. Нерастворимые вещества удерживаются во взвешенном состоянии динамическими силами потока воды. В состоянии покоя для таких систем характерна седиментация взвешенных частиц. Она может протекать без слипания частиц или с их агрегацией в процессе осаждения. Различают свободное осаждение частиц системы, когда взвешенные вещества не оказывают взаимного влияния друг на друга, и сопряженное или стесненное осаждение в случае концентрированных суспензий. При седиментации очень часто наблюдается ортокинетическая коагуляция, аутокоагуляция и другие явления (см. гл. VII). В зависимости от адгезионного взаимодействия седимен-тирующих взвесей осадок образуется либо рыхлый (легко подвижный или структурированный с тиксотропными свойствами), либо плотный, малоподвижный и занимающий малый объем. [c.56]

Всякая взвешенная в жидкости дисперсная частица находится под действием двух сил силы тяжести и противоположно направленной силы диффузии, обусловливаемой броуновским движением частиц. Это приводит к определенному седимента-ционному равновесию (стр. 285). При слипании коллоидных частиц в агрегаты масса их увеличивается. В связи с этим броуновское движение постепенно замедляется и сила тяжести начинает преобладать над диффузией. В конце концов образуются крупные частицы, постепенно выделяющиеся из золя в осадок. Процесс осаждения укрупненных частиц твердой фазы называется седиментацией2. Таким образом, изменения в золе, как коллоидной системе, связанные с уменьшением степени дисперсности твердой фазы, проходят две главные стадии укрупнение частиц (собственно коагуляция) и выделение твердой фазы в осадок (седиментация). [c.306]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология