Дисперсионный седиментационные

При седиментационном анализе в большинстве случаев готовят водные суспензии. Использовать воду в качестве дисперсионной среды удобно и для последуюш,их расчетов, так как необходимые константы для воды имеются в доступных справочниках. Если вода плохо смачивает анализируемый порошок, то в нее добавляют [c.20]

В основе седиментационного метода анализа дисперсных систем в гравитационном поле лежит зависимость скорости осаждения частиц дисперсной фазы от их размеров под действием силы тяжести (уравнение III. 2). Это уравнение справедливо только для условий, при которых выполняется закон Стокса (частицы имеют сферическую форму, движутся ламинарно и независимо друг от друга с постоянной скоростью, трение является внутренним для дисперсионной среды). Поэтому описываемый метод дисперсионного анализа применяется для суспензий, эмульсий, порошков с размерами частиц 10 ч- 10 см. При высокой скорости оседания частиц большего размера развивается [c.81]

В седиментационном анализе оценки устойчивости нефтяных дисперсных систем против расслоения предполагается, что хорошей моделью дисперсионной среды для изучаемых растворов является гептан-толуольная смесь. Однако разбавление испытуемой системы, очевидно, приводит к существенному изменению размеров дисперсной фазы, что делает невозможным определение истинной устойчивости испытуемой нефтяной системы [31]. [c.82]

Практически все изучаемые нефтяные системы полидисперсны и отличаются сложностью химического и компонентного состава. Для таких систем характерны самопроизвольные процессы, приводящие к понижению дисперсности и свободной энергии системы и являющиеся признаком ее термодинамической неустойчивости, К таким процессам можно отнести, в частности, коллоидно-химические превращения, обязанные взаимодействию компонентов дисперсной фазы и дисперсионной среды системы. При этом система, сохраняя постоянство состава, может существенно изменять энергетические характеристики. Потеря агрегативной устойчивости может привести к кинетической (седиментационной) неустойчивости системы, на что [c.124]

Аэрозоли обычно получают в отсутствии ПАВ. Поэтому аэрозоли агрегативно неустойчивы, но, благодаря особенностям газовой дисперсионной среды, они обладают высокой седиментационной устойчивостью. [c.290]

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]

Для седиментационного анализа можно использовать различные глины, тальк, мел, мрамор и т. д. Для повышения их устойчивости можно применять растворы водорастворимых ПАВ (иногда полезно использовать в качестве дисперсионной среды разбавленный раствор уксусной кислоты). [c.150]

У.В.З. Построить седиментационную кривую пигмента кубового желтого в воде по экспериментальным данным седиментации в центробежном поле частота вращения центрифуги л —2000 об/мин вязкость среды 11=1 10 Па-с плотность дисперсной фазы р= 1,3. Ю кг/м плотность дисперсионной среды ро=ЫО кг время центрифугирования /=180 с максимальная высота л тах = 6.10 м максимальная масса выпавшего осадка (после полного оседания) /И ,ах = 63.10 кг расстояние от оси вращения центрифуги до плоскости наблюдения Ла=14-10 м. [c.120]

V.9.I. Рассчитать средний сдвиг X сферических частиц песка в воде (т. е. смещение за 1 с за счет теплового движения) и скорость седиментации прн следующих условиях температура 7 = 293 К, вязкость дисперсионной среды -п=1-10 з Па-с плотность песка р = 210 кг/м , плотность дисперсионной среды p = Ы 0 кг/м . Сравнить седиментационную устойчивость дисперсных систем с размерами частиц 10 м (грубодисперсная система) и 10 м (коллоидная система). [c.123]

В рассмотренных выше теориях образования коллоидных систем в результате процессов конденсации основное внимание уделялось образованию достаточно малых частиц как условию, обеспечивающему коллоидной системе седиментационную устойчивость. Однако для получения длительно существующих коллоидных систем одного этого условия недостаточно, сис-геме необходимо еще придать агрегативную устойчивость. На это особое внимание обратил еще Н. П. Песков. Он правильно указал на несостоятельность взглядов некоторых исследователей, считавших, что для получения золя необходимо лишь раздробить дисперсную фазу в дисперсионной среде до частиц, отвечающих коллоидным размерам. [c.231]

Поскольку частицы суспензий обладают сравнительно большими размерами (они видимы в микроскоп), суспензии седиментационно неустойчивы, если плотность дисперсной фазы не очень близка к плотности дисперсионной среды и вязкость этой среды не очень велика. По той же причине суспензии не обнаруживают осмотического давления и броуновского движения и не способны к диффузии. [c.367]

Условия, необходимые для образования эмульсий, сходны с теми условиями, которые нужны для получения коллоидных си-, стем с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой. Обе жидкости, образующие эмульсию, должны быть нерастворимы или мало растворимы друг в друге, и в системе должен присутствовать стабилизатор, который в этом случае называют эмульгатором. Эмульсии тем седиментационно устойчивее, чем ближе плотности обеих фаз. [c.368]

Ко второй группе относятся методы, в которых не производится непосредственного разделения дисперсной системы на фракции. Седиментационный анализ, в котором не осуще ствляется непосредственное разделение дисперсной системы на отдельные фракции, можно проводить, наблюдая за изменением одной из следующих величин 1) объема осадка, 2) концентра-, ции суспензии, 3) плотности суспензии, 4) гидростатического давления столба суспензии и 5) веса осадка (весовой метод). Дисперсионный анализ суспензий в поле центробежной силы может проводиться также с разделением и без непосредственного разделения системы на фракции. [c.12]

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]

Процесс седиментации постепенно приводит дисперсную систему к упорядоченному состоянию, так как оседающие частицы располагаются в соответствии с их размерами (в нижних слоях преобладают крупные, затем более мелкие). Через какой-то промежуток времени все частицы могли бы осесть, как бы малы они ни были. Однако этому противодействуют броуновское движение и диффузия, стремящиеся распределить частицы равномерно по всему объему дисперсионной среды. Между процессами седиментации и диффузии устанавливается равновесие, характеризуемое неоднородным распределением частиц по высоте столба. Мелкие частицы сильнее испытывают влияние диффузии и располагаются в основном в верхних слоях, более крупные частицы под действием силы тяжести располагаются в нижних слоях. Установившееся состояние системы называют седиментационно-диффузионным равновесием. Путем подсчета частиц на двух уровнях можно определить массу и радиус частиц. [c.375]

Если агрегативная устойчивость коллоидных систем отвечает их способности сохранять постоянными размеры частиц, то седиментационная устойчивость характеризует противодействие осаждению в поле тяготения. Коллоидные частицы участвуют в тепловом (броуновском) движении, что обусловливает их равномерное распределение в достаточно узком слое жидкости.. Способность частиц удерживаться во взвешенном состоянии зависит от их размеров, массы, вязкости раствора, различия плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды. Повышение температуры увеличивает скорость броуновского движения частиц, однако при слишком высоких температурах сталкивающиеся частицы разрушают свои защитные оболочки из ионов и молекул растворителя, частицы слипаются, и начинается их седиментация. [c.152]

Следует отметить, что при одинаковых плотностях дисперсной фазы и дисперсионной среды система сохраняет седиментационную устойчивость, несмотря на большие размеры агрегатов слипшихся частиц. [c.152]

Молекулярно-кинетическая теория рассматривает коллоидные системы как частный случай истинных растворов дисперсную фазу — как растворенное вещество, дисперсионную среду — как растворитель. Это позволяет вполне удовлетворительно объяснить явления осмоса, диффузии,, седиментационного равновесия и другие неспецифические свойства коллоидов (т. е. свойства, не связанные с проявлением молекулярных взаимодействий на поверхности коллоидных частиц). [c.19]

Типичные микрогетерогенные системы седиментационно неустойчивы частицы их Движутся под действием силы тяжести. Поэтому в них нельзя наблюдать диффузию и осмотические явления. Однако по остальным свойствам микрогетерогенные системы (особенно с жидкой дисперсионной средой) имеют много общего с коллоидными системами. Они так же, как и коллоиды, могут быть получены дисперсионным и конденсационным методами. Микрогетерогенные системы из-за развитой поверхности раздела фаз неустойчивы и термодинамически. Им можно придать агрегативную устойчивость, адсорбируя на их частицах ионы и поверхностноактивные вещества. Наиболее надежно стабилизируют микрогетерогенные системы (так же как и коллоиды) прочные студнеобразные пленки, образуемые мылами и высокополимерами. Исключение составляют системы с газообразной дисперсионной средой (сухие порошки, пыль, дымы, туманы), стабилизацию которых нельзя осуществить подобным путем. [c.133]

Дымы и туманы представляют собой дисперсные системы с газообразной дисперсионной средой. Дым — это твердые частицы, распределенные в газе, а туман — весьма мелкие капельки жидкости, тоже в газе. Надо иметь в виду, что седиментационно-устойчивые неоседающие дымы и туманы имеют весьма малые размеры частиц дисперсной фазы (менее 10 см), т. е. обладают коллоидной степенью дисперсности. Поэтому седиментационно-устойчивые дымы и туманы обычно объединяют под общим названием аэрозоли, независимо от агрегатного состояния дисперс- [c.147]

Суспензиями называются грубодисперсные системы, в которых дисперсионной средой является жидкость, а дисперсной фазой — твердое вещество. Суспензии, как правило, седиментационно неустойчивы и твердая фаза оседает под действием силы тяжести частиц. Примером суспензий могут служить суспензии минеральных частиц в воде, сажи в воде и др. [c.168]

Седиментационный метод используют не только для анализа дисперсности, но и для препаративного выделения отдельных фракций суспензии. Эта весьма важная для практических целей задача решается обычно путем фракционирования в конусах методом восходящей струн. Суспензию помещают в конус, после чего в нижнюю его часть (рис. 7) с постоянной объемной скоростью р подают дисперсионную среду (обычно воду). Линейная скорость поднимающихся частиц и постепенно уменьшается и становится наименьшей в наибольшем сечении конуса с радиусом / [c.49]

Рассмотренные методы анализа и разделения широко используются в практике. Так, в почвоведении и геологии первой и основной характеристикой почвы, грунта, минеральной смеси является гранулометрический (дисперсионный) состав, определяемый на основании механического (ситового и седиментационного) анализа. Анализ порошков и разделение их в промышленном масштабе широко применяется в силикатной, цементной, лакокрасочной, горнообогатительной промышленности, в строительной технике и многих других отраслях народного хозяйства. [c.49]

При такой классификации методы применения фильтровальной перегородки объединяются с методами, использующими седиментационную неустойчивость дисперсий. Следуя традиции, будем именовать эту группу методов механическими. Если агрегативная и седиментационная устойчивости системы не высоки, можно применять не только механические методы, но и методы, эффективно использующие низкий уровень устойчивости дисперсии, причем без введения дополнительных реагентов. Важнейшие из таких методов— микрофлотация и некоторые разновидности фильтрования (скорые фильтры, контактные осветлители). Эти же методы становятся эффективными и в отношении систем, характеризующихся высокой устойчивостью, если их применять при дополнительной обработке дисперсии коагулянтами. Здесь, однако наиболее специфично применение коагулянтов, так как последующее отделение агрегатов от дисперсионной среды может осуществиться различными методами механическими, флотацией и фильтрованием. [c.332]

Поскольку аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми системами, их разрушение всецело связано с кинетической устойчивостью (см. раздел ХП1. I). В связи с проблемами газоочистки понятие кинетической устойчивости (сформировавшейся при рассмотрении спонтанного процесса разрушения коллоидов) нуждается в обобщении применительно к рассмотрению процессов принудительного разрушения. Кинетическая устойчивость сводится к седиментационной лишь тогда, когда дисперсные частицы от дисперсионной среды отделяются в процессе седиментации, т. е. в случае грубодисперсных систем. В противоположном предельном случае высокодисперсных аэрозолей частичная концентрация падает за счет броуновской диффузии частиц к поверхности коллектора. Именно этот спонтанный процесс контролирует кинетическую устойчивость в высокодисперсных системах. [c.352]

В отличие от поведения частиц в монодисперсиых системах частицы в полидисперсных системах осаждаются с разными скоростями, поскольку они имеют неодинаковые размеры. В основу дисперсионного седиментационного анализа полидисперсных систем пололчено представление о то.м, что системы состоят из нескольких фракций, которые можно рассматривать как отдельные монодисперсные системы. Очевидно, чем на большее число фракций разделена полидисперсная система, тем в большей степени эти фракции будут соответствовать монодисперс-иым системам и тем с большим основанием для них. могут быть использованы соотношения (1У.20) н ( У.21). [c.233]

Оригинальный метод седиментациониого аналнза дисперсности был предложен Вигнером. Он основан на измерении гидростатического давления столба суспензии с помощью сообщающихся сосудов. Если в одно колено сообщающихся сосудов помещена суспензия, а в другое — чистая дисперсионная среда или другая жидкость, то высоты уровней суспензии и жидкости будут обратно пропорциональны их плотностям. При оседании сусиензии ее плотность уменьшается и соответственно понижается уровень жидкости во втором колене (рис. IV.4), что позволяет следить за кинетикой процесса седиментации. Простота метода и его экспрес- [c.200]

По предложению Н. П. Пескова (1920) устойчивость дисперсных систем подразделяют на два вида устойчивость к осаждению дисперсной фазы и устойч1шость к агрегации ее частиц. Первый вид устойчивости, который характеризует способность дисперсной системы сохранять равномерное распределение частиц дисперсной фазы по объему дисперсионной среды, или ее устойчивость к разделению фаз седиментационная устойчивость), рассмотрен в разд. IV. А, посвященном кинетическим свойствам дисперсных систем. В данном разделе обсуждаются явления и процессы, обусловленные различной агрегативной устойчивостью дисперсных систем. [c.270]

Наибольшим разнообразием факторов устойчивости и методов коагуляции отличаются дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Для них характерны все ранее рассмотренные как термодинамические, так и кинетические факторы устойчивости, поскольку только в жидких средах наблюдается диссоциация электролитов, вызывающая образование двойных электрических слоев, и сольватация, при которой возможно резкое снил ение межфазного натяжения. В жидких средах можно наблюдать адсорбционное понижение поверхностной энергии до минимальных значений, компенсирующихся энтропийным расталкиванием. В результате этого становится возможным самопроизвольное диспергирование нли образование гетерогенных дисперсных систем, устойчивых практически неограниченное время. В жидких средах возможно изменение плотности фаз в широких пределах, что, например, позволяет значительно легче достигать термодинамической устойчивости по отношению к седиментации (седиментацион-по-диффузионное равновесие). Для дисперсных систем с л<идкой дисперсионной средой, безусловно, возможно регулирование и кинетических факторов устойчивости к коагуляции и седиментации (изменение вязкости среды). [c.342]

Различие в размерах частиц дисперсной фазы отражается на молекулярно-кинетических свойствах дисперсных систем. Частицы суспензий не участвуют в броуновском движении, они не способны к диффузии и как следствие в отличие от лиозолей суспензии седиментационио неустойчивы и в них практически отсутствует осмотическое давление. Молекулярно-кинетическое движение частиц лиозолей обусловливает энтропийное отталкивание частиц, обеспечивает равномерное их распределение по объему дисперсионной среды. Энтропийный фактор агрегативной устойчивости у суспензий отсутствует, скорость их коагуляции не зависит от броуновского движения (и не может следовать закономерностям теории кинетики коагуляции Смолуховского), а связана в основном со свойствами прослоек дисперсионной среды. Действия других факторов агрегативной устойчивости в суспензиях и лиозолях имеют много общего. [c.343]

Седиментационная устойчивость оценивается по количеству отделившейся за сутки дисперсионной среды из определенного объема раствора в результате гравитационного разделения его компонентов. Обычно в мерньтй цилиндр заливают 100 мл раствора и по истечении 1 сут. берут отсчет количества (в %) отстоявшейся в верхней части дисперсионной среды. [c.40]

Вследствие седиментационной неустойчивости суспензии, особенно металлов, рекомендуется готовить смешанные суспепзни из магнитного порошка и высокодисперсного немагнитного загустителя (глины, аэросил) или полимера. По той же причине рекомендуются в качестве дисперсионной среды вязкие жидкости (масла различных марок). [c.186]

V.9.2. Рассчитать средний сдвиг сферических частиц оксида алюминия в воде и скорость их седн.ментации при следующих условиях температура Г = 293 К вязкость среды 11 = 110 Па-с плотность дисперсной фазы р = 3,9-10 кг/м плотность дисперсионной среды р = = 1-10 кг/м Сравнить седиментационную устойчивость дпсперсных систем с размерами частиц 10 и 10" м. [c.123]

V.9.9. Используя уравнение седиментационно-диффуз-ного равновесия, вычислить высоту, на которой концентрация частиц AiPa с радиусом г = 1 10 м будет вдвое меньше, чем на дне сосуда. Температура 7 =293 К плотность дисперсной фазы р = 4,0-10 кг/м плотность дисперсионной среды ро=1-10 кг/м . [c.124]

Дисперсность коллоидных систем характеризуют размером частиц дисперсной фазы. Так как размеры частиц неодинаковы, то для полного представления о дисперсности необходимо иметь кривую распределения дисперсной фазы по размерам частиц, которую строят по данным дисперсионного анализа. Последний осуществляют седиментационным методом или методом микроскопи-рования. [c.209]

Предоставив суспензии осаждаться под действием силы тяжести, через определенные промежутки времени определяют массз частиц, накопившихся на чашечке, погруженной в суспензию на определенную глубину Так можно установить распределение частиц по фракциям разного размера. Такой метод дисперсионного анализа суспензий получил название седиментационно го анализа. Его широко применяют при изучении дисперсных систем с размерами частиц от 10 до 10 нм, в частности почв и грунтов. [c.299]

Границы применения обычного седиментационного метода анализа для высокодисперсных систем зависят как от величины частиц, так и от разности плотностей между частицей и дисперсионной средой. Для тяжелых частиц (например, металлических с плотностью порядка 9—10 г см ) практически нельзя определять радиусы Меньше 50 ммк, а для частиц с меньшей плотностью эта граница еще больше сдвигается в сторону крупных частйц. В большинстве случаев седиментационные методы анализа дают возможность охарактеризовать полидисперснЫе системы с размером частиц от 100 до 0,5 мк. Частицы больше 100 мк (г = 50 мк) предварительно отделяют, например отсей-ванием на ситах, и анализируют отдельно. Содержание в суспензии частиц С размерами меньше 0,5 мк определяют суммарно без разделения на фракции. В связи с этим большое внимание было уделено разработке методов дисперсионного анализа, основанных На наблюдении за скоростью оседания частиц под действием центробежной силы с применением ультрацен-Трифуг различной конструкции. Сведбергом быЛи сконструированы ультрацентрифуги, дающие ускорения, равные 10 и большие ( —ускорение силы тяжести). Таким методом можно исследовать коллоидные системы высокой степени дисперсности (например, с радиусом частиц до 2 ммк). Современные ультра- [c.8]

Кинетическая устойчивость аэрозолей определяется формулами (XIII.2.1) и (XIII.2.4). Скорость оседания частиц аэрозолей, определяемая седиментационной формулой, весьма велика в связи с малой вязкостью дисперсионной среды. Частица, которая при оседании в воде пройдет путь 1 см за 10 мин, в воздухе пройдет этот же путь за 1 с. [c.456]

Под устойчивостью дисперсных систем понимают способность дисперс1юй фазы сохранять состояние равномерного распределения в дисперсионной среде. Различают два вида устойчивости — агрегативную и седиментационную (иногда ее называю кинетической, по скорости осаждения частиц). [c.149]

Седиментационная или, как ее раньше называли, кинетическая устойчивость характеризует способность системы к равномерному распределению частиц по всему объему системы. Эта устойчивость зависит от интенсивности теплового движения частиц, влияния на них гравитационного поля и вя-зкости дисперсионной среды. Коллоидные системы, особенно лиозоли, имеющие частицы малого размера, обладают достаточно высокой седиментациопной устойчивостью. Грубодисперсные системы, например суспензии или эмульсии, относятся к седиментационно неустойчивым системам. [c.95]

Седиментационно-неустойчивые дымы и туманы также агрегативно неустойчивы, как аэрозоли. Впрочем, системы с газообразной дисперсионной средой можно сделать агрегативно устойчивыми. Надо только искусственно придать им высокий электрический заряд, тогда их частицы, отталкиваясь, не будут сцепляться. Это единственный путь стабилизации дисперсных систем с газообразной дисперсионной средой. Однако в ряде случаев приходится не стабилизовать, а, напротив, разрушать дымы и туманы, иредставлянэщие собой вредные, нежелательные явления. [c.149]

Эта примечательная трудность обнаруживается при попытке найти место группе методов, исгцэльзующих фильтровальные перегородки. Система может характеризоваться высокой седиментационной и агрегативной устойчивостью н тем не менее возможно разделение дисперсной фазы и дисперсионной среды. В результате фильтрования дисперсионная среда оказывается по одну сторону перегородки, а дисперсная фаза формирует осадок по другую сторону перегородки, если только размер частиц не мал по сравнению с порами перегородки. [c.332]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология