Седиментация полидисперсной системы

Существуют различные аналитические методы построения кривых распределения по данным седиментационного анализа. Эти методы отличаются видом уравнения, описывающего кривую седиментации. Каждое такое уравнение лишь с известным приближением описывает реальные кривые. Один из таких методов предложил Н. Н. Цюрупа. В настоящем практикуме рассматривается метод, предложенный Н. Я. Авдеевым. Этот метод дает возможность по минимальному числу экспериментальных точек найти аналитическое описание кривой седиментации и затем путем соответствующих математических вычислений получить необходимые величины, характеризующие фракционный состав и полидисперсность исследуемой системы. [c.52]

Седиментация полидисперсных суспензий. Полидисперсная система состоит из различных по размеру частиц, радиусы которых могут иметь любое значение в определенном интервале. Для характеристики полидисперсных систем применяют так называемые и н т е тральные и д и ф ф е р е п ц и а. и ь н ы е функции распределения. [c.47]

Рис. б, кривая седиментации полидисперсной системь [c.84]

Обычно предполагается, что при седиментации такой полидисперсной системы частицы различных размеров оседают независимо друг [c.152]

Тем не менее этот метод имеет ряд существенных недостатков. В частности, проведение касательных в известной мере субъективно и может привести к неточным результатам, особенно при обработке пологой части кривой седиментации. В результате этого могут быть выданы ошибочные заключения о распределении частиц полидисперсной системы по фракциям. Кроме того, графический метод не дает возможность получить количественные показатели, необходимые для решения теоретических и многих прикладных вопросов. [c.52]

Зависимость константы седиментации от молекулярного веса. В общем случае константа седиментации зависит от молекулярного веса в степени, равной или меньшей /2 [130]. Например, если характеристическая вязкость пропорциональна то константа седиментации при бесконечном разбавлении должна быть пропорциональна Это означает, что константа седиментации даже при бесконечном разбавлении не очень чувствительна к изменению молекулярного веса. До некоторой степени это компенсируется тем, что в полидисперсных системах концентрационная зависимость различных констант седиментации изменяется несколько медленнее, чем общая характеристическая вязкость [190]. Все же было показано, что смесь двух высокомолекулярных фракций полистирола в хороших растворителях разделяется очень слабо [190]. Лучше всего проводить опыты по расширению границы раздела в тета-растворителях [63]. В этом случае 5 должно зависеть от [120] и, кроме того, характеристическая вязкость и концентрационная зависимость 5 минимальны. [c.53]

Методы седиментации и ультрацентрифугирования позволяют также количественно исследовать полидисперсность коллоидных систем и установить кривые распределения по размерам частиц или по молекулярным весам. В полидисперсных системах методом осмотического давления можно определить среднечисленный молекулярный вес а методом ультрацентрифугирования — средневесовой молекулярный вес Ма,. [c.51]

Скорость оседания легко определить экспериментально как отношение некоторого пути к, пройденного частицей, ко времени х, за которое этот путь пройден. Измеряя скорость седиментации, можно с большой точностью вычислить размеры частиц — и не только какой-то один средний радиус, а получить полную картину распределения частиц по размерам, т. е. процент содержания частиц различных размеров в полидисперсной системе. [c.34]

Это уравнение дает возможность определять ту часть высоко-дисперсной фракции, содержащейся в некоторой бидисперсной системе, которая выпадает в осадок вместе с грубодисперсной фракцией в течение времени, необходимого для полной ее седиментации. Полученное уравнение применимо и при анализе седиментации полидисперсных систем. [c.375]

Методы седиментации и ультрацентрифугирования имеют большое значение для исследования полидисперсности систем. Изучением полидисперсности устанавливается количественное распределение частиц по размерам (кривая, распределения) — определяется относительное содержание в системе фракции частиц различного размера. Такого рода задачи решаются как при изучении теоретических вопросов, так и в производственной практике. [c.313]

Таким образом, если для конкретной полидисперсной системы удачно принята функция плотности распределения и соответствующее ей уравнение седиментации, то результаты осадительного центрифугирования могут быть аппроксимированы прямолинейной зависимостью в определенных координатах. Для однотипных геометрически подобных центрифуг эти прямые ил еют одинаковый угловой коэффициент. [c.103]

В простейших полидисперсных системах, где частицы четко ограничены и имеют размеры более нескольких миллимикронов, распределение частиц может быть определено методом скорости седиментации. [c.467]

Если система полидисперсна, количество выпавшего вещества не находится в прямой пропорциональной зависимости от времени (рис. 41). Ход кривой указывает, что основное количество взвеси оседает в первые минуты за счет седиментации крупных частиц (участок кривой ОА). [c.100]

В работе используется метод непрерывного взвешивания седиментаци-онного осадка. По полученным экспериментальным данным строят седи-ментационную кривую — зависимость массы седиментационного осадка Р от времени оседания т (рис. 79). В реальных полидисперсных системах кривые оседания имеют вид параболы. [c.142]

Понятно, что распределение частиц по высоте, подчиняющееся гипсометрическому закону, осуществляется только в монодисперсных системах. В случае полидисперсных систем картина распределения гораздо более сложная. Ниже приведены данные о влиянии броуновского движения и седиментации на скорость передвижения частиц в полидисперсном гидрозоле серебра [c.71]

Как видно из соотношения (V. 14), скорость оседания (седиментации) частицы пропорциональна квадрату ее радиуса. Поэтому по измерению скоросги седиментации частиц с известной плотностью можно определить их размер или, ес.пи система полидисперсна, распределение по размерам. Как правило, используют не непосредственное наблюдение за скоростью оседания отдельных частиц, а измерение какого-либо суммарного параметра, позволяющего изучить, например, изменение во времени распределения частиц по высоте. [c.182]

Если система полидисперсна, количество выпавшего вещества не находится в прямой пропорциональной зависимости от времени, и указанная зависимость в той же системе изображается кривой (рис. 19). Ход кривой указывает на то, что основное количество взвеси оседает в первые минуты за счет седиментации крупных частиц (участок кривой ОА). [c.96]

Пользуясь методом седиментации и ультрацентрифугирования, можно исследовать полидисперсность коллоидных систем. Большинство коллоидных систем характеризуется наличием частиц или молекул различных размеров, что часто отражается на технических свойствах материалов. Изучение полидисперсности в форме установления количественного распределения частиц или молекул по размерам (так называемых кривых распределения) производится разными методами для различных дисперсных систем. Системы с очень грубыми частицами (свыше [c.41]

Этот так называемый средневязкостный молекулярный вес становится равным М,с. при 0=1. Наблюдаемые значения сх находятся в пределах 0,5—2 и часто близки к единице. Измерения вязкости являются таким образом довольно простым средством вычисления приблизительного значения Мю. Для этого необходимо, конечно, определить значения К я и системы полимер—растворитель путем измерения вязкости растворов с известным М,,-. Последний приходится определять методами светорассеяния или седиментации, ь о многие опубликованные данные для обычных систем полимер— растворитель были получены по методикам, доступным для большинства исследователей в этой области. Необходимо только учитывать, что опубликованные ранее данные в значительной части неверны, так как они были вычислены на основании измерений молекулярных весов методом осмометрии на образцах с широким интервалом полидисперсности. Такая совокупность методов, дающих совершенно различные средние величины молекулярного веса, почти неправомерна, если не проведено тщательное фракционирование полимера для получения узкого интервала полидисперсности. [c.111]

Это уравнение называется уравнением Одена. Оно является обоснованием графического метода расчета распределения частиц по размерам в полидисперсных системах. Этот метод заключается в том, что экспериментальную кривую седиментации полидисперсной системы (см. рис. IV.1в) делят на участки, соответствующие выбранным временам полного осаждения фракций (тмин, Т2, тз...тмакс). Такое разделение кривой лучше проводить после предварительного определения времени осаждения самой крупной и самой мелкой фракций. Полному осаждению самой крупной фракции отвечает Тмин, время осаждения самой мелкой фракции соответствует времени окончания накопления осадка Тмакс- В точках кривой, отвечающих моментам окончания осаждения фракций А, В, С, D), проводят касательные до пересечения с осью ординат, на которой получают отрезки, соответствующие массам фракций частиц. Зная высоту столба суспензии и время полного осаждения фракций, по формуле (IV.19) можно определить скорость осаждения и по формулам (IV.8) и (IV.21) рассчитать радиус частиц каждой фракции. Очевидно, что применительно к полидисперсным систе.мам этот радиус является граничным для соседних фракций, а средний радиус фракции тем ближе отражает истинное значение, чем на большее число фракций разделена полидисперсная система. [c.235]

Суспензии, применяемые на практике, обычно полидисперсны. Такие системы подвергают дисперсионному анализу с целью выяснения характера распределения частиц дисперсной фазы по величине. В подобных анализах определяется ход седиментации порошка во времени (чем мельче частицы, тем медленнее идет их оседание). [c.475]

Большинство полидисперсных макромолекулярных систем представляет собой линейные полимеры с длинной цепью. Свойства этих систем неизменно зависят от концентрации при всех практически применяющихся концентрациях растворов. Эти системы уже не обнаруживают однозначных соотношений между скоростью седиментации и размерами частиц, характерных для более простых систем. Тем не менее кривую распределения частиц по скоростям седиментации можно построить методом, аналогичным описанному для простых систем, но это распределение будет зависеть не только от молекулярных параметров, но и от концентрации. Скорость седиментации сильно удлиненных частиц, кроме того, зависит от их формы, вследствие чего каждый класс частиц будет иметь не одну скорость, а определенный интервал скоростей седиментации. [c.469]

График седиментации полидисперсной системы (рис, 2Г1, в) представляет собой плавную кривую с бесконечно большим числом изломов. Для количественного анализа полидисперсной системы ось абсцисс графика седиментации разбивают на участки, соответствующие времени осаждения различных фракций. Чем большее число фракций будет выбрано для исследования, тем точнее будет полученная кривая распределения полидисперсной системы. Из точек кривой А, В, С, О и Е, соответствующих моментам полного осаждения фракций, проводят касательные к кривой до их пересечения с осью ординат (рис. 22.1, в). Полученные отрезки ординат показывают массы выбранных фракций. Например, фракция, радиус частиц которой может быть рассчитан по времени ее полного осаждения имеет массу Ш1 и т. д. Определив массы отдельных фракций, а также массу осадка на чашке после полного осаждения суспензии Шкакс, рассчитывают процентное содержание отдельных фракций [c.210]

Совершенно такие же рассуждения приложимы к трехдисперсной системе. В этом случае график седиментации будет иметь три излома. Для четырехдисперсной системы будет наблюдаться четыре излома и т. д. В общем случае график седиментации полидисперсной системы имеет бесконечно большое число изломов, т. е. будет выражаться кривой, представляющей собой предел, юманой линии с бесконечно малыми прямолинейными участками (рис. 1.11). [c.49]

Аналогичные рассуждения позволяют оценить поведение трехдисперсной системы и т. д. График седиментации полидисперсной системы имеет бесконечно большое число изломов, т. е. линия седиментации такой системы плавная (нижняя часть рисунка). Из анализа кри- [c.235]

Все реальные дисперсные системы полидисперс ы (частицы дисперсной фазы имеют разные размеры), и поэтому скорости осаждсния частиц различных фракций разные крупные частицы осаждаются быстрее, мелкие — медленнее. По этой причине кривая седиментации выпукла к оси ординат. Тангенсы угла наклона касательн з х в да [ з х точках кривой седиментации определяют скорости седиментации соответствующих фракций частиц. Зная скорости осаждения частиц отдельных фракций, по уравнению (III. 2) можно рассчитать их размер ( радиусы). Построением интегральной, а затем дифференциальной кривых распределения частиц полидисперсной системы по радиусам (1)аз-мерам) заканчивается седиментационный Э 1ализ. [c.76]

Определив предельные радиусы всей полидисперсной системы, теоретически разделяют изучаемую суспензию иа ряд фракций. Каждая фракция состоит из частиц, радиус которых лежит в опре-делен п 1х узких пределах. Проще всего выбирать фракции по кривой седиментации, используя ряд точек в местах наибольшего изменения кривизны линии (точки В, С, ),...). Проводят касательные к кривой в этих точках и спускают из них перпеидргкуляры на ось абсцисс. По избранным точкам рассчитывают радиусы частиц по формуле (ХУП.8). Так ко времени /2 выпадут все частицы первой фракции с радиусами от Г] до /"2, ко времени /3 полностью выпадут частицы второй фракции с радиусами от Г2 до Гз и т. д. Содержание отдельных фракций в дисперсной системе выражают в процентах от общей массы вещества, приняв за 100% ординату ОО5. [c.270]

Обычно предполагается, что при седиментации такой полидисперсной системы частицы раз1[ичных размеров оседают независимо друг от друга и движутся с определенной для каждого размера скоростью и (г). Поэтому вместо характерной для монодисперсной системы постоянной скорости накопления осадка в течение всего времени оседания при седиментации полидисперсных систем происходит непрерывное изменение скорости накопления осадка, и соответственно зависимость веса осадка от времени имеет вид плавной кривой (рис. У-6). На этой кривой можно выделить начальный линейный участок (при и конечный участок постоянного веса осадка (при [c.184]

При бесконечном разбавлении двухкомпонентного раствора член, заключенный в квадратные скобки в числителе, стремится к единице. Поскольку в этих формулах коэффициент диффузии не фигурирует, с их помощью можно вычислять молекулярный вес непосредственно по данным седиментации. Если d jdr измеряется в точке перегиба (средняя точка на фиг. 35, Л), то с равно просто начальной концентрации и можно применять формулу (Х.7). Подставляя в формулу (Х.8) тангенс угла наклона кривой зависимости In с от для системы, находящейся в равновесии, а также значения других фигурирующих в этом выражении параметров, получаем средневесовой молекулярный вес. Последний способ расчета имеет то преимущество, что он основан на применении интерференционной оптики, обеспечивающей большую точность измерения, чем теневой метод. Если кривая зависимости In от обращена выпуклостью вверх, то это свидетельствует о полидисперсности системы. Вогнутый характер кривой означает, что раствор является неидеальным. С помощью данных по седиментационному равновесию можно также рассчитать Z-средний молекулярный вес и оценить, таким образом, полидисперсность системы. [c.193]

Полидисперсность и кривые распределения. Методы седиментации и ультрацентрифугирования применяются для изучения так называемой полидисперсности коллоидных систем. Большинство коллоидных систем характеризуется наличием частиц или молекул различных размеров, что сильно отражается на их свойствах. Изучение полидисперсности для установления количественного распределения частиц или молекул по размерам (так называемых кривых распределения) производится разными методами для различных дисперсных систем. Системы с очень грубыми частицами (свыше 0,2 мм) исследуются простым ситовым анализом. Суспензии же и эмульсии с размерами частиц в интервале 1...200 мкм изучаются методами седимен- [c.307]

По мнению автора, одним из достаточно удачных решений задачи ограничения движения пластовых вод в промытых пропластках неоднородного пласта является метод закачки в обводненные пропластки полидисперсных систем, предложенный д-ром техн. наук А. Ш. Газизовым [47]. Основными компонентами этой системы являются ионогенные полимеры с флокулирующими свойствами и дисперсные частицы глины. Путем выбора концентрации полимера и глины в глинистой суспензии создаются условия для полного связывания полимера (флокуляции), в результате чего образуются глинополимерные комплексы с новыми физическими свойствами, устойчивыми к размыву потоком. Коллоидные частицы глин под влиянием броуновского движения стремятся равномерно распределяться по объему жидкости. Для осаждения этих частиц необходимо их укрупнение под влиянием кинетической энергии или же уменьшения потенциала у коллоидных частиц Значение его не постоянно, оно изменяется в зависимости от pH среды, температуры, химического состава и степени дисперсности глинистых частиц. Одним из путей снижения -потенциала является добавление в воду полимера. Закономерности флокуляции в жидких дисперсных системах, изложенные в трудах С. С. Воюцкого, Ю. И. Вайнера, Д. Н. Минца, К. С. Ахмедова, А. Ш. Газизова и других исследователей, показывают, что оптимальная доза полимера, обеспечивающая образование наиболее крупных хлопьев и быструю седиментацию, обратно пропорциональна квадрату ради- [c.56]

Если система монодисперсна по составу, то не должно возникать никаких трудностей ни при светорассеянии, ни при седиментации, поскольку в этом случае разница между сополимером и гомополимером очень небольшая. Если же система полидисперсна, то и удельный инкремент преломления йп1йс и парциальные удельные объемы будут зависеть от состава. [c.151]

Исследование негауссовости диффузионных кривых представляет, таким образом, возможность оценки неоднородности полимеров при любых регистрирующих системах, однако к качеству интерферограмм диффузометров при таких расчетах предъявляются более высокие требования, чем к седиментограммам. Такие расчеты могут быть полезными особенно при исследовании олигомеров (к негомогенности которых седиментация нечувствительна), сильно полидисперсных веществ и, возможно, жесткоцепных полимеров. [c.121]

Корнбергу не удалось пока получить синтезирующий фермент в чистом виде. Особенно трудно избавиться от примеси нуклеазы, т. е. гидролизующего фермента. Этим, вероятно, объясняется то обстоятельство, что молекулярный вес синтетической ДНК хотя и велик (он достигает 5- -6 10 ), но меньше, чем у природной ДНК, добавляемой в виде затравки. Кроме того, полимер оказывается полидисперсным. Одновременное измерение константы седиментации и характеристической вязкости обнаруживает несколько меньшие величины, чем у природных образцов ДНК. Самое неясное пока — неудачи в синтезе ДНК с биологической, т. е. трансформирующей, активностью. До настоящего времени получение высокомолекулярной ДНК с трансформирующей активностью путем синтеза в модельной системе не удавалось. Объяснить это частичным расщеплением цепей нуклеазами трудно, ведь активная область макромолекулы ДНК, как будет видно дальше, имеет молекулярный вес порядка 10 , т. е. составляет примерно десятую часть целой цепи. Во всех же прочпх свойствах — в соотноше- А-ЬТ [c.240]

Возможность получения исходных данных о форме частиц составляет второе и очень большое преимущество центрифуги по сравнению с более простыми в обращении аппаратами. Если имеется полидисперс-ная система нешарообразных частиц, в которой различные сорта частиц обладают различными скоростями седиментации, либо вследствие различия масс, либо значений /, то при быстрой седиментации в переходной зоне между растворителем и раствором снова обнаруживается распределение концеитрации, характерное для случая полидисперсности. Если можно связать значения 5 для разных сортов частиц с их молекулярными веса.ми из седиментацнонной диаграммы, как это было показано для шарообразных частиц, то можно и здесь получить данные о молекулярновесовом распределении. [c.372]