едиментация суспензий и седиментационный анализ дисперсных систем.

Процесс оседания частиц дисперсной фазы в жидкой или газовой дисперсионной среде под действием силы тяжести есть седиментация суспензий. По мере увеличения ск-ти оседания возникает сила трения пропор. Ск-ти частицы.F_тр=BU. Частица движется с постоянной скоростью, если сила трения уравновешена силой тяжести. V=2g(p-p₀)r²/9η-закон седиментации, условия соблюдения данного закона:

1)Независимость оседания частиц(разб.системы)

2)Ламинарность

3) Дисперсность r=10^-7/10^-5

4) Сферическая форма частиц

Седиментационный анализ основан на различных скоростях оседания частиц разного размера, с помощью его можно найти средний радиус частицы, описывается ур-ями: m=(Q/H)*Uτ, где Q-общая масса, H-первоначальная высота столба суспензнии m=2Q_д(p-p₀)r²τ/9ηH, а также уравнением Сведберга-Одена m=q_i+(dm/dτ)τ СМОТРЕТЬ ГРАФИК ТЕМА 3.5!!! Дифференциальные кривые распределения показывают распределение масс частиц по их размерам,а функция распределения представляет собой долю частиц в интервале(r+dr)

23. Седиментационно-диффузионное равновесие. Седиментационная устойчивость.

, , где -плотность частицы, - плотность дисп.среды, концентрация частич у дна сосуда, когда h=0, -концентрация частиц на высоте h от дна сосуда, V-объем частицы. Седим.устойчивость- способность системы протоивостоять действию силы тяжести. Чем больше размеры частицы,тем быстрее скорости оседания частиц.

24. реологические свойства дисперсных систем. Понятия об упругих,вязких и пластических деформациях. Реология – наука о деформации и течении материала. Совокупность механических свойств – прочность, упругость, эластичность, пластичность – является важной характеристикой материала. Поскольку эти свойства связаны со структурой, они называются структурно –механическими. Упругопластические свойства характеризуют способность тел сопротивляться деформациям. Существуют два основных вида деформации: растяжение или сжатие и сдвиг. Деформации бывают упругими – тело полностью восстанавливает свои свойства после снятия нагрузки- и остаточные – без разрушения, возникает под действием тангенциального напряжения. В соответствии с этим тела делятся на упругие и пластичные. Деформации упругих тел описываются законом Гука: P=Е γ. Е – модуль Юнга характеризует жесткость тела. При напряжении большем критического происходит либо разрушение, либо остаточные деформации, характерные для пластичных тел. В этом случае устанавливается течение с постоянной скоростью при постоянном напряжении, отвечающем пределу текучести (прочности). Вязкие тела отличаются от пластических тем, что текут при любых напряжениях. Течение идеально вязких тел описывается законом Ньютона.

P=ηdU/dx.

В основе пластических деформаций – необратимые перемещения атомов на значительные расстояния от исходных положений равновесия. Закон течения в области разрушения структуры описывается уравнением Бингама.

25. Основные законы реологии. Классификация дисперсных систем по структуре и структурно-механическим свойствам. Все реальные тела принято делить на жидкообразные, текущие при любых напряжениях, и твердообразные. Жидкообразные тела классифицируют на:

1) ньютоновские жидкости – системы, течение которых подчиняется закону Ньютона:

P = ŋ , P – напряжение сдвига, ŋ- коэффициент вязкости, - градиент скорости.

2) неньютоновские жидкости – их вязкость зависит как от T, так и от напряжения сдвига. Они подразделяются а стационарные, реологические свойства которых не изменяются со временем, и нестационарные, для которых эти характеристики зависят от времени. Наиболее общим уравнением, описывающим течение стационарных неньютоновских жидкостей, является эмпирическое уравнение Оствальда-Вейля: , где k и n – постоянные, данную жидкообразную систему. Если n=1, жидкость является ньютоновской, и константа k совпадает с ньютоновской вязкостью ŋ. При n<1 вязкость растет с увеличением скорости сдвига и напряжения. Эти жидкости наз-ся дилатантными.

а-для жидкообразных тел

б- для твердообразных

Разбавленные грегативно-устойчивые ДС со сферическими частицами обычно представляют собой ньютоновские ж-ти.

ур-е Эйнштейна:

ŋ= ŋ₀(1+α φ)

α- коэффициент формы частицы

φ- объемная концентрация дисп.фазы

Согласно теории структурирования все структуры в коллоидных системах делаятся на:

-коагуляционные (за счет ван-дер-ваальсовых сил притяжения частиц)

-конденсационно-кристализационные(хим взаимодействие между частицами и их срастание)