ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярмо-кинетпческпе свойства снобоцноднсперспых систем из "Курс коллоидной химии" Кривые седиментации монодисперсной (а), бидисперсной (б), поли-дисперсной (в) систем. [c.196] Таким образом, определяя экспериментально зависимость массы осевшего осадка от времени, можно рассчитать размер частиц. Соотношения (IV. 21) и (IV. 22) выполняются при соблюдении всех перечисленных в предыдущем разделе условий, при которых применим закон Стокса. [c.196] Типичная кривая седиментации реальной полидисперсной системы представлена иа рис. IV. 1о. Эту кривую можно представить как ломаную линию, отвечающую бесконечно большому числу фракций. Кривая седиментации, представленная на рис. IV. 1 в разделена на четыре участка, соответствующих выбранным временам полного осаждения фракций (т н, то, Тмакс)- Такое разделение кривой лучше проводить после предварительного определения времени осаждения самой крупной и самой мелкой фракций. Полному осаладению самой крупной фракции отвечает Тмин. Время осаждения самой мелкой фракции соответствует времени окончания накопления осадка Тыакс В точках кривой, отвечающих моментам окончания осаждения фракций (В, С, О, Е) проводят касательные до пересечения с осью ординат, на которой получают отрезки, соответствующие массам фракции частиц. Зная высоту столба суспензии и время полного осаждения фракций, можно по формуле (IV. 20) определить скорость осаждения и по формулам (1 .8) или (IV. 22) рассчитать радиус частиц каждой фракции. Очевидно, что применительно к полидисперсным системам 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.197] Кривая распределения является наглядной и удобной характеристикой полпднсперсности системы, по которой легко определить содержание различных фракций. Ее строят подобно кривом распределения юр по размерам, описанной в разд. III. Б, Обычно сначала строят интегральную кривую распределения, проводят ее выравнивание с учетом точности получаемых средних значений радиусов частиц фракций и затем по ней строят дифференциальную кривую распределения. Но иногда дифференциальную кривую строят сразу. Такое построение показано на рис. IV. 2. На оси абсцисс откладывают значения радиусов на ось ординат иа)юсят отношение приращения массовых долей к разности радиусов частиц соседних фракций Дх/Аг . Построив на графике отдельные прямоугольники для каждой фракции (гистограмму) и соединив плавной кривой середины их верхних сторон, получают дифференциальную кривую распределения частиц полидисперсной системы по размерам. Чем меньше отличается Гм н от Гмакс и чем больше максимум кривой распределения, тем ближе система к монодисперсной. [c.198] Это соотношение всегда меньше единицы для монодисперсной системы оно равно единице. [c.199] Необходимо отметить, что разные методы определения разме- ров частиц могут давать различные значения среднего размера. [c.199] Это связано с тем, что принципы методов определения дисперсности могут быть основаны на свойствах, зависящих от числа частиц, или от их поверхности, нлн от объема (массы). [c.199] Остановимся подробнее на методах и приемах использования седиментации в дисперсионном анализе. Их очень много, и поэтому ограничимся описанием только основных. [c.199] Один из простейших приемов разделения дисперсной системы (суспензии) на две-три фракции основан на процессе отмучивания. Этот процесс заключается в многократном взмучивании и осаждении системы в течение одного и того же времени, за которое крупная фракция успевает осесть с определенной высоты столба суспензии. Верхнюю часть суспензии сливают до определенного уровня. Таким образом суспензию освобождают от мелкой фракции. Число операций определяется необходимой степенью разделения. [c.200] 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] Разработаны методы седиментациониого анализа, основанные на измерении массы или объема осадка, выпадающего в течение определенного промежутка времени. При этом можно измерять объем осадка, собирающегося в капиллярах, или отбирать осадки со дна приборов, а затем сушить их и взвешивать. Одиако эти методы не нашли широкого иримеиения из-за неудобств отбора проб, большой затраты времени и малой точности анализа. [c.200] Достаточно широко используется пипеточный метод дисперсионного анализа. Этот метод основан иа отборе проб фракций пи--яь петкой из градуированного цилиндра с определенной высоты слоя суспензии через установленные промежутки времени (рис. ГУ.3). Отобранные пробы фракций высушивают и взвешивают. По результатам анализа строят кривую седиментации. При аккуратной работе можно достигнуть неплохой точности анализа. Большое преимущество метода состоит в том, что можио работать с разбавленными суспензиями, например при концентрации до 0,5%, Одиако этот метод сравнительно трудоемок, главным образом, из-за необходимости сушки проб и их взвешивания. [c.200] Вернуться к основной статье