ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ГЛАВА vui Вязкость и пластичность коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных соединений Общие понятия о деформации и течении дисперсных систем из "Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3" Этот закон можно выразить графически в виде прямой, проходящей через начало системы координат V и 1. [c.178] Здесь а — коэффициент рыхлости осадка с — концентрация суспензии остальные обозначения — прежние. [c.179] Она определяется объемом V, отфильтрованным за единицу времени. При i = 1 величина lg / = О и 1 = lg у. В более сложных случаях упаковка осадка меняется во время фильтрации. Тогда тангенс угла наклона прямой lg V = f(lg ) не равняется 0,5. [c.179] Для проведения работы собирают установку, состоящую из водоструйного насоса, ртутного дифференциального манометра, трехходового крана для регулирования разрежения и вакуумной колбы, в которую устанавливают градуированный приемный цилиндр. Вакуумную колбу закрывают пробкой, в которую вста-1ВЛЯЮТ бюхнеровскую воронку. К воронке присасывают влажный бумажный фильтр. [c.179] Готовят 20%-ную суспензию глины в воде. Для этого 10 г глины растирают в ступке с 3 жл 0,05%-ного раствора ЫН ОН в течение 5 мин., затем смывают глину в стакан, постепенно приливая остальные 37 мл воды. [c.179] Ко второй части суспензии добавляют 2 мл 0,5%-ного раствора А1С 3 и определяют скорость фильтрации, как это описано выше. Напомним, что AI I3 является сильным коагулятором. [c.180] Полученные результаты изображают в виде графика v = f t) в логарифмических координатах и вычисляют t. Сравнить скорость фильтраций через осадки устойчивой и скоагулированной суспензии. [c.180] Механика дисперсных систем занимается изучением деформации и течения коллоидных растворов, суспензий, эмульсий и растворов высокомолекулярных соединений. [c.181] Характеристика механических свойств дисперсных систем сводится к установлению зависимости величины и скорости деформации от приложенной к системе силы. Исследование вязкости и других механических свойств находит применение для изучения структуры и изменений агрегативной устойчивости коллоидных растворов. [c.181] Если в отношении устойчивости между золями и растворами высокомолекулярных соединений существуют глубокие различия, то деформация этих систем во многих случаях подчиняется одинаковым закономерностям, в связи с чем они обладают рядом) общих характерных механических свойств. [c.181] Первые исследования механических или, как их часто называют, реологических свойств дисперсных систем и растворов высокомолекулярных соединений были проведены в конце прошлого столетия Ф. Н. Шведовым. За последние годы механика дисперс 1ых систе1М развилась в большой самостоятельный раздел физико-химии коллоидов. П. А. Ребиндером, В. А. Каргиным, А. П. Александровым, Б. А. Догадкиным, М. П. Воларовичем и др. разработаны теоретические основы учения о. деформации коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных соединений и создан ряд специальных методов изучения их механических свойств. [c.181] Механика дисперсных систем пользуется многими понятиями и величинами, заимствованными из общей механики и ее прикладных разделов. Напомним некоторые из них. [c.181] Деформацией называется явление изменения формы тела, происходящее под влиянием механических сил, приложенных к телу. Внешние механические силы (вес груза, давление сжатого газа или пружины и т. п., а также вес вышележащих слоев жидкости на нижележащие) часто называются нагрузкой,. [c.181] Отношение силы к площади, на которую она действует, носит название напряжения. Силы, приложенные к телу, делятся на нормальные, направленные перпендикулярно к поверхности, и тангенциальные, направленные по касательной к этой поверхности. Нормальное напряжение, приложенное ко всей поверхности тела, называется давлением. Размерность напряжения и, соответственно, давления в единицах С05 дин-см -— г см секг . [c.182] Деформации тел сводятся к пяти основным типам простых деформацн/) сжатию, растяжению, сдвигу, изгибу и кручению. Тело сопротивляется де( р-мации. Силы сопротивления деформации дисперсных систем складываются из сил сцепления коллоидных частиц, сил взаимодействия молекул дисперсионной среды друг с другом и частицами дисперсной фазы. Деформация продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между силами, приложенными к телу, и силами сопротивления деформации. Этот процесс может занять некоторое, иногда длительное время, в связи с чем различают установившиеся и неустановившиеся деформации. [c.182] Деформации делятся на две группы обратимые и остаточные. В случае обратимых деформаций тело после снятия деформирующих сил полностью или почти полностью возвращается к первоначальной форме. Свойство тела восстанавливать первоначальную форму после снятия нагрузки носит название упругости, и тела, обладающие этим свойством, соответственно называются упругими телами. Остаточные деформации не уничтожаются после снЯ ия деформирующих сил. [c.182] Мерой вязкости жидкости служит коэффициент вязкости. Из уравнения Ньютона видно, что он равен отношению напряжения, приложенного к жидкости, к градиенту скорости течения. Коэффициент вязкости обычно называется вязкостью или динамической вязкостью. Размерность вязкости в системе С08 г м- секг . Единицей динамической вязкости является пуаз, равный 1 г см- секгК Сотая часть пуаза — сантипуаз. Вязкость воды при 20° очень близка к 1 сантипуазу. [c.183] Из уравнения Пуазейля следует, что объем жидкости, протекающий за единицу времени через капилляр, при постоянной разности давления на его концах, обратно пропорционален вязкости этой жидкости. Указанная связь между объемом протекающей жидкости и ее вязкостью используется для измерения вязкости. На ней основан наиболее распространенный тип вискозиметров — капиллярные вискозиметры. [c.183] Механические свойства коллоидных растворов и растворов высокомолекулярных соединений весьма разнообразны. Коллоидные растворы золота, хлористого и иодистого серебра, сернистого мышьяка и многие другие, а также очень разбавленные растворы белков, каучука и т. п. ведут себя как ньютоновские жидкости. [c.184] Такие системы текут под влиянием сколь угодно малой тангенциальной силы. Скорость их сдвига пропорциональна приложенному напряжению (рис. 56, а). Динамическая вязкость пропорциональна котангенсу угла а наклона прямой а. С другой стороны, концентрированные студни крем-некислоты и желатины являются упругими телами, подвергающимися обратимым деформациям в значительной области напряжений. [c.184] Вернуться к основной статье