ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вычисление функций распределения числа частиц и удельной поверхности из "Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3" Размеры частиц, выпадающих из суспензии в любой момент опыта, можно вычислить на основании уравнения (4). Однако для полной характеристики дисперсной системы помимо размеров частиц необходимо определить еще относительное содержание частиц различных размеров. Это делается путем анализа кривой осаждения. [c.274] Кривая осаждения выражает зависимость 2-/(0. где Q — количество осадка, которое выпало за время прошедшее с начала опыта, или величина, пропорциональная этому количеству. Нулевая точка этой кривой соответствует началу осаждения, конечный участок кривой, обычно почти параллельный оси абсцисс— оседанию самых тонких фракций. Ордината конечной точки кривой осаждения характеризует общее количество осевшей во время опыта дисперсной, фазы. [c.274] Здесь А — Н представляет собой разницу между начальным положением мениска в отсчетной трубке прибора и его положением к моменту времени I. [c.275] Кривую распределения частиц дисперсной системы можно построить путем графической обработки кривой осаждения. Принцип такой обработки (расчета) легко понять, если вначале рассмотреть простейшие случаи оседания систем, состоящих из ограниченного числа монодисперсных фракций, т. е. фракций, частицы которых имеют одинаковые размеры. [c.275] По суммарной линии оказывается возможным построить прямые осаждения для каждой фракции в отдельности, которые, как. было уже сказано, не могут быть получены непосредственно. [c.276] В самом деле, из рис. 84 нетрудно видеть, что, продолжая от- резок А В суммарной линии до пересечения с осью ординат и проводя из точки пересечения у прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения ее с линией А А , мы получим конечную точку А прямой осаждения фракции, состоящей из крупных частиц. Проводя из начала координат линию ОВ, параллельную линии уо, до пересечения с линией В В , получим прямую осн ждения фракции, состоящей из мелких частиц, с конечной точкой В. [c.276] Если ординаты конечных точек Л и В прямых осаждения обеих фракций выражают общее количество (по массе) этих фракций, то очевидно, что ордината точки В суммарной линии выражает общее количество обеих фракций (100%) суспендированного вещества. Легко понять, что отрезки Оу и ух дают относительное содержание каждой фракции в процентах от общего количества суспендированного вещества. [c.276] Если вычислить по формуле (4) радиусы частиц обеих фракций, пользуясь для вычисления скорости временем полного вь падения каждой фракции (временем, соответствующим появле нию изломов на суммарной линии седиментации), то можно построить диаграмму распределения частиц в суспензии. [c.276] Совершенно аналогично можно рассуждать и в случае три-дисперсной суспензии. [c.276] На практике, однако, не встречаются ни монодисперсные, ил, бидисперсные, ни даже тридисперсные суспензии. Обычно приходится иметь дело с полидисперсными суспензиями с такими разнообразными размерами частиц, что невозможно установить истинное количество фракций, обладающих одинаковыми по раЗ мерам частицами. Поэтому получаемые при седиментационном анализе линии, выражающие скорость оседания суспензии. Hi являются прямыми и не имеют никаких изломов. Чаще всего эгр плавные кривые, близкие по форме к параболам (рис. 85). [c.276] Рассмотрим процесс оседания такой полидисперсной суспензии. [c.276] Когда осаждение еще не началось (точка О на рис. 85), частицы разных фракций распределены в суспензии равномерно. [c.276] Это объясняется тем, что пока не выпала первая фракция самыми большими частицами, характер изменения кривой оса-хдения во времени такой же, как и в случае седиментации из монодисперсной системы. На рис. 85 этому отвечает начальный прямолинейный участок ОМо вплоть до значения t — to. [c.277] Для того чтобы сказать, какому значению радиуса соответствует наибольшая масса частиц, необходимо построитб кривую распределения весового кш ества вещества. Функция распределения весового количества вещества Р г) дает (в процентах от всей массы суспендированного вещества) массу частиц, радиус котодь1х лежит в интервале, равном единице (например 1 л), вблизи данного значения радиуса. [c.278] Для построения графика функции распределения на кривой осаждения выбирают ряд точек Мо, Мг, Мг. М (от 5 до 15 точек) в тех местах, где кривизна изменяется наиболее резко. Последнее удобно обнаружить, прикладывая к кривой лекало. Абсциссы указанных точек totlt2,. tn при этом условии отвечают времени конца оседания соответствующих фракций. [c.278] Первая точка Мо выбирается в конце прямолинейного участка части кривой. Последняя точка выбирается в том месте, где кривая переходит в прямую, параллельную оси абсцисс, когда осаждение полностью закончилось. [c.278] По уравнению (4) путем подстановки в него значений скорости оь 02, , Уя, получаемых путем деления наибольшей величины пути, проходимого частицами, на время 1, 2, . , t , находят значения радиусов частиц, полностью выпадающих за эти промежутки времени. [c.278] Через точки Мх, Мг, .. проводят касательные к кривой. Продолжая их до пересечения с осью ординат, находят отношение отрезков ординат, заключенных между касательными хЬг, L2Lз и т. д., к длине 0L в процентах. [c.278] В тех случаях, когда кривая и касательная совпадают друг с другом на некотором участке кривой, точкой для построения ординаты и подсчета г считается точка, отвечающая наибольшему времени. [c.278] Вернуться к основной статье