Коллоидная химия: Лабораторный практикум, страница 4

2. На основании полученных данных строят кривую седиментации в координатах q (%) - t  (с) на миллиметровой бумаге (рис. 1.3).

3. Проводят касательную к кривой седиментации через точку 0 (прямая 0А на рис. 1.3) и определяют значение t_min, при котором касательная 0А отрывается от кривой. Определяют значение t_max при котором q достигает 100 %. Время от t_min до t_max делят на n частей (n = 6¸10) так, чтобы полученные интервалы были более узкими в области наиболее быстрого изменения крутизны кривой седиментации. (Количество интервалов n, на которое практически возможно разбить кривую при обычном формате миллиметровой бумаги А4 зависит от характеристик распределения частиц по размерам). Эти значения времени, ti, записывают в таблицу, присвоив i = 0 времени t_min (см. табл. 1.2 в качестве примера)

4. Строят касательные линии к кривой седиментации при значениях времени ti (i = 1…n) и продливают их до пересечения с осью q. На оси q находят значения Qi отсекаемые касательными (см. рис. 1.3) и заносят их в таблицу 1.2. Перед проведением этих построений рекомендуется ознакомиться с методами построения касательных в Приложении 2.2.

5. Затем вычисляют значения радиуса  для каждого времени седиментациии заносят их в табл. 1.2. Для вычисления коэффициента В в уравнении 1.3 следует принять (если не указано преподавателем иначе) h = 1.01×10^–3 Па×с, g = 9.81 м/с², r_о = 1.00×10³ кг/м³. Плотность вещества дисперсной фазы, r, указывается преподавателем дополнительно.

Если все величины в правой части уравнения 1.3 взяты в основных единицах системы СИ, то радиус будет получен в метрах. Удобнее вычислять радиус в микронах, для чего уравнение 1.3 следует записать в виде:

F(r)=

               (1.7)

6. Вычисляют значения Dri = ri-1 – ri,  DQi = Qi-1 – Qi и Fi = DQi/Dri (i = 1…n) и заносят в таблицу 1.2. Заметьте, что число n вычисленных приращений (Dri, DQi, Fi,) должно быть на 1 меньше числа вычисленных значений ri.

7. Строят гистограмму распределения Fi по ri, как показано рис. 1.4, при этом значения Fi приписываются интервалам ri ¸ ri-1 (i = 1…n). Гистограмма полидисперсных систем обычно имеет один максимум. Если полученная гистограмма имеет два или более максимума, это свидетельствует о неточности графических построений.  В этом случае график следует переделать.

8. Через середины ступеней на гистограмме проводят кривую распределения по размерам F(r), определяют радиус, соответствующий максимуму распределения, и принимают его в качестве среднего.

9. В качестве вывода из работы указать средний радиус частиц, а также минимальный и максимальный радиусы.

Контрольные вопросы

1. Что называется седиментацией ? При каких условиях частицы оседают вниз и при каких всплывают вверх в поле тяжести земли ?

2. Что называется золем, суспензией и эмульсией ?

3. Как классифицируются дисперсные системы по размерам частиц ?