Определение удельной поверхности твердого адсорбента
жүктеу/скачать 0,6 Mb.
|
Лабораторный перевод-20
- Бұл бет үшін навигация:
- 5. СЕДИМЕНТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СУСПЕНЗИЙ
| Контрольные вопросы:
Что такое адгезия и смачивание? Какие параметры применяются для количественного их определения? Как влияет природы твердого тела и жидкости на смачивание и адгезию? Что такое гидрофильные и гидрофобные поверхности? (приведите примеры) Как можно повлиять на явление смачивания? Как можно объяснить гидрофобизацию или гидрофилизацию поверхности? Какие методы определения краевого угла вы знаете? 5. СЕДИМЕНТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СУСПЕНЗИЙКоллоидные системы – это микрогетерогенные системы, характеризующиеся тремя основными признаками: степенью дисперсности, гетерогенностью и агрегативной лабильностью, т.е. неустойчивостью. Степень дисперсности характеризует раздробленность дисперсной фазы. Размер частиц у коллоидов колеблется от 100 до 1 нм. При измельчении частиц дисперсной фазы быстро растет суммарная поверхность раздела фаз, а вместе с ней и запас свободной поверхностной энергии равный Е = S , где S – площадь поверхности дисперсной фазы, - поверхностное натяжение дисперсной фазы на границе с дисперсионной средой. За меру площади поверхности раздела фаз принимают удельную поверхность S0, т.е. поверхность единицы объема дисперсной фазы. (5.1) где S – общая площадь раздела фаз, V – объем дисперсной фазы в см3. На практике объем порошков определять довольно трудно, поэтому часто пользуются эффективной удельной поверхностью, т.е. поверхностью, которой обладает не единица объема, а единица массы дисперсной фазы в 1 грамм. (5.2) где - плотность дисперсной фазы. У коллоидных дисперсных систем удельная поверхность очень велика и запас свободной поверхностной энергии достигает у них максимальных значений. Большой запас свободной поверхностной энергии оказывает сильное влияние на многие свойства коллоидных дисперсий. Так, у них максимально выражены химическая реакционная способность, адсорбционная и каталитическая активность, пластичность, механическая прочность и т.д. Один из первых ученых коллоидников А.В.Думанский писал: «Заслуга коллоидной химии заключается в том, что она обратила внимание на изменение свойств вещества в зависимости от степени дисперсности, показала, что системы со степенью дисперсности больше молекулярной и меньше микроскопической обладают особыми свойствами; это не было раньше замечено физиками и химиками». Думанский предложил под степенью дисперсности понимать степень измельчения дисперсной фазы, то есть величину, обратную размеру поперечника частицы, измеренному в см: (5.3) где a – средний поперечник частицы. Поскольку на свойства коллоидов большое влияние оказывает запас свободной поверхностной энергии, связанный с величиной удельной поверхности раздела фаз, Вольфганг Оствальд предложил за меру дисперсности принимать удельную поверхность раздела фаз S0. Соотношения между дисперсностью как величиной, обратной размеру поперечника частицы, и удельной поверхностью таковы: размерность у них одинакова [см-1], но численно они отличаются, т.к. S0 зависит от формы частиц. Так, для частиц кубической формы , (5.4) где a – длина ребра куба. Для частиц другой формы коэффициент перед D будет иной. В общем виде соотношение будет таким: S0 = k·D (5.5) Так как свойства коллоидных систем меняются при изменении размера частиц, в технике часто пользуются измельчением для получения продукта с нужными свойствами. Естественно, что и исследователи проявляют большой интерес к методам определения степени дисперсности, как для высокодисперсных, так и для грубодисперсных систем. Все методы определения степени дисперсности объединяются под общим названием «Дисперсионный анализ», однако эти методы для высокодисперсных систем существенно отличаются от таковых для грубодисперсных систем. Для последних наиболее точным и удобным является седиментационный анализ, основанный на измерении скорости оседания. жүктеу/скачать 0,6 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|