Обработка экспериментальных результатов
По результатам опыта сначала на миллиметровой бумаге размером 20х15 см в крупном масштабе чертят кривую оседания , откладывая на оси абсцисс время τ, а по оси ординат вес осадка в единицах шкалы микроскопа Р. Затем на том же графике чертят кривую оседания суспензии в присутствии электролита. Сравнивая скорость возрастания веса осадка, делают вывод о том, как влияет электролит на устойчивость суспензии.
Далее, полученную в отсутствие электролита кривую оседания анализируют графическим путем по методу Одена, т.е. выбирают на кривой оседания 8-10 точек, где наблюдается наибольший изгиб, и «методом зеркала» строят к ним касательные /5/. За первую точку берут конец прямолинейного отрезка на кривой оседания, где она отходит от прямой, проведенной по ней из начала координат. На рис. 5.3 эта точка В1, она соответствует времени τmin, к которому закончилось оседание самых крупных частиц с rmax. За конечную точку принимают точку Вm, где кривая переходит в прямую, параллельную оси абсцисс. Эта точка соответствует времени τmax, когда закончилось оседание самых мелких частиц с rmin. Т.о., в нашей суспензии содержатся частицы с радиусами от rmax до rmin.
Рис.5.3
Если порошок перед анализом не подвергался специальному фракционированию, то в суспензии будут содержаться частицы всевозможных размеров в интервале радиусов от r max до r min. Соответственно и в каждой фракций будут находиться частицы не одного определенного радиуса, а некоторого интервала радиусов.
Выбрав на кривой оседания 8-10 точек, мы тем самым мысленно проводим суспензию на 8-10 фракций. Чтоб определить вес этих фракций в осадке, проводим касательные к выбранным точкам и экстраполируем их до пересечения с осью ординат, отрезки, отсекаемые ими, будут характеризовать веса полностью осевших фракций. Сначала построим касательную к точке , соответствующей времени . Все частички, которые за это время успеют пройти путь от поверхности суспензии до дна чашечки, т.е. успеют осесть составят первую фракцию . Вес ее в осадке будет равен , отсекаемому касательной от оси ординат в единицах шкалы микроскопа, а в % от всего порошка будет равен
Размеры частиц этой фракции находим по скорости оседания
................................(5.4)
Расчет удобно проводить логарифмически
lg r1=1/2(lg К +lg u1)....... .......................(5.5)
Вязкость воды при опыта находят по справочнику.
Таким образом, в первую фракцию входят частицы с радиусами меньше r max и больше r 1. Найденные значения %; и заносят в таблицу 5.2.
Аналогично находим характеристики для второй фракции Q2%, оседание которой закончилось к моменту времени
Касательная, проведенная к точке , отсекает от оси ординат отрезок , равный весу в осадке полностью осевших первой и второй фракций. Выразим его в процентах и обозначим %:
Отсюда вес второй фракции равен: F2 = Q2 - F1
Скорость оседания частиц этой фракции будет равна и радиус:
, (5.6)
В эту фракцию входят частицы с радиусами от до .
Полученные данные ; %; %; и тоже заносим в таблицу 5.2.
Аналогично проводим расчеты для всех фракций и заносим результаты в таблицу.
Заканчивают седиментационный анализ построением кривых распределения массы суспензии по размерам частиц, т.е. по их радиусам. Кривые распределения делают результаты анализа более наглядными. Различают интегральные и дифференциальные кривые распределения. Сначала строят интегральную кривую распределения, а затем дифференциальную.
Достарыңызбен бөлісу: |