ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік материалы
жүктеу/скачать 6,1 Mb.
|
|
Сидиметриялық анализ кинетикалық тұрақсыз темалар үшін қолданылады. кинетикалық тұрақсыз системаларға суспензиялар жатады. Суспензияларда әдетте d  сондықтан бөлшектер ауырлық күші әсерінен тұнбаға түсуге бейім болады. Практикада кездесетін суспензиялар полидисперсті, яғни бөлшектердін размері алуан түрлі. Полидисперсті системалар үшін сидиментация анализін қолданып, бөлшектерді размері бойынша топтауға болады. Бөлшектердің радиусын анықтауға болады.
Сидиментациялық анализдің тиімді жолы тұнбаға түскен бөлшектердің массасын үздіксіз өлшеу арқылы анықтау. Тұнбаның массасы оның таразы табағына жинақталу жылдамдығына тәуелді. Тәжірибе мәліметтері бойынша тұнбаға түсу, яғни сидиментация қисығын сызуға болады. Ол үшін абцисса осі бойымен уақыт (t) ордината осі бойымен тұнба массасын алады. Момнодисперсті системалар үшін тұнбаға түскен зщаттын массасымен уақыт аралығандағы тәуелділік түзу сызықпен (ОА) кескінделеді (сурет 1а). Егер дисперсті фаза бөлшектері және тығыз болса, олардың тұнбаға түсу жылдамдықтары да жоғары болады. Ондай жағдайда ОА түзуінің абцисса осімен қиылысу бұрышы да үлкен болады, яғни түзу тіктеу орналасаы. ОА түзуінің ординатасы (ОУ) тұбаның салыстырмалы массасын береді. t1 уақытта А нүктесінде суспендиядағы бөлшектер толық тұнбаға түседі. егер системада өте ұсақ бөлшектер болса, (r  , онда олар кинетикаылқ тұрақты система түзіп, ауырлық күш әсерінен тұнбаға түспейді. А нүктесінде t1 уақытта бөлшектердің тұнбаға толық түсуін пайдаланып, (6) формуламен бөлшекті тұнбаға түсу жылдамдығын, онан соң (7) формуламен радиусын есептеуге болады.
Егер супензияда бөлшектердің размері әртүрлі болса, онда олардың тұнбаға түсу процессі күрделенеді. Бұл типтегі системаларда әртүрлі бөлшектер тұнбаға қатар түсе бастайды. Біршама уақыттан сон размері үлкен бөлшектер тұнбаға толық түсіп болады да, радиусы кіші бөлшектердің тұнбаға түсуі жалғаса береді. ОА түзуі радиусы үлкен бөлшектердің, ал ОВ түзуі радиусы кіші бөлшектердің тұнбаға түсуін көрсетеді. Тұнбаға түсу барысында, полидисперсті системалардың, тұнбаға түсу қисықтарында сынықтар пайда болады. Мысалы, бидисперсті системада бір, үш дисперсті системада екі және т.с.с. бидисперсті система үшін тұнбаға түсу қисығы (ОА1В1) 1а – суретте көрсетілген. ОА участігінде радиусы үлкен және кіші бөлшектер тұнбаға қатар түседі және А нүктесінде t уақытта радиусы үлкен бөлшектер тұнбаға толық түсіп бітеді. А1В1 участогінде тек радиусы кіші бөлшектер тұнбаға түсіп, В1 нүктесінде t2 уақытта тұнбаға түсуі толық аяқталады. А t1 және В t2 кесінділері 1- және 2-фракциялардын мөлшерін береді, ал В1 t2 олардың қосындысын береді. Бірінші және екінші фракциялардын жеке-жеке мөлшерлерін және қосындысын А1В1 түзуді экстраполяциялау арқылы және В1 нүктесінен ордината осіне перпиндикуляр түсіру арқылы да табуға болады. ОУ кесіндісі бірінші, УХ екінші фракциянын мөлшерін берсе, ОХ кесіндісі олардың жалпы мөлшерін береді. әр фракцияның тұнбаға түсу уақытын t1 және t2 пайдаланып, бөлшектердің тұнбаға түсу жылдамдығын U және әрбір фракциядағы бөлшектердің радиусын r анықтауға болады. Жалпы алғанда полидисперсті системалар үшін тұнбаға түзу қисығы парабола типтес болады. (1 сурет б). ол тұнбаға түскен бөлшектердің массасынын уақытқа тәуелділігін көрсетеді. Седиментация қисығынан тұнбаға түскен бөлшектердің массасының ен аз m0 және ен көп mmax мөлшерін анықтауға болады. m0 нүктесі уақыттын ен аз интервалында алынады. Түзу сызықты участокте (ОА) суспензиянын ен ірі бөлшектері тұнбаға түседі. А нүктесінен түсірілген перпиндикуляр уақыттын ен азын t1= tmin көрсетеді. Бұл уақытта барлық ірі бөлшектер тұнбаға толық түседі. жүктеу/скачать 6,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|