Дисперсті жүйелерді тұрақтандыруды анықтау әдістері

Жоспар
І. Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Дисперсті жүйелердің тұрақтылығы туралы жалпы түсінік ... ... ..
2.2. Дисперсті жүйелерді тұрақтандыруды анықтау әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
2.3. Дисперсті жүйелердің тұрақсыздығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
Дисперсті жүйелердің тұрақтылығы дегеніміз – оның негізгі көрсеткіштерінің белгілі бір уақыт аралығында дисперсті ортадағы дисперсті фаза бөлшектерінің дисперстілігі мен біркелкі таралуының сақтау қабілеті.
Дисперсті жүйелердің тұрақтылығының екі негізгі түрін ажыратуға болады:
1. Седиментациялық тұрақтылық дегеніміз – ауырлық күші әсерінен тұнбаға түсу кезінде дисперсті фаза бөлшектерінің потенциалды энергияларының төмендеуіне қарсы жүйенің тұрақтылығы.
2. Агрегаттық тұрақтылық дегеніміз – бөлшектердің фазалық іріленуіне әкелетін процестерге жүйенің қарсы тұру қабілеті.
Агрегаттылыққа қатысты дисперсті жүйелер кинетикалық және термодинамикалық тұрақты болып бөлінеді. Термодинамикалық тұрақты жүйелер гетерогенді босдисперсті жүйенің өздігінен түзілуі нәтижесінде пайда болады.
Дисперсті жүйелерді сонымен қатар:
- лиофильді термодинамикалық тұрақты;
- лиофобты термодинамикалы тұрақсыз, бірақ кинетикалық тұрғыда тұрақты болып келеді.
Лиофильді жүйелердің термодинамикалық тұрақтылығы тепе – теңдікте болады, қайтымды және өздігінен түзіледі, макрофаздан, сол сияқты шынайы ерітінділерден түзіледі. Лиофильді жүйелер тек ультрамикрогетерогенді ғана бола алады, ал беткі керілу «бөлшек – орта» шекарасында өте аз болуы мүмкін.
Дисперсті жүйенің термодинамикалық тұрақтылығын қамтамасыз ететін беткі керілудің мәні Ребиндер – Щукин қатынасымен анықталады:
1. Ходаков Г. С., Юдкин Ю. П. Седиментационный анализ высокодисперсных систем. — М., 1981.
2. Воюцкий С.С., Курс коллоидной химии. М., «Химия», 1976, -574 с.
3. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М., «Химия»
4. Малышева Ж.Н., Новаков И.А. ,Поверхностные явления и
дисперсные системы. Курс лекций. ВолгГТУ, Волгоград ,2001, -192 с.
        
        Жоспар
І. Кіріспе ..........................................................................................................2
ІІ. Негізгі бөлім
2.1. Дисперсті жүйелердің тұрақтылығы туралы ... ... ... ... ... ... анықтау әдістері.....................................................................................................3 - 8
+ Дисперсті жүйелердің тұрақсыздығы ............................................9
ІІІ. Қорытынды ... ... ... ... ... дегеніміз - оның негізгі көрсеткіштерінің белгілі бір уақыт аралығында дисперсті ортадағы дисперсті фаза ... ... мен ... ... ... ... жүйелердің тұрақтылығының екі негізгі түрін ажыратуға болады:
* Седиментациялық тұрақтылық дегеніміз - ауырлық күші әсерінен тұнбаға түсу ... ... фаза ... ... ... ... қарсы жүйенің тұрақтылығы.
* Агрегаттық тұрақтылық дегеніміз - ... ... ... ... ... жүйенің қарсы тұру қабілеті.
Агрегаттылыққа қатысты дисперсті жүйелер ... және ... ... ... ... Термодинамикалық тұрақты жүйелер гетерогенді босдисперсті жүйенің өздігінен түзілуі нәтижесінде пайда болады. ... ... ... қатар:
* лиофильді термодинамикалық тұрақты;
* лиофобты термодинамикалы тұрақсыз, бірақ кинетикалық тұрғыда тұрақты болып келеді.
Лиофильді жүйелердің термодинамикалық ... тепе - ... ... ... және өздігінен түзіледі, макрофаздан, сол сияқты шынайы ерітінділерден түзіледі. Лиофильді жүйелер тек ... ғана бола ... ал ... керілу шекарасында өте аз болуы мүмкін.
Дисперсті жүйенің термодинамикалық тұрақтылығын қамтамасыз ететін ... ... мәні ... - ... ... ... өлшемсіз коэффициент; K - Больцман тұрақтысы; а - ... ... ... ... қарағанда, лиофильді дисперсті жүйелердегі фазааралық беттік керілу бөлшектердің өлшеміне тәуелді бола ... мына 1,4x10-7 - дан 1,4x10-3 Дж/м2 ... ие ... ... ... термодинамикалық тұрақсыз болады, демек,дисперсті фазаның бөлшектері агрегацияға бейім келеді. Олардың агрегативті термодинамикалық тұрақсыздығы энергияның артық мөлшерімен сипатталады.
Седиментация. Гипсометрлік заң. ... - ... тепе - ... ... ...
Ірідисперсті жүйелер гравитациялық күштердің әсерінен тұнбаға түседі (седиментацияға ұшырайды). ... ... ... ... ... таралуы нақты тепе - теңдікте анықталады. Коллоидтық жүйелер ... ... ... ... (мах) және ... ... (min) ... аралық күйде болады.
Дисперсті фазаның әрбір бөлшегіне 3 негізгі күш әсер етеді:
* ... күші ... ... күші FA
* Үйкеліс күші Fтр
Седиментация күші бірінші және ... ... ... ... ие ... Егер , Fсед > 0 - ... онда бөлшектердің тұнбаға түсуі жүреді. Ал егер Fсед < 0 - онда бөлшектер ерітінді бетіне қалқып шығады. ... әсер ... ... B - ... коэффициенті, U - седиментация жылдамдығы, Fсед = Fүйк тепе - теңдік ... ... ... ... күш болып табылады [1].
Сфералық бөлшектер үшін үйкеліс күші Стокс ... ... ... ... ... мен тұнбаға түсу жылдамдығы теңдеуі шығады:
Седиментациялық анализдің қорытындысы болып бөлшектің дәл осы жүйедегі радиус интервалы, жай бөлшектің радиусы немесе ... ... ... үлесі болып табылады.
Седиментацияға қабілеттілікті оның жылдамдығы арқылы анықталатын S тұрақтылығымен көрсетеміз:
Сфералық бөлшектер үшін ... ... ... көріп отырғанымыздай, S мәні бөлшектердің өлшемі, сонымен қатар оның табиғатына да тәуелді болып келеді.
S ... ... ... 1013с ... (сб) ... ... седиментация процесін сипаттау үшін Iсед меншікті ағын шамасы қолданылады.
Седиментацияның меншікті ... ... - ... ... ... ... ... көлем қатынасындағы тұнбаға түсетін бөлшектердің саны. Өлшем бірлігі: [iсед] = бөлш/см2 * с. Бұл ... iсед ... iсед = Uсед * v, ... v - ... ... ... бөлшектік концентрациясы. Бұл теңдеуді Uсед қойып, мына теңдеуді аламыз:
Осылайша, меншікті ағын V, v, (ρ - ρо) тура ... және S кері ... Осы ... ... ... мына ... ... сфералық бөлшектер үшін меншікті ағын радиустың квадратына тура пропорционал және ортаның тұтқырлығына кері пропорционал.
Седиментация ... ... ... біз ... қатысатын броундық қозғалысты есепке алмаймыз. Броундық қозғалыстың салдары болып ... ... ... барлық көлемі бойынша бөлшектердің концентрациясын түзетуге ұмтылады, сол ... ... ... ... ... ... әкеледі.
Осылайша, екі қарама - қарсы ағын: iсед ағын ... және iдиф ... ... ... ...
, ...
Бәсекелестік нәтижесінде бұл ағындардың үш нұсқасы пайда болуы мүмкін:
, демек
Теңсіздік орындалу үшін, Т және ... аз ... ... ал (ρ - ρо) және v - ... болуы керек. Шынайы шарттарда бұл көрсеткіштерді өзгерту оңай ... ал ... ... ... ... кең интервалда өзгереді: 10-7 - дан 10-2 см - ге дейін және осы ... ... ... ... табылады.
Егер r 10-3 см болса, онда ... ... ... ... Бұл ... ... ескермеуге болады, бұл кезде жылдам седиментация жүреді - бұл жүйе седиментациялы тұрақсыз болады.
, демек , демек
Бұл шарт егер Т және ... , ал (ρ - ρо) және v - аз ... ... ... ... бұл ... шешуші рөлді бөлшектің радиусы атқарады. Ол r 10-5 см теңсіздігі жүзеге асқанда орындалмақ.
Мұндай жағдайда седиментацияны ескермейтін болсақ, диффузия ... ... ыдыс ... ... ... ... Дисперсті жүйе седиментациялы тұрақты келеді.
, т.е. , демек
Жүйеде седиментациялы - диффузиялық тепе - теңдік орын ... Мына ... ... ... ... ... ... , , мүндағы vo - ... ыдыс ... ... vh - ... h биіктіктегі концентрациясы.Осыдан - ... - ... ... заңы ... [3]. Бұл ... жүйе седиментациялы - тұрақты болып табылады, дегенмен ондағы бөлшектерді анықтау теңсіздік ... тепе - ... ... ... Бұл ... 10-5 < r < 10-3 см ... седиментацияны диффузияны есепке алып немесе есепке алмаған жағдайда салыстыратын болсақ, онда олардың кинетикалық тұрақтылығының түрлі фактторларға тәуелді екенін көрсетеді. Бұл ... ... ... ... (КСТ) және ... тепе - ... бір - ... ажыратуға мүмкіндік береді.
Седиментацияға кері константа КСТ өлшемі болып табылады.
Осы тұрақтылық гидродинамикалық факторлармен қамтамасыз етіледі: ортаның ... мен ... ... ... мен ... тәуелді келеді. КСТ кері сведбергте өлшенеді: кері. св. = 1013 с - 1. ТСТ диффузияның статистикалық заңдарымен ... - ... тепе - ... ... ... ТСТ өлшемі ретінде гипсометрлік биіктік алынады. Тұтқырлық ТСТ - ға әсер етпейді, ал Т ... оның ... ... ... ... ... жылулық қозғалыс та жоғарылайды. КСТ ортаның тұтқырлығының азаюы нәтижесінде Т азаяды. Демек, дисперсті жүйелердің седиментациялық тұрақтылығы, басты негізде дисперсті ... ... ... ... анықталады:
Лиофобты зольдер (10 - 7 - 10 - 5 см) - ... ... ... ... ... ... ... ететін седиментациялы тұрақты жүйелер;
Микрогетерогенді жүйелер (10 - 5 10 - 3 см) - жүйе көлемі ... ... ... ... ... ... - ... тепе - теңдік;
Ірідисперсті (10 - 3 см көп) - жылдам седиментациялау өтетін, седиментациялы тұрақсыз ... ... - ... ... ... ... ... таралуына Ла - Пласстың барометрлік формуласы қолданылады [4]: ... m - ... ... h1, h2 - биіктік деңгейлері; с1, с2 - h1 және h2 ... ... ... - ... ... 0 - орта тығыздығы.
Дисперсті жүйелердің агрегаттылығы.
Коллоидтық жүйелердің агрегаттық тұрақтылығы ... ... ...
* Термодинамикалық (электростатикалық, адсорбциялық - сольваттық және энтропиялық)
* Кинетикалық - 1. ... - ... 2. ... ... агрегаттық тұрақтылығын төменгі факторларға Ван - дер - Вальстік ... ... ... ... және ... әсер ... ... болуы жатады. Осы агрегаттық тұрақтылықты қарастыратын теориялардың бірі - ДЛФО теориясы.
Дисперсті бөлшектер арасындағы ... және ... ... ... ... және осы ... ... жүйелердің тұрақтылығын немесе тұрақсыздығын түсіндіреді.
Бұл теорияға сәйкес кез келген бөлшектер арасында олар жақындасқанда ... ... ... ... ... ... ... болады және оның тұрақтылығы немесе тұрақсыздығы осы қысым шамасына байланысты.
Бұл теорияның ерекшелігі:
* Ірі бөлшектер арасындағы Ван - дер - ... ... ... іс ... әрекет етпейді, бөлшектердің 1 - 2 мин байланысқан кездегі олардың массалар арасындағы арақашықтық сипатталады.
* Ван - дер - ... ... күші ... тәуелді жүйеде электростатикалық тартыру күштері пайда болады.
* Ал электростатикалық ... ... ... ... қабатының қалыңдығына байланысты болады. Бөлшектердің жабысуы нәтижесінде тұрақтылықтың бұзылуы ... деп ... ... ... ... ... - ... жүйелердің дисперсті фаза бөлшектерінің меншікті беті үлкен болып келеді. Олардың барлығы термодинамикалық тұрақсыз.
Қорытынды
Дисперсті жүйелердің тұрақтылығы мен бұзылуы мәселесі дисперсті жүйелер мен ... ... ... ғылымның негізгі мәселесі болып табылады. Оның әсіресе лиофобты зольдер үшін маңызы зор. ... ... ... фаза мен ... ... ... әрекеттесуі байқалады. Мұндай жүйелердің уақыт өтуімен дисперстілігін азайту қабілеті бар. ... ... екі жолы бар. Оның ... - ... ... ... ірі бөлшектердің ұсақ бөлшектерді (ірілерге қарағанда ұсақ ... ... ... ... жолы - ... фаза бөлшектерінің бір бірімен жабысуы. Соңғы құбылыс жиі кездеседі және коагуляция деп ... ... ... зерттеу үлкен тәжірибелік маңызға ие.
Пайдаланылған әдебиеттер
* Ходаков Г. С., Юдкин Ю. П. ... ... ... ... -- М., ... Воюцкий С.С., Курс коллоидной химии. М., , 1976, -574 с.
* Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные ... и ... ... М.,
* ... Ж.Н., ... И.А. ,Поверхностные явления и
дисперсные системы. Курс лекций. ВолгГТУ, Волгоград ,2001, -192 с.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 9 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Мұнай дисперстік жүйелерiнiң құрылымды-механикалық берiктiгiн анықтау30 бет
Жылу қазандықтары шығарылымдарын зиянсыздандыру және оларды іске асыру технологияларын негіздеу мен жасау туралы24 бет
Мұнайды сусыздандыру технологиясы42 бет
Қарағанды қаласындағы Қарағайлы карьері64 бет
Ұзақ уақыт сақталған коллекциялық штамдардың деструктивті белсенділігін анықтау47 бет
Баға құрылымы15 бет
Бағаны тұрақтандырудың модельдері6 бет
«ақпараттық жүйелерді жобалау» электрондық оқулықты өңдеу және жобалау44 бет
Авиацияда серіктік навигациялық жүйелердің сигналдарының мүмкіндіктерінің қолданулуын талдау57 бет
Автоматты жүйелерді жобалау пәнінен электронды оқулық жасау74 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь