ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

приборы для исследования дисперсных систем, основанные на молекулярно-кинетических свойствах.
Методы и

приборы для исследования дисперсных систем, основанные на оптических свойствах.
Методы и приборы для исследования дисперсных систем, основанные на реологических свойствах.

Броуновское движение

X – средний сдвиг частиц
 – вязкость среды
NA – число Авогадро
– время
r – радиус частицы

Осмос

p=VДФ·RT/4r3NA

p – осмотическое давление
VДФ – концентрация ДФ
r – радиус частицы
 – плотность среды
NA – число Авогадро

Диффузия

dm/d=-DS·dc/dx

dm/d – скорость диффузии
dc/dx – градиент концентрации
S – площадь диффузии
D – коэффициент диффузии

Седиментация

0,69RT

4/3r 3 (Ф- СР)gNA

H1/2 – высота на которой концентрация ДФ уменьшается в два раза
r – радиус частицы
Ф–СР – разность плотностей ДФ и ДС
NA – число Авогадро

3 – торсионные весы
Q%
Q1
Q2
Q3
Q=100%

3
2
1
Кривая осаждения
·
 – вязкость среды
(ф

– ср) – разность плотностей
Н – высота оседания частицы
 – время оседания

– характеризует долю, приходящуюся на частицы данного размера
r –

характеризует диапазон размеров частниц, который соответствует этой доле

Q/ r

Q/ r

r

r

rmin

rmax

rmin

rmax

поглощения или экстинция
l – толщина слоя
С – концентрация дисперсной фазы
Iпрош

= I0 – (Iпогл. +Iрас.)

Ln(I0 – Iпрош.) = D

Взаимодействие света
с дисперсной системой

Закон Бугера-Ламберта-Бера

длина волны падающего света
I0 – падающий световой поток
N – число

частиц дисперсной фазы
ν – объем частицы
ρ – плотность среды
n1, n2 – показатели преломления среды и фазы

Уравнение Релея

и концентрации частиц, основанный на измерении интенсивности рассеянного света, падающего

перпендикулярно к положению исследуемой системы.

rX – радиус измеряемых частиц
rЭ – радиус эталонных частиц
Н – высота освещенной части кюветы с эталонным и исследуемым раствором

Турбидиметрия – аналитический метод определения размеров частиц, основанный на определении оптической плотности эталонного (DЭ) и исследуемого (DX) образцов.

Рассчитывается концентрация дисперсной фазы в исследуемой системе СХ:

При одной и той же концентрации сравниваемых систем размеры исследуемой определяются по формуле:

rX = rЭ

DЭ

3

DХ

Пенетрометры
Сдвигомеры
Адгезиометры
Трибометры
Компрессионные и универсальные приборы
Структурно-механические свойства дисперсных систем

соосными цилиндрами
с параллельными плоскостями
типа конус – плоскость
типа сфера –

сфера

Сдвигомеры

Вискозиметры

Сдвигомеры

виду измеряемых
реологических констант
По конструктивным
особенностям
реометров
По размерности
получаемых
констант
По физической природе
экспериментально
определяемых

параметров

По виду поля
напряжений
и деформаций

По принципу нагружения
исследуемых масс

Лабораторная установка для капиллярной вискозиметрии
1 – емкость для измерения

количества протекающей через капилляр жидкости
2 – капилляр
4 – емкость для сбора жидкости

 =( R4P)/(8 L)

Формула Пуазейля

где  – скорость истечения жидкости; R – радиус капилляра, P – перепад давления;  – вязкость жидкости; L – длина капилляра

Ж – плотность шарика и исследуемой жидкости
t – время

связи между крутящим моментом и угловой частотой вращения одной из

измерительных поверхностей.
Основные режимы работы: постоянная скорость деформации (ω ‘ = const) и постоянное напряжение сдвига ( = const).
Использование ротационных приборов для исследования физико-механических свойств материалов имеет следующие преимущества:
Возможность создания однородного по объему образца режима деформации со строго контролируемыми кинематическими и динамическими характеристиками.
Возможность поддержания заданного режима в течение неограниченно долгого времени.

установочная гайка
4 – спираль электронагревателя
5 – ротор
6 –

стакан
7 – стакан для термостатирования
8 – изоляция
9 – стопор
10 – шкала
11 – стрелка
12 – вал

– площадь одной стороны пластины
L – удлинение пружины
Прибор

Ребиндера-Вейлера

≈ 0
К определению предельного
напряжения сдвига

вершине конуса
m – масса, действующая на исследуемый материал
h

– глубина погружения конуса

прочности

отрыв
Адгезионный
Когезионный
Смешанный
Растяжение
Кручение
Сдвиг

– зависимости вида:

Ε=f(p) или ρ=f(p)
ρ
Р
Легкоуплотняемые материалы
Трудноуплотняемые материалы

)
Коэффициент
сжимаемости
Kс=1/Ev

метод седиментационного анализа?
Как можно на основании анализа интегральных и дифференциальных

кривых распределения частиц по размерам сделать вывод о монодисперсности или полидисперсности?
Какими специфическими оптическими свойствами обладают дисперсные системы?
В чем заключается сущность методов нефелометрии и турбидиметрии?
Какие методы используют для изучения структурно-механических характеристик дисперсных систем?
В чем заключается сущность методов капиллярной, шариковой и ротационной вискозиметрии, пенетрации?
Какие приборы используют для определения поверхностных характеристик?
Какие реологические константы пищевых масс можно определить с помощью перечисленных методов?