Головна

Визначення дисперсності порошку

Для проведення седиментационного аналізу [10] зважують 1 грам досліджуваного порошку. Наважку переносять в порцелянову ступку, туди ж зі склянки додають невелику кількість дисперсійного середовища (не більше 5 мл). Отриману таким чином пасту ретельно розтирають протягом 2-3 хвилин, а потім додають ще невелика кількість дисперсійного середовища і акуратно переносять вміст ступки в стакан з 1 дм3 дисперсійного середовища. Потім суспензію ретельно перемішують в склянці, швидко вводять чашечку з фольги, підвішуючи її на дріт, зчепленої з вимірником маси. Після додаткового перемішування суспензії за допомогою торсіонних ваг фіксують зміну маси чашечки в міру осідання на неї частинок дисперсійної фази (досліджуваного зразка).

Седиментаційних аналіз застосовується для визначення розмірів частинок в системах щодо низького ступеня дисперсності (суспензія, емульсія).

Метою дисперсійного аналізу є отримання кривих розподілу, аналіз яких дозволяє встановити, яке відносне зміст частинок в заданих інтервалах радіусів (фракційний склад системи).

Седиментаційних аналіз заснований на залежності розмірів частинок від швидкості їх осідання, що виражається рівнянням:

r = (9 * ? * u / 2 / ?? / g)0,5 , (6)

де r- Еквівалентний радіус частинок, нм;

? - В'язкість середовища, Па * с;

u - Лінійна швидкість руху частинок, м / с;

?? - Різниця між значеннями щільності дисперсної фази і дисперсного середовища, кг / м3;

g- Прискорення сили тяжіння, м / с2.

Так як для даної системи всі величини, крім швидкості, є постійними, то рівняння (7) можна представити в наступному вигляді:

r = K * u0,5 , (7)

де К = (9 * ? * u / 2 / (D-d) / g)0,5.

u = H / ?, (8)

де H-висота осідання частинок (висота хімічного склянки або стовпа рідини), м;

? - Час осідання частинок, хв.

Визначивши експериментально ці величини і розрахувавши константу Стокса, можна обчислити еквівалентні радіуси частинок, які осідають за ті чи інші проміжки часу.

За отриманими експериментальними даними будується крива седиментации - залежність ваги седиментационного осаду Р від часу осідання ?. У реальних полідисперсних системах криві мають плавний хід і наближаються до парабола. Отриману седиментаційну криву обробляють графічним способом, тобто шляхом побудови дотичних в точках кривої, що відповідають різним значенням часу осідання. В результаті отримують дані для побудови інтегральної і диференціальної гістограм і кривих розподілу часток за розмірами [10].

Якщо до кількох точках на реальній седиментаційною кривої, відповідним різному часу осідання (?1, ?2, ?3 ... ?max), провести дотичні, вони відсічуть на осі ординат відрізки, рівні вазі фракцій, які осідають за відповідні проміжки часу: Р1 - за час ?1, Р2 - за час ?2, ... Рmax - За час ?max, тобто Рmax - максимальна вага седиментационного осаду за весь час осідання.

значення Рmax виходить тоді, коли седиментаційних аналіз доведений до кінця, тобто коли осіли частинки найменших розмірів. Якщо в системі містяться дуже дрібні частинки, аналіз не завжди вдається довести до кінця (час осідання дрібних частинок дуже велике, а додаток осаду мізерно). У цих випадках межа, до якого прагне крива седиментации (Рmax), знаходять аналітичним шляхом. Один з таких шляхів описаний в.

Знаючи вагу частинок окремих фракцій, а також загальна вага седиментационного осаду (Рmax), Можна визначити процентний вміст окремих фракцій

Q = P / Pmax * 100, (8)

де Q-відсоткове зміст фракції;

Р - Вага фракції, мг;

Рmax - Загальна вага седиментационного осаду, мг.

Очевидно, що Q1 + Q2 + ... + Qn = 100%, так як Р1 + Р2 + ... + Рn = Рmax.

За отриманими даними будують інтегральну (сумарну) криву, для чого на осі абсцис відкладають значення еквівалентних радіусів, починаючи з самих дрібних частинок, а на осі ординат - наростаюче сумарне процентний вміст всіх частинок від найменшого до даного радіуса включно, відносячи його до найбільшого в даній фракції радіусу.

Величину еквівалентного радіуса, відповідного найбільш часто зустрічається розміром частинок в даній системі, знаходять з диференціальної кривої розподілу, для побудови якої обробляють інтегральну криву наступним чином: через рівні інтервали радіусів, які вибираються довільно (в нашому випадку 1 мк), будують координати до перетину з інтегральної кривої, зносять ці точки на вісь ординат і знаходять значення ?Q - різниці між двома сусідніми ординатами. Потім, відкладаючи на осі абсцис значення еквівалентних радіусовr, а по осі ординат ?Q / ?r, будують прямокутники, беручи за основу рівні інтервали радіусів ?r, а потім висоту - ?Q / ?r, яка відповідає певному радіусу r.

Поєднавши плавною кривою середини верхніх підстав прямокутників, отримують диференціальну криву розподілу, по якій можна визначити rmax-радіус частинок, яких найбільше в даній дисперсної системі.

Площа кожного прямокутника є процентний вміст фракції з певним інтервалом розміру часток. Площа фігури, описуваної кривої, повинна дорівнювати сумі площ всіх прямокутників.



Властивості покривних суспензій | Структурно-міцності оксидних композитів

Вступ | воднева енергетика | Мікроканальних каталітичні реактори в процесах водневої енергетики | Способи формування тонкошарових оксидних покриттів | Будова і властивості діоксиду цирконію | Каталізатори на основі закису нікелю і металевого | Патентний пошук | Вихідні матеріали, реактиви, прилади та обладнання | Методика приготування суспензії Al2O3-ZrO2 | Методика формування тонкошарового оксидного покриття на пластинчастих носіях |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати