double arrow

РАЗБАВЛЕННЫХ СУСПЕНЗИЙ. Седиментационная устойчивость суспензии – это способность ее сохранять неизменным во времени рас­пределение частиц по объему системы

Седиментационная устойчивость суспензии это способность ее сохранять неизменным во времени рас­пределение частиц по объему системы, т. е. способность системы противостоять действию силы тяжести.

Так как большинство суспензий оказываются поли­дисперсными системами, содержащими и относительно крупные частицы, которые не могут участвовать в броу­новском движении, суспензии являются седиментационно (кинетически) неустойчивыми системами. Если плот­ность частиц меньше плотности дисперсионной среды, то они всплывают, а если больше оседают.

Изучение седиментации суспензий связано, в первую очередь, с получением кривых накопления осадка (кри­вых седиментации) т = f(t). Кривые накопления могут быть двух видов: с перегибом или без перегиба. Установ­лено, что вид кривых седиментации зависит от того, яв­ляется ли седиментирующая суспензия агрегативно ус­тойчивой или нет. Если седиментация сопровождается укрупнением частиц, а следовательно, увеличением ско­рости их оседания, то на кривых седиментации появляет­ся точка перегиба. Если же суспензия агрегативно устой­чива (нет коагуляции), то на кривой седиментации пере­гиб отсутствует. Характер осадков, полученных в том и другом случаях, также различен.

В агрегативно устойчивых суспензиях оседание час­тиц происходит медленно и формируется очень плотный осадок. Объясняется это тем, что поверхностные слои пре­пятствуют агрегированию частиц; скользя, друг по другу, частицы могут перейти в положение с минимальной потенциальной энергией, т. е, с образованием упаковки, близкой к плотнейшей. В этом случае расстояние между частицами и координационное число (число соседних ча­стиц) в осадке такой седиментирующей, но предельно стабилизированной суспензии, определяется соотношением между:

• силой тяжести;

• межмолекулярным притяжением частиц;

• силами отталкивания между частицами, обеспечиваю­щими агрегативную

устойчивость суспензии.

В агрегативно неустойчивых суспензиях оседание ча­стиц происходит значительно быстрее вследствие образо­вания агрегатов. Однако выделяющийся осадок занимает гораздо больший объем, так как частицы сохраняют то случайное взаимное расположение, в котором они оказа­лись при первом же контакте, силы сцепления между ними соизмеримы с их силой тяжести или больше ее. Наблюдается анизометрия (т. е. преобладание одного из размеров частицы над двумя другими) образующихся аг­регатов или флокул. Исследования показывают, что наи­более вероятны цепочечные и спиральные первоначаль­ные агрегаты, из которых затем получаются осадки боль­шого седиментационного объема.

Различие седиментационных объемов агрегативно ус­тойчивых и неустойчивых систем наиболее четко проявля­ется, если частицы имеют средние размеры. Если частицы крупные, то, несмотря на то, что суспензия агрегативно неустойчивая, осадок получается более плотным из-за зна­чительной силы тяжести, зачастую преобладающей над си­лами сцепления между частицами. Если же частицы очень мелкие, то и в агрегативно устойчивой системе из-за малой силы тяжести образуется чрезвычайно подвижный осадок.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: