С. Ш.Құмарғалиева коллоидтық химия

жүктеу 5,89 Mb.

бет	14/105
Дата	25.10.2023
өлшемі	5,89 Mb.
	#44020

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 105

treatise128700

Қатты бөлшектердің седиментациясы.

4.3. Седиментация

Седиментация – дисперсиялық ортадағы ауырлық күшінің әсерінен дисперстік бөлшектердің шөгуі. Седиментацияның негізгі көрсеткіші – жеке дисперстік бөлшектің шөгу жылдамдығы (υ).
Қатты бөлшектердің седиментациясы. Радиусы r қатты сфералық бөлшектің шөгу жылдамдығын анықтайық.
Қозғалтқыш күш (f_s) дисперстік фаза (ρ_d) мен дисперсиялық ортаның (ρ₀) тығыздықтар айырымынан ∆ρ = ρ_d - ρ₀пайда болады:

, (4.4)

мұндағы g – ауырлық күшінің үдеуі (9,81 м/с²).

Бөлшек тұтқыр ортада қозғалғанда қарама-қарсы бағытталған үйкеліс күші (f_υ) пайда болады, ол Стокс теңдеуі арқылы анықталады:

f_υ = 6πrυη, (4.5)

мұндағы η – сұйықтықтың тұтқырлығы, Па^.с; υ – бөлшектің жылдамдығы; r – бөлшектің радиусы.

Стокс теңдеуі бөлшектің баяу қозғалысында және сұйықтықтың ағысы ламинарлы болғанда ғана орындалады. Ламинарлық ағыс Рейнолдс саны Re < 1 болғанда байқалады. Мұндағы

(4.6)

теңдеуімен анықталады. Мұндағы d – бөлшектің өлшемі.

Седиментацияның үлкен жылдамдығында Re>>1 ағыс турбуленттікке айналып, Стокс теңдеуін үйкеліс күшін есептеу үшін қолдануға болмайды.
Бөлшек тұрақты υ жылдамдықпен қозғалса, қозғалтқыш күш (f_s) пен үйкеліс күші (f_υ) бір бірін теңестіреді: f_s = f_υ. Осы жағдайда радиусы r болатын бөлшектің седиментация жылдамдығын есептейді:

. (4.7)

Яғни бөлшек өлшемдерінің артуымен седиментация жылдамдығы едәуір өседі (r² шамасына пропорционал).

Сондықтан ұсақ бөлшектерге қарағанда ірі бөлшектер жылдам шөгеді.

жүктеу 5,89 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 105