Седиментационный анализ

Ставит свои цели: исследование гранулы гранулометрического состава порошков. Одним из методов седиментационного анализа является метод непрерывного взвешивания.[кг]

m,T – эксперимент

Торсионные весы – прибор для измерения с помощью этого метода.

1)Определитель характера дисперсной системы(*); 2)минимальное время оседания и радиус/максим время и радиус; 3)Содержание фракции, оседающей за данной промежуток времени и размеры частиц этой фракции

Для нахождения наиболее вероятного размера частиц данной суспензии используют кривые распределения – интегральные и дифференциальные:

Интегральная кривая:

Радиус наиболее вероятной фракции соответствует точке перегиба на интегральной кривой распределения

(*)

Дифференциальная кривая распределения:

N= ;

= N

Для устранения различий применяют ультрацентрифугу:

На ось 1 центрифуги надет ротор 2 с кюветами 3, в кожухе ротора имеется несколько с вырезом в роторе (*), к которым закреплены кюветы. Под окошком находятся источник света 4, над препаратом фото окуляр 5

r= , Х1,Х2 – золь-дисперсная среда, границы золь-дисперсной среды от оси центрифуги в начале и конце эксперимента (ω- угловая скорость вращенья, τ – время оседания)

Ультрацентрифуга применяется для определения размера коллоидных частиц, которые под действием гравитации седиментируют очень медленно или неседименируют вообще.

Частица r=0,1 мк = м оседают на одном см за 86,2 часа, если же центрифуга с ускорением в – то оседает за 3 секунды.

Эмульсии

- Дисперсные системы с жидкой фазой и средой. Обе жидкости нерастворимы или малорастворимые. В системе должен присутствовать эмульгатор.

(различают по агрегатной устойчивости, эмульгатору, гидрофильности, гидрофобности; возвращение фаз эмульсий – аэрозоли, суспензии)

Классифификация по фазе и среде: I рода (масло в воде – «прямые»), II рода (вода в масле).

разбавленные эмульсии содержат до 0,1%; концентрированные 74%; высококонцентрированные (желатиниров) (*) до 95%(картинки)

Агрегатная устойчивость. Эмульсии как и микрогетерогенные системы обладают избытком собственной поверхносной энергии из-за развитой мембранной поверхности => агрегатно неустойчивы . В них самостоятельно протекает процесс коалисценции, которому способствует отсутствие эмульгатора (раствор ПАВ или пераствор порошки(*) при добавлении которых эмульсия становится устойчивей). Механизм стабилизации различен; различные факторы устойчивости, возникающие при введении эмульгатора, но есть закономерность, описываемая правилом Банкрофта: Молекулы частиц эмульгатора должны располагаться на каплях дисперсной фазы в основном со стороны дисп. среды (растворение, смачивание дисперсной среды) поэтому гидрофоб-прямые (масло в воде), гидрофильные – обратные (вода в масле).

Выборы эмульгатора: - он не должен допускать Расстояние между каплями > 12 мк, а значит молекула ПАВ должна содержать не менее12 ___(*) (удерживание по каплям и концентрация. Концентрация должна быть такой, чтобы на повернхности образовывался насыщенный адсорбционный слой. Эффективность: сбалансировать гидрофильное/гидрофобное. (приобладание неполяр, полярных, хорошо сбалансированных ПАВ)

Практически эмульгатор выбирается по гидрофильному балансу. ГБЛ – соотнош гидрофильной группы к молекул ПАВ. Величину ГБЛ наодится по групповым числам атомных группировок входящих в ПАВ. Групповые числа отражают родство к воде, расчёт ГБЛ по уравнению Девиса: =7+∑niDi ; где 7 – уровень отсчёта, ni – число одинаковых групп, Di – групповое число

0< =<НО(*)

Поверхностно-активные вещества. Более сильные гидрофильные свойства – прямые эмульсии (масла, щелочные металлы, алкилсульфаты)

(*) 3<x<8- гидрофоб. свойства и стабилиз обрасти (щелочно-земельные, поливалентных нет) Изменение эмульгатора под электричеством – реакция полного обмена.

иверсия фаз – переход прямая=> обратная

Измененение Эмульгатора под действием электролита по реакции полного обмена. COONa+Ba = Ba+2NaCl