36.Седиментационно-диффузное равновесие в золях. Условие этого равновесия.

Седиментационно-диффузное равновесие – равновесие, при котором действие гравитационных сил полностью компенсируются силами диффузии.

В поле действия гравитац.сил это равновесие характеризуется определенным распределением частиц по высоте. Тяжелые частицы находятся в осадке, а легкие – всплывают, обладая высокой кинетической энергией (если их плотность меньше плотности среды). Частицы золей занимают промежуточное значение.

Min радиус частиц, осаждаемых под действием гравит.поля из формулы:

, где u – скорость седиментации,g – ускорение своб.падения, ρ₀ – плотность вещ-ва дисп.среды, ρ – плотность вещ-ва дисп.фазы. Если (ρ-ρ₀)=1 и η=10^-2П, u=1см/ч, то радиус=10^-4см. Это соответствует границе раздела между частицами коллоидных размеров и микрогетерогенными системами и доказывает, что в обычных условиях седиментация частиц золей маловероятна→ золи обладают наибольшей кинетической устойчивостью.

Устойчивость системы к оседанию называют кинетической, или седиментационной. Мерой устойчивости служит гипсометрическая высота(такая высота от некоторого уровня, при подъеме на которую концентрация коллоидных частиц уменьшается в 2 раза).

Для монодисперсных систем высота:

, h – гипсометрическая высота, υ₀ и υ_h частичные концентрации дисп.фазы на исходном уровне и на высоте h, V_ч – объем отдельной коллоидной частицы.

Гипсометрич.высоту определяют как h_е, на уровне кот. концентрация дисп.фазы меняется в е раз:

29/1

21/1 Разделение дисперсных систем на фракции. Ситовой и седиментационный анализ.

Дисперсная система - гетерогенная, многофазная система, одна из фаз которой представляет собой непрерывную дисперсионную среду, а другие фазы распределены в ней в виде мелких частиц.

Пищевые продукты содержат ценные питательные вещ – ва как в дисперсионной среде, так и в дисперсной фазе. Между разными фазами дисперсной системы устанавливается подвижное равновесие, поэтому при исследовании пищевых продуктов, которые в большинстве своём являются свободнодисперсными системами, применяют методы, не разрушающие образец (не отделяя дисп. фазу от дисп. среды).

Различные методы исследования дисперсий пищевых продуктов можно разделить на:1)Исследование дисп. фазы; 2)Исследование дисп. среды;3)Методы, позволяющие изучать как дисп. фазу, так и дисп. среду после их разделения, либо суммарные эффекты

Ситовой и седиментационный анализы относятся к первой группе.

1) Ситовой анализ – это определение с помощью сит (диафрагма со строго заданным размером пор) фракционного состава сыпучих материалов с размерами частиц дисп. фазы 0,05…10 мм.

Под фракциями в ситовом анализе понимается та часть просеянного материала, размер частиц в которой отвечает выбранному интервалу размеру отверстий сит.

Ситовой анализ заключается в просеивании пробы ч/з набор стандартных (обычно металлических) сит, отличающихся размером отверстий. Сита с большими отверстиями размещаются сверху. Благодаря этому на сите задерживаются частицы только тех размеров, которые превышают размер отверстий. Это позволяет сортировать ч-цы по фракциям.

В зависимости от технологических нужд и точности анализа выполняют сухой и мокрый анализ. При сухом способе проба образца перед просеиванием просушивается при 105…110⁰С. При мокром мельчайшие ч-цы отмывают слабой струёй воды до тех пор, пока слив не станет прозрачным. Пробу на сите высушивают и взвешивают. Мокрый способ более точный.

2) Седиментационный анализ – исследование фракционного состава и соотношений м/у отдельными фракциями дисп. системы в условиях гравитации или центрифугирования.

Большинство дисп. систем полидисперсные, что затрудняет анализ. В основе седиментационного анализа лежит исследование процессов осаждения ч-ц дисп. фазы. Различают 2 варианта седиментационного анализа – исследование осаждения ч-ц в гравитационном поле и в условиях центрифугирования.

• Осаждение ч-ц в гравитационном поле.

Метод применяется для исследования грубодисперсных и макрогетерогенных систем.

Инфомацию о количественных соотношениях получают различными методами, например, с помощью кривых седиментации:

tgα = Q/H