Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

21.10.2023

Размер:

10.28 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 2117 18 19 20 21 > Следующая >>>

менеиие состава во времени приобретает первостепенное значе ние. А так как хлористый кальций влияет на процессы гидрата ции и структурообразовання в водных суспензиях ß — C2S и СзЭ, не вступая с гидросиликатами кальция в химическое взаимо действие, то всестороннее изучение кинетики растворения и определение метастабнлыюй растворимости силикатов в раство рах хлористого кальция представляет несомненный интерес. В работе 1188] показывается возможность применения аналити ческого метода описания кинетики растворения ß-двухкаль- циевого и трехкальциевого силикатов в воде и растворах хлори стого кальция при различных исходных навесках.

Математическая обработка экспериментального материала 1187] показала [188], что кинетику изменения SiQ2 при раство рении ß — C2S и CaS в воде и растворах хлористого кальция можно аппроксимировать уравнением [113] вида (106):

	Q = Q0( e - ^ - e - ' n				(160)
	л	о */"4	ММОЛЬ	в	момент време-
где Q — значение концентрации		S i02	в -------
ни	т къ /е2 и Q0— константы,		П	из	опыта 1166],
		определяемые
(§	32).
	Хорошая согласованность расчетных и опытных определений

[187] концентрации Si02 при растворении ß — C2S и C3S в воде и растворах хлористого кальция при разных составах суспензии иллюстрируется на примерах'табл. 89.

Кроме хорошей согласованности расчетных и опытных значе ний концентрации S i0 2 в любой момент времени т, аналитичес ки подтверждаются положения работы [187]: процесс растворе ния ß — C2S и СзБ в слабых растворах хлористого кальция про текает быстрее, чем в воде; максимальное значение концентра ции Si02 достигается в них быстрее, чем в воде; хлористый каль ций снижает метастабильную растворимость силикатов тем в большей степени, чем выше концентрация раствора и т. д. Из табл. 89 можно сделать вывод, что при растворении ß-двухкаль- циевого силиката в воде и растворах хлористого кальция время достижения максимального значения ттах колеблется в преде лах от 1 часа до 1 час. 17 мин., т. е. хлористый кальций влияет на достижение максимального значения двуокиси кремния двоя

ким образом; с повышением	концентрации	раствора	хлористого
кальция тІЛРХ увеличивается	от 59 мин. до 1 часа		12 мин., а
р . /^ .	/-Ѵ	ММОЛЬ	г\ г\г\ ММОЛЬ
S i02 уменьшается соответственно от 0,52		------- до	0,09------- .
		л	.1

Заметной разницы в скорости растворения СзБ в воде или слабых

160

Кинетика изменения двуокиси кремния при растворении ß-двухкальциевого трехкальциевого силикатов в воде и растворах хлористого кальция при разных исходных	навесках (числитель — опытные, знаменатель — расчетные значения)
и

O’

а-

о	іл
С1
У
та"
г*		•а
С		•а
С		1
Л		1
Л	со	О
Н	со	н
и		Я
X		Я
«=;
0> <М		:
»*ч		:
ч		*
и
ч		5
о		5
с.		X

та тт

о X

си

§о

о	о	СЧ СЧ О 1о				ОЗ	оз ІЛ	іЛ СО СО ГГ 1
о	о	ІЛ	LO гг 1гг СТ>1СП			00	00 СО со		-Г	гг
00	со
іЛ	оо 00		г-	О 103 о о		ІЛ	іЛ h»	Г-	м	сч іЛ 1іЛ
СЧ	СЧ	ОЗ	оз	о	Оз СМ <Мto		СО СО to		оз	03	—' —
—		о	о		о	о	о о	о	о	о	CM1CM

СЧ

со

оз

СО

см

со

СО

<М

со

оо

г-

со

оз

гг

ІЛ

СЧ

(М

*“

гг

со

см

31 -

22 22

о | оо ГГ 1гг

111

1 1 1

11 1

-*1

001со

(М1СМ

- 1г- — 1«

іО 1ю

со 1со CM1СМh

іл 1ю

сч 1см

—1—

со 1со

—•*1

гг

тГ LO1ю 03 1оз

1-г:-

ио 1іЛ

—1

СО1со со 1СО

со

го со

со 1СО

Г-. 1

со

см 1сч ГГ 1гг

1гг

ГГ 1ГТ

ТГ 1ГГ со 1со

СО1to

гг 1гг со 1СО

11—■

•

г-

со СЧ СМО 1о

3> 1СП

ГТ

ГТ <м

см со

со

г-» ю іл

ГГ 1гг

оо

оо to

со

ГГ

гг

„

СО

„

СО

со

(Ла

( J

еі

1 U

е(

га

со.

1 еі

со

та

сл г ?

30.

: о . и

та

0 2 - 0

сл

У )

L. Z U

и ата U ч

и 2

и и

и " У

с_

и Z и и

іЛ —

ю Z

іЛ —^

и Z и

<МО

с ч

см Z.

—

—< о

•

- Z

о о о о

О СО о

о о

—

Ібі

Продолжение таблицы 89

га

O ’

га

С У

лэ

со сч

67	67	LO 1ІО		00 1 00		Т	1 "'Г	36	35	30 1 со
						СО 1 со				30 1 со
О	1о	О	1о	О	1ю	О	1о	О	1о LO 1О
00	Г-.	СО	со	CS	—	СО	Ю			СО	со
				сч	! <м	- 1	-			о	1о
								~	~
	00		<м		00	СО			со		см
	СО	ІО			о				со		<М
	о		о		о				о		о
	ю		ю		ю	Tt*					00
	о		о		о	Tt*					00
	о		о		о	тг					<м
	о		о		о	о			о		о
	о		о		о	о			00		СО
	со		г г		о	о			о		<М
	т г		со		СО				см		ю

час	ю
час
со	5 '
Е-
С
X
о	-ri
JD	О

5 со

ОX

	“	X
	“	со
	tu	со
	н СМ	Си
		н

2X tu mi

о”

=*		О
О
CL	-
с	-
с
	m
	со
	н
	CJ	я
	О	я
	О	я
	а	2
	sX	2
	sX	S .
	3	с
	X	и
	п[	>>
	О	а
	X
	и
	£

1<Т)

1 1 1

СО 1 ю

t-~ 1г -

1 ю

*«Г

С - I С-

00 1 00

СМ

см

С - 1 t"~

сО ! СО

см 1см

Г-. 1г -

00 1 00

<М

см

1о

СО 1со

со

Г -

1г -

іо

1 іо

100

’«г

г -

г - СО 1 со

со

1СО

(М

см

СО 1 со

Г4-»

Г"»

t "

! * £

со

1 со

со

сп		^	о.	со’			сч		С1		сч
и	1	и	Ö	еч
				а		00	и	ОО	С )		и
1	§	1	я							СГ
		1	и	1	Ö	и	CJ				Я
								U	£	п	f )
СО.	gm	eQ" 2		с о .	га					и	u
							2	м	2
«vj	S	со			и	Ю				«о	2
	О		о	—	2		—	ю	^	Ю	—
-						о
	о			О СО о о о О о о
О —' о о

162

растворах хлористого кальция не наблюдается, зато колебание тТ(1Х более резкое, от 40 мин. до 2 час. 10 мин., а Si02 изменяется

соответственно от 0,65 ------- до 0,14	---------.Таким образом, хло
л	л

ристый кальций в большей степени влияет на растворимость

трехкальцневого силиката, что подтверждается		колебанием ттах
в пределах 1 часа 30 мин. (от 40	минут до 2 часов 10 минут),
в то время как колебание ттах при	растворении	ß-двухкальцие-

вого силиката в воде в растворах хлористого кальция не превы шает 20 мин. (от 59 минут до 1 часа 17 минут).

Важным показателем процесса растворения ß — C2S и CsS в воде и растворах хлористого кальция является его интенсив ность, которая аналитически может быть выражена уравнением вида (126)

\Ѵ = Q0 — k2e~k*x). (161)

Интересно отметить тот факт, что время, при котором интен сивность процесса растворения силикатов достигает своего ми нимального значения концентрации двуокиси кремния. Это не посредственно вытекает из уравнения (161) исследованием на экстремум:

Tmln = ■ 2". ІП-£- = 2тmax'

(162)

Таким образом, мы видим, что аналитический метод иссле дования процесса растворения ß — С з 5 и С з 5 в воде и растворах хлористого кальция позволяет судить не только о концентрации раствора в любой момент времени, но и проследить за интенсив ностью кинетики изменения концентрации на протяжении всего опыта.

П Р И Л О ж Е Н И Е

									Т а б л и ц а		90
	Коалесценция капель бензола на границе раздела бензол — вода
Метод		2			Время	коалесценции,		сек
Метод
рас-	1		3	4	5	6	7	8	9	10	11
				кинетика		коалесценции сапель			%
р	1	4	11	23	35	50	71	84	92	97	100
0	1	4	11	21	33	50	71	84	92	97	100
Примечание: Обозначая					через т,„ — время		коалесцеицни капель			и прини
мая	условно	N (т,„) =		0,999	Л'п по уравнению (27),			получим:

Pf 3 In 10

тт— то + V

Отсюда находим:

Р =	_________0,9990________ -а =	0,6931	^	6,9078
	lg Г( г т — т0) : (т( — т„) j	( т, — Ч ) р		( т т — х „) Р

ГГ

Следовательно,	если априори задать значения величин т0,
т 1 тт коалесценции	капель какой-либо системы, то приближен-

ная статистическая характеристика такой системы определится

по формулам (3 — 6,8). Так,	если в испытанных	образцах ка
пель [31], исходя из экспериментальных данных,		положить:
Т) = Tilin' Т	= Т] , Хт — Тпах>

ГТ

то результат соответствующих вычислений запишется табл. 91 —*95.

164

Т а б л и ц а 91

Характеристика коалесценции капель бензола на границе водный раствор желатин—бензол при различной концентрации желатины, t = 40°; pH = 4,8, через 5 час. после образования межфазного слоя

	Время жизни		капель,	Параметры			Показатели
		сек		Параметры			дисперсности
с, %		сек					дисперсности
с, %
	Т1І1in	TL	ТИ1ЛХ	Р	а	тмод	тср	О	Ѵт	/
		2
0,0	0,1	6,i	и	3,85	0 ,0007	6,1	5,69	1,57	0,28	1 ,45
0,1	I ,0	іб,б	142	1 ,04	0,0400	1,0	23	20,7	0,92	4 ,24
0,2	2,0	18,0	247	0,84	0 ,0677	2,0	30	33,3	1,11	6,08
0,5	3,0	19,0	340	0,76	0,0843	3,0	35	44,3	1 ,27	7,29
1,0	5,0	269	14000	0,58	0 ,0272	5,0	775	1420	1 ,83	13,29
2,0	12	575	14200	0,71	0 ,0078	12	1122	1614	1 ,44	8,21
3,0	14	692	14400	0,75	0,0051	14	1345.	1806	1 ,34	7,39
4,0	14	759	15000	0,70	0,0076	14	1356	1993	1,47	8,59

Т а б л и ц а 92

Характеристика коалесценции капель бензола на границе 1% водный раствор желатины—бензол при различных pH, Т = 40, через 5 час.

после образования межфазного адсорбционного слоя

	Время жизни			Параметры		Показатели дисперсности
		капель,	сек	Параметры		Показатели дисперсности
pH		капель,	сек
pH		ТІ
	і	ТІ	Тпіах	Р	а	Т'МД	Т’Ср	О	Тт	f
	н	2
2,1	8	87	500	1 ,19	0,0042	55	102 ,5	79 ,5	0,78	3,54
3,1	3	83	1100	0,88	0,0146	3	135	150	1,П	5,55
4,1	3	174	2040	0,93	0,0058	3	273	286	1 ,05	5,08
4,8	5	269	14000	0,58	0 ,0272	5	775	1420	1 ,83	13,29
6,0	3	ПО	14000	0,47	0 ,0780	3	741	1536	2,07	28,62
8,8	3	100	250	2,46	0,875.10	86	108	45 ,9	0,43	1 ,85

165

												Т а б л и ц а			93
Характеристика коалесценцин капель бензола на границе											1% водным раствор
	желатины — бензол при добавках 8,11 мочевины и 10%											салнцината
					натрия,		t =	40°, pH =		4,8
		Время жизни					Параметры				Показатели
		капель,				сек	Параметры			дисперсности
		капель,				сек				дисперсности
Система		с	Т1			Хщах	Р	а	=4	Хер	а		Y T	І
		с	Т1			Хщах	Р	а	нО	Хер	а		Y T	І
		н*		2
Без добавки		5		269	14000		0,58	0 ,0272	5	775	1420		1 ,83	13,29
8М мочевины		5		250	12000		0,59	0,027	5	691	1317		1 ,91	12,70
10%	сали-							0,021
цнната		3		85	15000		0,79	0,021	3	158	1958		12,4	6,75
											Т а б л и ц а				94
	Характеристика коалесценцин капель углеводорода на границе 1%
	водный раствор желатины—углеводород при различной природе
				углеводорода, t = 40°,					pH =	4,8
		Время жизни					Параметры		Показатели			дисперсности
		капель,			сек		Параметры		Показатели			дисперсности
Углеводород		капель,			сек					тср
Углеводород			т	2і		ттах			О				Y T
		н	т	2і		ттах	Р	а	О		а		Y T	1
Н-Гептан		12		410		13000	0,66	0,013	12	1004	1543		1 ,54	9,84
Ц-Гексан		6	331			10500	0,66	0,015	6	804	1242		1,54	9,84
Бензол		5	269			14000	0,58	0,0272	5	775	1420		1,83	13,29
											Т а б л и ц а				95
	Характеристика коалесценцин капель бензола на границе 1%
	водный раствор желатины—бензол при различной температуре
	Время жизни					Параметры			Показатели дисперсности
	капель,			сек		Параметры			Показатели дисперсности
	капель,			сек
Т°С		Т!		Хщах			Р	а	•3	Хер	О		Y T	f
	Ё	Т!		Хщах			Р	а	О		О			f
	н	2							S
		269		14000				0 ,0272	И	775	1420		1 ,83	13,29
40	5	269		14000		0,58		0 ,0272	5	775	1420		1 ,83	13,29
50	4	130		5500		0,61		0,036	4	348	592		I 1 ,70	11 ,78
60	4	48		950		0,75		0,0405	4	89	1 147		12,96	7,39

166

СО

О)

a s

ѵо

га

области
Ростовской
и %
Урала	опыта),
состав почв Центрального	(верхняя строка—данные
Гранулометрический

о г р е т -

н о с т ь ,

0 , 6 7

1 , 1 6

0 , 5 0

0 , 6 7

П а

0 , 2 0

0 , 4 0

0 , 5 0

1 , 1 6

1 , 1 0

О.

5 1

3 6

5 7

3 6

3 1

3 2

4 8

4 3

3 7

4 4

5 3

3 6

8 2

3 5

3 7

т р

0 ,

П а р а м е

, 5

, 3

, 1

, 3

, 1

, 4

, 2

, 3

, 0

, 4

, 3

о О О О О О О О О О О О О О О О О I 1 О О 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

о о о о о о о о о о о о о о о о

1 1 о о 1 1 о о о о о о о о

Ф О О С О Ю М Л С О ’Ч’ О І - О М О О О С О С О О О О С О О О О Ю ^ О Л Ю О Ю

2 5

с п с п с т > а > с г > 0 5 с г > с г и ' - о о о о о о г - - . с о с ^ ^ о о о > а ) 0 о с п с п 0 5 а 5 с ^ с л с о о

ц ,

0 5 С Т 5 0 0 0 0 С 0 С 0 0 0 0 0 < О с 0 с 0 < 0 Ю « .П - ч і’ і 0 0 0

00 00 00С Т > О 0 0 00С’--Г,,- 0 0 а 0

00Г'-

тси

^ ^ C O - C O C O ( N O C O N i n i O O ( M C D O t O i n O O ' l 4 T i M - - H - ^ ' M O C J )

ч а

N - H Q O O O a i O ) C D C D h . N 0 0 0 1 C U ß i O e O - c a ) 0 0 1 0

— СТ> СЧ CS 00 ОО

т р

O O C O l ß C D ' ^ T r i O i O ^ ^ , 4 ” t C O c O ( M l N t £ ) y ? i n i ß C D N i O l O C O i M C O t O l ß i r 3

Д и а м е

. со o> — o w o K M c o c o c o c o c n c D i o —

t-- t-- о со t*- о

^ І ^ Ю і Л С П С О Ю і О С О С О С т Г С ' І С 4 С 4 ( М і т Л ' 3 ” т г Ю ' ;Г Ю

- - ^

, 3<Ю

\а —«—■( M C M

t ' - t ' - C M

C M t O C O C O C O ^ —' (

М С М

С Э

С О

^ ^

—' С

С ^ С О Ю

Ю Ю

- —

Т Г Tf- с о С О — — • С О С О CM CM С М С М — — > — « — С О С О CM С М С О С О С О С О

С О С О С О С О

г а

СП сі

LO » П

г а

0 0

я я

СМ

<м

(

см

С О

г 4

■ —1

1 ч

ч *

ѵо я

1 о

> , г а

о о

см

0 5

О )

с о

(М

со

« S S

к я

га

а>

5 з

£ о

0 3 Я

> > «

> » 5

Си ф

я 22

го

О)

га

со

Си

і к Ч

І І §

га

: ц к

® я

3 а.®

2 О

>»

: о га

Р Я

2 0 0.

ѴО

СП

h ь

з*

а.

3Ч о

>» о

j © S

5*4 fe

;

« Я

hl» Ö

S &

: ѵо

га

с;

а.

: га

О . Я

Си и

а» 2

й>

5J\f5J\f

167

Т а б л и ц а 97

Гранулометрическая характеристика почв (табл.							96)	Центрального
		Урала	II Ростовском		области
№		Параметры			Показатели дисперсности
образца	а	Р	Р		Сто		R	Rm	f
1	0,53	0,51	2,60		8,7		4	1	23
2	0,39	0,36	2,52		6,4		33	2,5	65
3	0,18	0,57	2,73		3,2		16	5,5	14
4	0,38	0,36	2,53		6,3	•	32	2,6	65
5	0,30	0,31	2,59		4,8	•	192	7	127
6	0,30	0,32	2,77	'	4,5		148	6,5.	109
7	0,11	0,48	2,52		2 ,2		235	23	23
8	0,13	0,43	2,64		2,4		155	25	33
9	0,45	0,37	2,70		7,3		18	1,6	58
10	0,28	0,44	2,60		5,0		21	4	57
11	0,36	0,53	2,50		6,0		8	2	17
12	0,39	0,36	2,70		6,8		33	2,5	65
13	0,05	0,82	2,49		1,2		58	25	63
14	0,43	0,35	2,75		7,1		90	9	72
15	0,37	0,37	2,50		7,0		30	33	58

Обозначения:

а0 — внешняя удельная поверхность

R — средний эквивалентный радиус частиц;

Rm— медиана распределения (мк)\

/— показатель неоднородности системы;

!г

р— плотность материала частиц —

Ѵс.іИ

Г- г- Г- со

со

р- со

Г-.

СО

со

г- со

СО

шй

со

СО

1—«

СО

со

•—1

•—<

со

П ѵР

—

-< —

-ч —

—* — — — — —

Iо

г-

со

оо

<М

I ІО I

СО

CN I

СЧ

I <N

со

«2

га

Ютр

I.«Э

со .юсо

О С О О О О О О Ю О О З О О Ю О О О Ю О О С О О Й О О Ю О О О О Ю ^

га

ОО о а ю о о о о о о а ю о ) о о о Ф о о о ® о о ю о ю о ) о о ю О )

о.

Г'-Г'-СОООтрСО-ЯОООСОЮЮСОООсОСООО'^ОООЗ — «OOf^<MCNCO^COr*-h-

о о о о а з о з о з о з с з о з о з о з а з о з а з о з с з а з с з с г з о о с л о о о о з с т з с з о а з с т з о о о о

см

t4-t'-c30303 00 00 00c)00 03 00t'-t''-c0000000c000t'-t--coc00000c000t'-ts^

га

sr CL3

- - ( M C O O O O O d H' C N ! N ( N ( N

ОООСООСОЬ-^^^Г^^С'ІСОООіЛООСОіЛЮЮЮОООЮѴОѴО

О)

га

0t£)^Tt-d*lüCOd'lDN't'tOO0CO(NWimOO^-'CN’cf-N(Nd<0tO

іЛЮЮіЛЮЮООЮООЮи^іПЮЮЮЮійЮЮППітПіЛЮЮЮ

COcO0O0tDOiO)N(NOOOOOlOiMClNlOd,O SS N N '- —Nt^COCO

^ ' ^ , C O W C O C O ,4, , t i n i O

’T ‘4 * - '

т р * ч Р С О С О ’,Я ' ,3, С О С О ^ ' —■^P •'tf4 CO CO ^P TP

со

- я

гаX

ч *

СП

с о

00 <М

Т Т

т р

Т Р

с о

03 ю

с -

1 т

ѵо X

> 2

СМ

00 с о

с о

с м

00 -?р

с о

с5

Ч<D

9£

s ë

5“s=

—

i s

К K

C02 чr .

н «

cd u

К Й

'■

5 *

I - ’

cd о

га

C L

X ч

о я

со

LHО

X я

Ь X

s Й2 H

S §

к 4

га

а»

“

со

о 5

и*

х £

X О)

X 2

5 <->

О-

Cl*CL

а. ч

0 ,0

га

cDTO

CD 3

а>

T x

R ч

7 Заказ

769

169

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1617 / 2117 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ