54) От каких факторов зависит интенсивность движения частиц дисперсной фазы в дисперсионной среде?

Скорость диффузии и интенсивность броуновского движения частиц дисперсной фазы характеризуется значением коэффициента диффузии D, связанного с радиусом r частиц, вязкостью дисперсионной среды η и энергией теплового движения kT. Основными законами диффузии являются законы Фика. Согласно первому закону Фика диффузионный поток равен: , где i_диф – поток диффузии, равный количеству вещества, проходящего за 1 с через единицу площади сечения S; D – коэффициент диффузии, (м².с^-1); –градиент концентрации, то есть изменение концентрации вещества, отнесенное к единице расстояния; dm – количество продиффундировавшего вещества.

55) Напишите уравнение Стокса для скорости седиментации в гравитационном поле. Каков физический смысл величин, входящих в него? Изменением каких параметров системы можно изменить скорость оседания частиц дисперсной фазы?

,

F_тр. = В·U , где В – коэффициент трения (гидродинамического сопротивления среды), В = 6π·η·r и F_тр. = 6π·η·r·U, где r – радиус частицы дисперсной фазы, м; U – скорость движения, U = dH/dτ, м·с^.-1 . Движение частицы в начальный момент равноускоренное со временем становится равномерным. В этом случае обе силы (трения и тяжести) равны друг другу, то есть: выразим скорость оседания частицы: вычислить радиус частицы: Для данной дисперсной фазы и дисперсионной среды величины η, p и p0 будут постоянными. Тогда = const = K и r = K Учитывая, что скорость оседания частицы определяется отношением пройденного расстояния Н ко времени τ, то скорость U = H/τ. Радиус, осевших частиц, будет равен: r = K или r = . Если p > p₀, то происходит оседание частиц, если же p < p₀, то – всплывание, при p = p₀ седиментация происходить не будет. Чем выше степень дисперсности, тем больше и седиментационная устойчивость. Скорость седиментации будет уменьшаться в средах с повышенной вязкостью, а, следовательно, это приведет к повышению устойчивости дисперсной системы.

56) Что понимается под диффузией и от каких факторов зависит скорость диффузии? Каков физический смысл коэффициента диффузии?

Диффузия- молекулы перемещаются из области высокой концентрации в область более низкой концентрации. Зависит от: концентрации, температуры, массы частиц, св-ва растворителя. Если разница в концентрации выше, то молекулы будут снижаться градиент концентрации быстрее, если разница в концентрации не так велика, молекулы не будут двигаться так быстро, и скорость диффузии уменьшится. По мере повышения температуры кинетическая энергия, связанная с каждой частицей, также увеличивается, в результате частицы будут двигаться быстрее, если они могут двигаться быстрее, то они также могут распространяться быстрее. Более тяжелые частицы будут двигаться медленнее и, следовательно, будут иметь меньшую скорость диффузии, с другой стороны, более мелкие частицы будут диффундировать быстрее, потому что они могут двигаться быстрее. Вязкость и плотность сильно влияют на диффузию, если среда, через которую должна распространяться данная частица, является очень плотной или вязкой, то частице будет труднее диффундировать через нее. Коэффициент диффузии D – это количество вещества, продиффундировавшего через единицу площади в единицу времени

5 7) Какие системы называют монодисперсными и полидисперсными? Каково назначение интегральных и дифференциальных кривых распределения частиц дисперсной фазы по размерам? Как изменится вид дифференциальной кривой распределения по мере приближения полидисперсной системы к монодисперсной?

Монодисперсные системы – все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры. Полидисперсные системы – все частицы дисперсной фазы имеют неодинаковые размеры. Дифференциальная кривая распределения частиц по радиусам характеризует степень полидисперсности системы, . Интегральная кривая может иметь восходящий и нисходящий в зависимости от нарастающего суммарное Q_о,% содержание частиц . Это можно сделать с использованием уравнения с помощь интегральной кривой определяют процентное содержание фракций.