Тақырыбы: Қоршаған ортаны қорғаудың коллоидтық-химиялық негіздері
Шын және коллоидтық ерітінділердің тұтқырлықтары
жүктеу/скачать 29,46 Kb.
|
| 4. Шын және коллоидтық ерітінділердің тұтқырлықтары
Коллоидтық жүйелердің тұтқырлығының ерекшеліктерін түсіну үшін су,бензол және т.б. қарапайым төменгі молекулалық сұйықтардың ағу механизмі мен тұтқырлығы туралы негізгі түсініктерді еске алу керек. 2.3-суретте көрсетілгендей әсер етілген сыртқы күштердің көмегімен сұйықтықтың жұқа қабатын сұйық бетінің жазықтығына параллель бағытта, U1 жылдамдықпен өте тез емес жылдамдыққа келтірдік деп есептелік. Тәжірибеден, төменде жатқан қабаттар тыныштықта болмай, қозғалысқа түсетінін байқаймыз. Қабаттардың ортасында түзілетін, молекулалардың хаостық жылулық қозғалыстың және молекулааралық тартылу күштердің салдары болып келетін ішкі үйкелістің нәтижесінде төмен жатқан қабаттарды ілестіріп кетеді, бұл кезде осы қабаттардың қозғалу жылдамдықтары жоғарғыдан төменгіге қарай азаяды, себебі төменгі қабаттар жоғарғылардың қозғалысын тежейді. Бұл жылдамдықтың кемуі жоғарғы қабаттан төменгіге дейінгі х ара қашықтыққа тура пропорционалды. Ламинарлы ағыс деп аталатын сұйық қабаттарының мұндай ағысы ұзақ уақыт әсер ететін аз күштердің әсерінен болады. Ішкі үйкеліс сыртқы секілді диссипация (шашырау) энергиясының, яғни оның жылуға қайтымсыз айналуының себебі болып келеді. Коллоидтық жүйелердің механикалық қасиеттерін анықтау. Жеткілікті механикалық беріктігі бар қатты жүйелерді әдеттегі физика-механикалық талдау әдістерімен (кернеу деформациясына тәуелділікті сипаттайтын қисықты алу, созу немесе ығысу кезіндегі шекті кернеуді анықтау, қатынасты және қалдық деформацияны анықтау және т.б.) зерттеуге болады. Бұл кезде тек қана деформациялау жылдамдығын ескеру керек, себебі ол алынған нәтижелерге қатты әсер етеді. Сірнелердің және басқа да құрылымданған дисперстік жүйелердің серпімділік байқататын механикалық қасиеттерін анықтайтын бірқатар арнайы әдістері бар, біз оның екеуін ғана қарастырамыз. Пластинканы тангенсиальды ығыстыру әдісі. С.Я. Вейлер мен П.А. Ребиндер ұсынған бұл әдістің принципі зерттелетін жүйеге салынған пластинканы ығыстыруға қажет күшті анықтауда жатыр. Өлшеу жүргізілетін құрал 2.9-суретте көрсетілген. 5. Дисперстік жүйелердің құрылымды - механикалық қасиеттерін анықтайтын Вейлер және Ребиндер құралының сұлбасы 1-орындықша, 2-кювета, 3-рифтелген пластинка, 4-қатты жіп, 5-микроскоп, 6-динамометр. Дисперстік жүйелердің құрылымды - механикалық қасиеттерін анықтайтын айналдырғыш құралдың сұлбасы 1 -орағыш бас, 2-серпімді жіп, 3-рифтелген цилиндр, 4-кювета, 5-жарықтандырғыш, 6-айна, 7-шкала. Тік бұрышты рифтелген пластинка 3 қатты жіп 4 көмегімен пружиналы динамометрге 6 ілінген. Зерттеудің алдында 2 кюветаға құйылған, дисперстік жүйеге пластинканы толығымен батырады. Дисперстік жүйесі бар кюветаны көтерілетін орындықшаға 1 орнықтырады. Кюветасы бар орындықты түсіргенде пружина созылады да, жүйеде ығысу кернеуі пайда болады, ол пружинаның созылуына пропорционалды. Оны окулярлы микрометрі немесе микрошкалксы бар микроскоппен 5 өлшеуге болады. Р ығысу кернеуін алдын ала калибрленген серіппенің созылуымен және осы созылуға сәйкес келетін Ғ күшпен мына теңдеу бойынша есептейді: Р=Ғ/(2s) (2.15) мұнда s-пластинканың (3) бір жақ беті. Жүйенің құрылымының беріктігін сипаттайтын және ең көп күшке (пластинка бетімен жүйенің сырғанауы болмағанда) сәйкес келетін ығысу θ шекті кернеуін мына теңдеумен табады: θ =Fмакс/(2s) (2.16) Суреттелген құралдың көмегімен тек ығысудың шектік кернеуін ғана емес, сондай-ақ серпімділік модулін, эффективті тұтқырлықты анықтауға, релаксация үдерісін зерттеуге және де деформацияның әртүрлі жылдамдықтарында ε, Р толық деформациялық қисықтарды алуға болады. Цилиндрді айналдыру әдісі.Серпімді жіпке ілінген және зерттелетін жүйеге орналастырылған цилиндрді айналдыру арқылы құрылымданған жүйелердің серпімді-пластикалық қасиеттерін анықтау әдісін ең әуелі 1889ж. 2.10-суретте Ф.Н. Шведов ұсынған анықтау жүргізілетін құралдың сұлбасы келтірілген. Құралдың серпімді жіп 2 орнатылған орағыш басы 1 бар, жіпке айнасы бар 6 рифтелген цилиндр 3 ілінген. Цилиндр 3 зерттелетін жүйесі бар кюветаға 4 толығымен батырылған. Орағыш басты белгілі α бұрышқа бұрғанда орағыш момент цилиндрге жіп арқылы беріледі де, цилиндрді айналдырған жүйе қабатында ығысу деформацияларын тудырады. Цилиндрде жіптің серпімді кернеуі мен деформацияланған жүйенің кедергісі арасындағы тепе-теңдікке дейін β бұрышқа бұрылады. (α-β) айырымы орағыш бас беретін белгілі Ғ күшке сәйкес келетін жіптің айналу бұрышын ω береді. Цилиндрдің айналу бұрышын 5 жарықтандырғыш жіберетін жарық сәулесінің ығысуымен және оның 6 айнадан 7 шкалаға шашырауынан өлшейміз. Сипатталған құрал берілген тұрақты кернеу әсер еткеннен кейін ығысу деформациясының даму кинетикасын және жүктемені алып тастағаннан кейінгі деформацияның құлау кинетикасын зерттеуге өте қолайы. Комплексті эластовискозиметр деп аталған приборды А.А. Трапезников құрастырған. Ол әртүрлі жұмысшы ұяшықтар (коаксиалды цилиндрлер, конус, диск) қолдануға және зерттеудің әртүрлі әдістерін қолдануға мүмкіндік береді. жүктеу/скачать 29,46 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|