Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Với 10k bạn có ngay 5 lượt download tài liệu bất kỳ do Garment Space upload
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Giá 10k, liên hệ page để mua tài liệu www.facebook.com/garmentspace
Khi các nguyên tử ở thật xa nhau tiến đến gần nhau tương tác đầu tiên xuất hiện là tương tác hút,đến một khoảng cách nhất định bắt đầu xuất hiện tương tác đẩy ,khi có sự cân bằng giữa hai lực thì liên kết hóa học hình thành.
Liên kết hóa học hình thành tương ứng với các nguyên tử phải sắp xếp lại cấu trúc e các phân lớp ngoài cùng sao cho đạt tổng năng lượng chung của hệ phải hạ thấp xuống thì liên kết mới bền, nghĩa là khi có sự tạo thành liên kết thì quá trình phát nhiệt (ΔH < 0)
A empresa está enfrentando desafios financeiros devido à queda nas vendas e precisa cortar custos. Um plano de reestruturação será implementado para demitir funcionários e fechar lojas menos rentáveis para tentar voltar ao lucro.
Download luận văn thạc sĩ ngành xác xuất thống kê toán học với đề tài: Động học của phương trình kolmogorov chịu nhiễu Markov, cho các bạn làm luận văn tham khảo
Nhận viết luận văn Đại học , thạc sĩ - Zalo: 0917.193.864
Tham khảo bảng giá dịch vụ viết bài tại: vietbaocaothuctap.net
Download luận văn thạc sĩ ngành toán học với đề tài: Phương pháp tích phân đầu của Mozhaev đối với sóng ba thành phần chỉ dẫn đến một đồng nhất thức mà không dẫn đến phương trình tán sắc như mong muốn
Nhận viết luận văn Đại học , thạc sĩ - Zalo: 0917.193.864
Tham khảo bảng giá dịch vụ viết bài tại: vietbaocaothuctap.net
Download luận văn thạc sĩ ngành toán học với đề tài: Phương trình tích phân kỳ dị với dịch chuyển và phản xạ trên trục thực, cho các bạn làm luận văn tham khảo
Phương trình năng lượng tổng quát - Trịnh Văn Quang Trinh Van Quang
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu phương pháp thiết lập phương trình năng lượng tổng quát trong tỏa nhiệt đối lưu, trong đó bao gồm các phương trình cơ năng, chuyển động, biến dạng , nhiệt năng ..., .
Nhận viết luận văn Đại học , thạc sĩ - Zalo: 0917.193.864
Tham khảo bảng giá dịch vụ viết bài tại: vietbaocaothuctap.net
Download luận văn thạc sĩ ngành toán học với đề tài: Một số tính chất của môđun đồng điều địa phương, cho các bạn làm luận văn tham khảo
Download luận văn thạc sĩ ngành kĩ thuật xây dựng với đề tài: Tính toán nội lực và chuyển vị của dầm bằng phương pháp sai phân hữu hạn, cho các bạn làm luận văn tham khảo
Tính toán nội lực và chuyển vị của dầm bằng sai phân hữu hạn, HAY
1. Hoc lieu Mo Vietnam - Vietnam Open Educational Resources
Vị trí hiện tại: Trang chủ » Nội dung » Tính chất hoạt động của hệ keo
Tính chất hoạt động của hệ keo
Module bởi: Ths. Tôn Nữ Liên Hương.
Người dùng đánh giá (?): (0 ratings)
Tổng quan: Thuyết động học phân tử coi hệ keo như là trường hợp riêng của dung dịch thực, pha phân tán là chất
tan, môi trường phân tán là dung môi. Điều đó cho phép giải thích các hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán, cân bằng
sa lắng- là những tính chất đặc trưng của hệ keo (là những tính chất không liên quan đến sự tương tác phân tử giữa
các hạt keo). - Các hạt keo khuếch tán rất chậm trong môi trường lỏng hoặc khí. Đó là một trong những tính chất
đặc biệt của dung dịch keo. Một tính chất đặc biệt nữa của dung dịch keo là áp suất thẩm thấu của chúng rất nhỏ.
Tuy nhiên những khác biệt này giữa dung dịch keo và dung dịch thực chỉ mang tính định lượng chứ không phải
định tính. Không có sự khác nhau cơ bản về tính chất động học phân tử giữa dung dịch thực và dung dịch keo. -
Thuyết động học phân tử có thể áp dụng cho tất cả các hệ có hạt tương đối nhỏ, có thể tham gia vào chuyển động
nhiệt (kể cả chuyển động Brown). Đó là những hệ chứa các hạt có kích thước từ 10-4cm (1μ) và nhỏ hơn, là kích
thước của những hạt keo thường và những hạt trong một số hệ vi dị thể khác. - Điều kiện thứ hai để áp dụng thuyết
động học phân tử cho các hệ keo là trong hệ phải chứa một lượng hạt tương đối lớn trong một đơn vị thể tích, để có
thể áp dụng những định luật thống kê. (Nếu trong một đơn vị thể tích mà số tiểu phân rất ít thì có những mâu
thuẩn với nguyên lý II của nhiệt động học; chẳng hạn sự khuếch tán trong trường hợp này trong khoảng thời gian
rất ngắn không phải theo chiều chuyển chất từ vùng có nồng độ cao đến vùng có nồng độ thấp).
Note: Firefox requires additional mathematics fonts to display MathML correctly. See our browser support page for additional details.
You can always view the correct math in the PDF version.
Chuyển động Brown của các phân tử
Trong các hệ phân tán, giữa các phân tử có ba loại chuyển động: tịnh tiến, quay và dao động. Trong chuyển động
tịnh tiến số dao động va chạm giữa các phân tử là rất lớn dẫn đến sự vô trật tự được gọi là chuyển động Brown, đó là
chuyển động hỗn loạn có cường độ không phụ thuộc theo thời gian, nhưng lại được tăng cường khi nhiệt độ tăng.
Ngoài chuyển động Brown tịnh tiến các hạt còn tham gia chuyển động Brown quay.
Chuyển động của các hạt keo là kết quả của sự va chạm hỗn loạn giữa các phân tử của môi trường với các hạt. Đối với
hạt có kích thước nhỏ (a < 5nm), số va chạm từ các hướng thường không đều nhau và làm cho các hạt chuyển động
hỗn loạn về nhiều hướng theo quỹ đạo phức tạp. Đối với hạt có kích thước tương đối lớn (a > 5nm), những va chạm
đồng thời từ các hướng có thể bù trừ cho nhau về lực, nên hạt gần như đứng yên.
Nếu các phân tử của môi trường phân tán va đập vào hạt keo không thẳng góc có thể làm cho hạt keo chuyển động
quay, cũng có thể làm cho hạt keo dao động quanh vị trí cân bằng (đặc biệt khi hạt có dạng không phải hình cầu).
Do không thể quan sát hết được quãng đường chuyển dịch thật sự của hạt keo nên Einstein đã sử dụng khái niệm
quãng đường chuyển dịch trung bình của hạt trong khoảng thời gian t. Giá trị này là hình chiếu đoạn đường đi từ
điểm đầu đến điểm cuối theo hướng xác định trong thời gian t.
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
1 of 8 11/11/2011 01:55
2. Hình 1
Để tính toán người ta dùng đại lượng chuyển dịch bình phương trung bình ∆x2 của hạt.
Δ x2 =
Δ
12 +Δ
22 +....+Δ
n2
n
(3.1)
Ở đây, ∆1, ∆2, ∆3, ..., ∆n, là hình chiếu của những chuyển dịch của hạt trên trục x trong những khoảng thời gian bằng
nhau và n là số lần lấy hình chiếu. (Người ta không dùng giá trị trung bình cộng hình chiếu của sự chuyển dịch vì
giá trị này sẽ bằng 0, do tính có xác suất đồng đều theo mọi hướng)
Vậy chuyển động của các hạt keo có biểu hiện của chuyển động nhiệt. Qua nghiên cứu thực nghiệm động học, người
ta phát hiện hệ keo có những tính chất động học như thẩm thấu, khuếch tán, sa lắng.
Sự khuếch tán
Khuếch tán là quá trình tự san bằng nồng độ trong hệ (để hóa thế của mỗi cấu tử đồng nhất ở mọi điểm trong thể
tích hệ), tức là quá trình chuyển chất từ vùng có nồng độ lớn đến vùng có nồng độ nhỏ. Quá trình đó tự xảy ra trong
hệ do ảnh hưởng của chuyển động nhiệt. Quá trình khuếch tán là bất thuận nghịch và tiến hành cho đến khi nồng
độ hoàn toàn đồng đều. Mức độ không đồng đều được đặc trưng bởi gradien nồng độ - là biến thiên nồng độ trên
một đơn vị khoảng cách, nó quyết định mức độ và hướng của quá trình khuếch tán.
Các định luật khuếch tán Fick
Định luật Fick I: Lượng chất m chuyển qua tiết diện S (đặt vuông góc với chiều khuếch tán), thì tỉ lệ
thuận với S, với khoảng thời gian khuếch tán t và với gradien nồng độ theo khoảng cách (dC/dx).
dm = −D dC
dx
S.dt (3.2)
Hệ số tỉ lệ D gọi là hệ số khuếch tán. Vì khuếch tán luôn xảy ra từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ
thấp và luôn luôn (dC/dx) < 0 (c giảm khi ta tăng x), nên cần đặt dấu trừ trước biểu thức để dm > 0.
Với định nghĩa dòng khuếch tán i là lượng chất chuyển qua một đơn vị bề mặt trong một đơn vị thời gian,
định luật Fick I có thể trình bày cách khác:
i = dm
S.dt
= −D dC
dx
(3.3)
Dòng khuếch tán i là hàm số của khoảng cách x và thời gian t (vì gradien nồng độ dC/dx phụ thuộc vào x và
t). Nếu tạo điều kiện cho gradien nồng độ không đổi theo thời gian thì dòng khuếch tán sẽ không thay đổi
theo thời gian và trong hệ sẽ thiết lập trạng thái dừng.
Vậy hệ số tỷ lệ D là thước đo sự khuếch tán trong điều kiện chuẩn (S = 1 cm2, dt = 1 giây, dC/dx = 1). Thứ
nguyên của D là cm2.s-1
Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào tính chất hạt và môi trường phân tán. Đối với hệ phân tán keo, người ta
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
2 of 8 11/11/2011 01:55
3. thường lấy 1 ngày đêm làm đơn vị thời gian thay cho giây vì tốc độ khuếch tán trong hệ rất nhỏ.
Định luật Fick II: cho thấy sự biến đổi của nồng độ (C) theo thời gian (t) khi trong hệ không thiết lập
trạng thái dừng, áp dụng cho sự khuếch tán theo không gian ba chiều.
dC
dt
= D.ΔC (3.4)
dC/dt là độ giảm nồng độ chất tan trong thể tích hệ D là hệ số khuếch tán
Δ có dạng toán tử Laplace, vậy ΔC có dạng: ΔC = d2C
dx2 + d2C
dy2 + d2C
dz2 (3.5)
Phương trình Einstein
Năm 1908 Einstein đưa ra phương trình cho thấy sự phụ thuộc của D vào nhiệt độ tuyệt đối T, độ nhớt của
môi trường phân tán η, và kích thước của hạt r.
Phương trình Einstein: D = RT
N
1
B
= kT
B
(3.6) với k =
R
T
: hằng số Boltzmann
Nếu hạt gần với hình cầu, theo Stock, hệ số ma sát B = 6πηr, do đó: D = kT
6πηr
(3.7)
D có thể tìm được bằng các phương pháp thực nghiệm.
Người ta đã xác định giá trị D trong các hệ khác nhau như sau: hệ dung dịch phân tử và ion có D
≈10-5cm2/giây, các hệ keo D ≈10-7 - 10-9cm2/giây, tức là giữa hai loại hệ đó D khác nhau hàng nghìn lần.
Trong hệ keo bán kính hạt keo lớn hơn bán kính phân tử rất nhiều, độ nhớt của hệ keo cũng lớn hơn của hệ
dung dịch thực, dựa vào đó ta thấy sự khuếch tán là rất chậm vì D nhỏ.
Theo phương trình Einstein có thể tính được kích thước và khối lượng phân tử hạt nếu biết được D.Từ hệ
quả: r = kT
6πηD
, suy ra khối lượng phân tử của hạt hình cầu khi biết tỷ khối γ của nó: M = 4
3
π.r3
γ.N (3.8), N
là số Avogadro
Phương trình Einstein- Smolukhopski
Phương trình hệ số khuếch tán của Einstein - Smolukhopski thiết lập mối liên quan giữa hệ số khuếch tán
D và quãng đường dịch chuyển bình phương trung bình Δx
2
của hạt trong hệ keo, khi mà nguyên nhân
khuếch tán là chuyển động Brown, không kể đến sự ảnh hưởng nhiệt: Δx
2
= 2Dt (3.9)
Trong những trường hợp khó xác định D bằng thực nghiệm, theo phương trình này ta có thể tìm D (sau đó
là r) dựa trên cơ sở đo quãng đường dịch chuyển bình phương trung bình Δ x2 . Ngược lại khi biết D có thể
tính được quãng đường dịch chuyển trung bình.
Phương trình Einstein- Smolukhopski: Δx = RT2t
N.6π.η.r√ = kT.t
3π.η.r√ (3.10)
Ta thấy Δx tỷ lệ với t√ chứ không tỷ lệ với thời gian t như chuyển động thẳng đều, kết quả tính toán và thực
nghiệm cho thấy rất phù hợp nhau.
Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo
Sự chuyển động hỗn loạn của các hạt trong dung dịch keo còn là nguyên nhân của hiện tượng thẩm thấu.
Hiện tượng thẩm thấu trong dung dịch keo cũng tương tự như trong dung dịch thực, và chúng chỉ khác nhau về mặt
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
3 of 8 11/11/2011 01:55
4. định lượng. Khi ta ngăn cách hai dung dịch có nồng độ khác nhau bởi một màng bán thẩm, thì sẽ có một dòng dung
môi di chuyển từ phía dung dịch có nồng độ thấp sang phía dung dịch có nồng độ cao hơn để san bằng nồng độ ở hai
phía của màng. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng thẩm thấu. Dòng dung môi sẽ ngưng lưu chuyển khi đã tạo được
một gradien áp suất cần thiết chống lại áp suất thủy tĩnh tương ứng gọi là áp suất thẩm thấu π.
Nói cách khác, áp suất cần tác dụng vào dung dịch đủ để ngăn dòng thẩm thấu gọi là áp suất thẩm thấu của dung
dịch.
* Đối với dung dịch lý tưởng áp suất thẩm thấu πdd theo phương trình Van’t Hoff: πdd = mRT/MV = Cddlt.R.T (3.11)
Trong đó m: khối lượng chất tan (g); M: khối lượng mol phân tử chất tan
Cddlt: nồng độ mol; R: hằng số khí lý tưởng; T: nhiệt độ tuyệt đối của hệ (độ K)
* Phương trình đó có thể áp dụng được cho cả dung dịch keo
πk = Cddk.R.T =
m
ω.N
V
RT =
ν
N
R.T = ν.k.T (3.12)
Trong đó m: khối lượng chất tan (g); ω: khối lượng của 1 hạt keo (g);
ν: nồng độ hạt (là số hạt trong một đơn vị thể tích, đơn vị của ν là hạt/lít)
N là số Avogadro; k: hằng số Boltzmann, k = R/N
* Áp suất thẩm thấu của dung dịch keo có những đặc điểm sau :
- Vì dung dịch keo không bền vững nhiệt động nên khi để lâu nồng độ hạt có thể bị giảm do hiện tượng keo tụ. Như
thế áp suất thẩm thấu của hệ keo thường bị giảm theo thời gian.
- Trong những điều kiện giống nhau về nhiệt động và nồng độ khối lượng, bao giờ hệ keo cũng có áp suất nhỏ hơn
nhiều so với dung dịch thực.
Áp suất thẩm thấu chỉ phụ thuộc vào số hạt chứ không phụ thuộc vào bản chất và kích thước hạt. Giả sử có hai hệ có
cùng nồng độ khối lượng, ở cùng nhiệt độ nhưng do tạo thành số hạt khác nhau nên áp suất thẩm thấu của hai hệ
cũng tỉ lệ nhau theo hệ thức:
π1
π2
=
ν1
ν2
(3.13)
Kết quả này chứng tỏ nếu kích thước hạt càng nhỏ, do đó càng có nhiều hạt, thì áp suất thẩm thấu càng lớn. Dung
dịch thực chứa các phân tử có kích thước rất nhỏ so với dung dịch keo nên bao giờ cũng có áp suất thẩm thấu lớn
hơn hệ keo.
Sự sa lắng trong hệ keo
Phần này ta sẽ xét chuyển động Brown của các phân tử pha phân tán trong hệ keo dưới tác dụng của trọng trường.
Do sự tương quan giữa xu hướng “có trật tự” (dưới tác dụng của trọng trường) và “vô trật tự” (chuyển động Brown)
nên các phân tử pha phân tán có thể sa lắng nếu là hạt lớn, hoặc phân bố ở độ cao xác định trong hệ nếu là hạt nhỏ.
Độ bền vững sa lắng
Khả năng các hệ vi dị thể phân bố cân bằng hạt trong toàn hệ được gọi là tính bền sa lắng (tính bền vững
động học). Đối với hệ phân tán thô như huyền phù, có hạt lớn, khá nặng, không chuyển động Brown: là hệ
không bền vững sa lắng. Đối với các hệ dung dịch thực và các hệ khí có tính bền vững động học cao vì vừa có
chuyển động Brown, vừa có khả năng khuếch tán cao. Các hệ keo lỏng, keo khí thì chiếm vị trí trung gian
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
4 of 8 11/11/2011 01:55
5. giữa hai loại hệ trên.
Như vậy độ bền vững sa lắng phụ thuộc vào kích thước hạt của pha phân tán.
Có hai trường hợp sa lắng:
- Mỗi hạt sa lắng độc lập, không liên kết với những hạt khác, sự sa lắng xảy ra chậm. Hệ thuộc về loại hệ bền
vững liên kết.
- Các hạt keo tụ lại, liên kết với nhau dưới tác dụng của lực phân tử và sa lắng rất nhanh từng cụm một. Đây
là hệ không bền vững liên kết.
Trong chương này ta chỉ khảo sát trường hợp thứ nhất, sự sa lắng độc lập.
Cân bằng khuếch tán - sa lắng
Xét sự cân bằng khuếch tán sa lắng trong trọng trường: Sự sa lắng có khuynh hướng tập trung các hạt xuống
đáy bình (do lực trọng trường), còn sự khuếch tán thì chống lại xu hướng đó (do chuyển động Brown). Đặc
trưng định lượng cho sự sa lắng là dòng sa lắng và đối với sự khuếch tán là dòng khuếch tán. - Dòng sa lắng:
is = u.C , với u: tốc độ sa lắng; C: nồng độ thể tích
Khi hạt sa lắng với tốc độ đều thì lực ma sát bằng trọng lực: B.u = m.g, suy ra is = u.C = m.g.
C
B
(3.14)
- Dòng khuếch tán theo hướng x: ik = - D.
dC
dx
= - k.T.
dC
Bdx
(3.15)
với: k = R/N: hằng số Boltzmann; B: hệ số ma sát; T: nhiệt độ của hệ
- Ta lập tỉ số dòng sa lắng và dòng khuếch tán:
is
ik
= −
m.g
kT
. C
dC
dx
Vì gradien nồng độ thay đổi theo chiều cao nên ta có thể thay x bằng h khi tính
Khi is/ik >> 1 : ta chỉ có sự sa lắng và hệ có độ bền sa lắng thấp.
Khi is/ik << 1 : ta chỉ có sự khuếch tán và hệ có độ bền sa lắng cao.
Khi is/ik ≈ 1 : dòng sa lắng tương đương dòng khuếch tán, trong hệ có cân bằng phân bố. Lúc đó ta phải lưu
ý đến cả hai quá trình.
Khi hệ đạt cân bằng phân bố thì:
is
ik
= −
m.g
kT
. C
dC
dh = 1 (3.16)
Suy ra, đối với hệ cân bằng phân bố ta có: −dC
C
=
mg
kT
dh.
Lấy tích phân từ Co đến Ch và từ 0 đến h, ta có: ∫
0
Ch
−dC
C
= ∫
0
h
mg
kT
dh , suy ra: ln
C0
Ch
=
mgh
kT
, và do đó:
C0
Ch
= e
mgh
kT
(3.17)
Nếu thay nồng độ C bằng đại lượng tỉ lệ với nó là áp suất P thì:
po
ph
= e
mgh
kT
Đây là định luật phân bố các phân tử khí theo chiều cao của Laplace. Như vậy các hệ keo cũng tuân theo
những qui luật động học phân tử như các dung dịch thực, các khí. Do khối lượng phân tử trung bình của
không khí (chủ yếu có nitơ, oxi) nhỏ hơn hạt keo rất nhiều nên trong không khí sự sa lắng vô cùng yếu. Ví
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
5 of 8 11/11/2011 01:55
6. dụ áp suất khí quyển chỉ giảm khoảng 1mmHg khi lên cao 10m.
Mặt khác vì nồng độ C tỉ lệ với nồng độ hạt ν, nên ta có thể viết:
ν0
νh
= e
mgh
kT Đây là phương trình cân bằng sa
lắng áp dụng cho các hệ phân tán có kích thước hạt đáng kể, trong đó có hệ keo.
Những định luật phân bố theo chiều cao chỉ dùng cho hệ đơn phân tán. Đối với hệ đa phân tán thì vấn đề
phức tạp hơn nhiều, mỗi loại hạt có sự phân bố khác nhau vì tác dụng của lực khuếch tán và lực sa lắng trên
mỗi loại hạt là khác nhau.
Các phương pháp phân tích sa lắng
Sự sa lắng xảy ra dưới tác dụng của trọng trường:
Các hạt trong hệ tự do rơi xuống đáy bình do ảnh hưởng của trọng lực. Quá trình này thường xảy ra
đối với hệ huyền phù.
Theo Archimède, trọng lực chi phối hạt trong hệ huyền phù lỏng là f f = m.g = V.(γ - γo).g
trong đó V: thể tích hạt; m : khối lượng hạt; g: gia tốc trọng trường
γ, γo: khối lượng riêng của hạt, của môi trường
Lực cản trở sự sa lắng là lực ma sát f’ f’ = B.u
trong đó B: hệ số ma sát, theo Stock đối với hạt hình cầu: B = 6.π.η.r (η là độ nhớt môi trường, r là
bán kính hạt, π = 3,14)
u: tốc độ của hạt
Lúc đầu hạt có tốc độ còn nhỏ nên f > f’, sau đó tốc độ tăng dần đến khi lực ma sát cân bằng với
trọng lực thì hạt sa lắng với tốc độ đều:
f = f’ ↔ V.(γ-γo).g = B.u (3.18)
Với hạt hình cầu: V =
4
3
π r3 ; B = 6.π.η.r , tốc độ sa lắng đều sẽ bằng u.
u =
2
9
r2 γ −γo( )g
η
(3.19)
Ta thấy tốc độ sa lắng tỷ lệ thuận với bình phương bán kính hạt, tỷ lệ nghịch với độ nhớt của môi
trường và phụ thuộc vào hiệu số tỷ khối của hạt so với môi trường phân tán. Khi hạt có tỷ khối lớn
hơn môi trường thì hạt sa lắng, ngược lại thì hạt nổi lên mặt hệ huyền phù.
Ta cũng có thể tính được bán kính hiệu dụng của hạt r =
9η.u
2 γ −γo( ).g√ (3.20)
Những phương trình này chỉ thích hợp cho huyền phù có kích thước hạt từ 5 - 100μm vì đối với
những hạt này chỉ cần thời gian rất ít để đạt được tốc độ sa lắng không đổi, do đó không ảnh hưởng
đến kết quả tính toán. Các hạt có bán kính lớn hơn 100μm sa lắng rất nhanh; còn các hạt có bán
kính < 5μm dễ thiết lập cân bằng phân bố nên những phương trình trên không thể áp dụng.
Khi phân tích sa lắng cần phân biệt rõ hai loại hệ: đơn phân tán và đa phân tán.
- Trong các hệ đơn phân tán: kích thước các hạt bằng nhau, tốc độ sa lắng đều như nhau, do đó
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
6 of 8 11/11/2011 01:55
7. lượng chất sa lắng tỉ lệ thuận với thời gian (t), do đó đường sa lắng là đường thẳng. Nếu quan sát
lớp phân cách giữa môi trường phân tán (trong suốt) và lớp huyền phù (đục), theo thời gian ta sẽ
thấy lớp phân cách đó dịch chuyển được một đoạn (h). Đo h, có t, ta tính được u = h/t và từ đó suy
ra bán kính r của hạt.
- Trong các hệ đa phân tán, vì tốc độ rơi của các loại hạt không đều nhau nên ranh giới phân cách
giữa môi trường phân tán và huyền phù trong quá trình sa lắng là không rõ rệt. Ở đây ta phải xác
định tốc độ tích lũy hạt, tức là thiết lập sự phụ thuộc của lượng chất sa lắng P theo thời gian t, P =
f(t). Đồ thị của hàm này được gọi là đường cong sa lắng, được lập từ kết quả thực nghiệm.
+ Trên đường cong này, t1 là thời gian sa lắng hoàn toàn loại hạt lớn nhất (có rmax); t6 là thời gian
sa lắng hoàn toàn loại hạt nhỏ nhất và cũng là thời gian sa lắng toàn hệ. Giữa hai loại trên là các
phần chiết khác nhau.
+ Khối lượng hạt huyền phù của một phần chiết nào đó được xác định bởi đoạn trên trục tung nằm
giữa 2 giao điểm của tiếp tuyến kề nhau với trục tung.
OP1 : khối lượng của phần chiết thứ I
P1P2 : khối lượng của phần chiết thứ II
Hình 2
Đường sa lắng của hệ đa phân tán
Trên thực tế, phép phân tích sa lắng được tiến hành dựa trên cơ sở xác định tốc độ chất chứa trên đĩa cân
khi sử dụng cân phân tích sa lắng.
Phương pháp phân tích sa lắng được sử dụng trong các điều kiện giới hạn sau :
+ Phương trình cơ bản dùng trong phương pháp này chỉ đúng cho trường hợp hạt hình cầu. Nếu hạt không
hình cầu, ta chỉ tính được bán kính tương đương của nó.
+ Các hạt không bị solvat hóa
+ Các hạt sa lắng độc lập, giữa các hạt không tạo nên những liên kết.
Sa lắng dưới trường lực ly tâm:
Các hạt có kích thước nhỏ hầu như có tính bền vững động học, cho nên trong khi phân tích sa lắng
phải tiến hành dưới trường lực ly tâm với gia tốc lớn (siêu ly tâm) để tăng tốc độ quá trình sa lắng.
Ví dụ : Các hạt cát thạch anh kích thước 10-5 cm sa lắng dưới trọng trường được 1cm phải mất 86,2
giờ, còn trong trường lực ly tâm có gia tốc bằng 1 vạn lần gia tốc trọng trường thì chỉ mất 3 giây.
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
7 of 8 11/11/2011 01:55
8. Người ta có thể theo dõi sự di chuyển ranh giới giữa lớp sol và lớp môi trường bằng cách chụp ảnh
sau những khoảng thời gian nhất định.
Các thông tin khác về module này: Metadata | Các phiên bảnVersion History
Cách để tái sử dụng và đóng góp cho nội dung này
Cách để tham khảo và đóng góp nội dung này
Nội dung này được cấp bản quyền bởi Ths. Tôn Nữ Liên Hương tuân theo Creative Commons Attribution License (CC-BY 3.0), và là một Tài
nguyên Giáo dục Mở.
Chỉnh sửa lần cuối bởi Ths. Tôn Nữ Liên Hương ngày Mar 23, 2010 4:52 pm GMT+7.
Tính chất hoạt động của hệ keo http://voer.vn/content/m10041/1.1/
8 of 8 11/11/2011 01:55