седиментометрический (или, как его чаще называют, се-диментационный) анализ возник в качестве наиболее общего в доступного вида дисперсионного анализа около 100 лет назад в почвоведческих лабораториях. Уже во второй половине прошлого века он приобрел большое значение в качестве одного из основных приемов для оценки так называемого «гранулометрического состава> Почв и грунтов .\Д1о мере возникновения и развития технологии обогащения полезных ископаемых, а также различных отраслей промышленности дисперсных материалов седиментациошшй анализ оказался одним из глав-нейших методов контроля всех этих многочисленных и разнообразных производств и вместе с тем приобрел большое научное значение для1 исследования физико-химических свойств дисперсных систем в связи с размерами их частиц. Б настоящее время седиментационный анализ широко применяется для исследования и характеристики строительных материалов, в частности, вяжущих, пылевидного топлива, графита и Электроуглей, пигментов и наполнителей (особенно в технологии рези-? ны и пластических масс, а также в бумажной промышленности), абразивных материалов, в керамике, порошковой металлургии (металлокерамике)л/Гаким образом, седиментационный анализ прочно вошел в обиход научных в производственных лабораторий и в настоящее время является основным контрольно-аналитическим методом исследования дисперсных систем.
\^В истории развития седиментометрии следует особо отметить выдающееся значение работ русских и советских ученых, предложивших многочисленные новые и оригинальные методы измерения размеров частиц по скорости их оседания в вязких средах. Многие из этих работ положили начало новый более совершенным методам исследования и послужили толчком для развития весьма важных отраслей науки. Так, воронка профессора Петровско-Разумовской (ныне Тимирязевской) сельскохозяйственной академии Э. Шене, предложенная еще в 60-х годах прошлого столетия, послужила прототипом современных приборов для размучивания суспензий в текущей струна.; Прибор А. Н. Сабанина с сифоном для размучивания стал
^- СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие. ......_.,............... 3
Введение "....................... 7
Литература ......................... 16
ЧАСТЬ I
Краткий обаор основных метода» дисперсионного аналивв ерубодиспереных систем
Микроскопический метод................ 17
Ситовой анализ ..................... 28
Седиментометрнческий анализ........... ... 35
Другие методы дисперсионного анализа.......... 40
Литература..............'............ 43
•т • ' •
ЧАСТЬ И
Теория еедаментометричеасоео аналива Глава 1. Основные закономерности оседания частиц суспензий
и эмульсий в вязкой среде................ 44
1. Закон Стокса .....................545
2. Уравнения Ньютона—Риттингера и Аллена . . . . . . . Ж.*8
3. Уравнение Озеена................... 50
4. Скорость движения частиц и критерий Рейнольдса ..... 52
5. Коэффициент сопротивления. Диаграмма Рэлея...... 58
6. Практические границы для седиментометрических определе-
• ний в спокойной жидкости .............. 62
Рлава 2. .Условия применения закона Стокса к неидеальным
дисперсным системам .........ч......... 66
1-е условие. Сферическая форма частиц ........... 67
2-е условие. Значительная величина частиц дисперсной фазы
по сравнению с молекулами дисперсионной среды ..... И \
3-е условие. Постоянная скорость оседания частиц..... 7> ? •>
' 4-е условие. Оседание частицы в безграничной среде ..... 75 , 5-е условие. Твердость и гладкость оседающих частиц . . . . • 81 (
6-е условие. Ламинарность движения частиц ......... 83
7-е условие. Отсутствие скольжения между частицей и окру-
" ЙЯ.
жающеи средой во время движения .......-•••- °*
Оседание концентрированных суспензий........ . • 84
Глава 3. Функция распределения дисперсной системы и вринци-
пы ее нахождения по скорос№*;бседания частиц . • • • • • 85 ,,
1. Монодисперсная система ......... •*,••; • • .• • • ™ ^
.2. Бидисперсная и тридисперсная системы ....•••••• ? »*
" 3. Полвдисперсные системы .......• • ,-j • ,•'••• ^
Глава 4. Математические основы главнейших пришйотов сваи- Л
ментометрического анализа- ............• • * •{
Литература ................... ......
Ч АСТЬ III
Аппаратура для седиментометрических определений
Глава 1. Основные требования к аппаратуре для седиментометрических определений................... 122
Глава 2. Методы отмучивания (шламмовый анализ) ..... 127 Глава 3. Методы, основанные на определении скорости совместного оседания частиц полидисперсной системы без разделения на
фракции ........................ 144
А. Микрометоды .................... 1.44
Б. Макроскопические методы ............... 151
1. Методы, основанные на определении объема осадка . . . 151
2. Методы отбора проб осадка ............. 152
3. Методы, основанные на определении изменения концентрации суспензии в процессе ее оседания......... 153
а. Пипеточный метод ..............., 153
б. Оптические методы седиментометрического анализа . . . 160
4. Методы, основанные на определении плотности оседающей суспензии. Поплавковые приборы........... 165
Г л а в_а 4. Методы, основанные на определении гидростатического давления столба суспензии (приборы, построенные по принципу
Вигнера) ........................ 169
Глава 5. Весовые методы седиментометрического анализа . . . 180
Стеклянные (или кварцевые) седиментометрические микровесы 188
Поплавковый прибор ................... 191
Прибор с чашечкой.................... 195
Литература......................... 201
ЧАСТЬ IV Факторы, влияющие на точность седиментометрических определений
лава 1. Устойчивость суспензий............. 204,
Краткий обзор теорий устойчивости........... . 20ft
Теории коагуляции дисперсных систем ........... 219
" лав а 2. Оценка действия различных факторов на устойчивость
суспензий ..............'.......... 229
1. Влияние примесей посторонних веществ....... . . 229
2. Влиявяе полидисперсности и концентрации дисперсной фавы 241
3. Влияние температуры. Конвекционные потоки ...... 245
4. Влияние структуры частиц и защитных оболочек. Стабнляаа-
' дня суспензий..................... 248
Литература......................... 257
ЧАСТЬ V
Выполнение седиментометпрического аналпва
Глава 1. Подготовка дисперсной системы к анализу ..... 260
1. Ьтбор и подготовка пробы................ 260
2. Предварительная обработка проб недостаточно устойчивых суспензий......................... 264
Удава 2. Выполнение анализа и обработка результатов .... 250
1. Практические указания по устройству и установке прибора 270
2. Производство анализа.................. \ 274
3. Графический расчет кривой бседания .......... 279
, 4. Нахождение функции распределения.......... 2S2
Глава 3. Графическое изображение распределения ..... 293
1,еу«царн^ j4pa^ 298
2. Линейное распределение. Изображение процессов, связанных
[с изменением дисперсности J............... 296 -
3. Дифференциальные кривые распределения ........ 297
4. Определение суммарной и удельной поверхности и числа
частиц . . „....................... 8QjB
Литература J . .......................... 304
ЧАСТЬ VI •
Специальные методы седиментометрическоео анляыа
Глава 1. Седиментометрический анализ эмульсий ......80S
Глава 2. Применение центрифуг для седиментометрического анализа высокодисперсных систем .............. 313
Центробежные весы................... 324
Литература........................ . 327
Приложения
1. Плотность некоторых жидкостей, применяемых при седи- -ментометрическом анализе в качестве дисперсионных сред, при различных; температурах .....'........... . 328
2. Вязкость некоторых жидкостей, применяемых при седименто-
метрических определениях в качестве дисперсионных сред, ори различных температурах ?...........^ ..".."... ЗЙ
3. Номограмма для расчета радиусов частиц по Стоксу (вклейка). 332
Печатается по постановлению Реватгнонно-ювательсково совета
Цена: 150руб.
