13,759 matches
-
sferice suficient de mari, comparativ cu drumul liber mijlociu al moleculelor mediului de dispersie. Pentru cazul în care r<l, sau particulele sunt nesferice se utilizează pentru coeficientul de difuzie, ecuația: (25) în care A are diverse expresii funcție de forma particulei. Astfel în 1936 Perrin propune pentru particulele coloidale elipsoidale expresia: (26) în care: D0 - coeficientul de difuzie a particulei sferice ; a - semiaxa mică ; b - semiaxa mare a elipsoidului. O altă latură aplicativă a coeficientului de difuzie este posibilitatea evaluării masei
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
liber mijlociu al moleculelor mediului de dispersie. Pentru cazul în care r<l, sau particulele sunt nesferice se utilizează pentru coeficientul de difuzie, ecuația: (25) în care A are diverse expresii funcție de forma particulei. Astfel în 1936 Perrin propune pentru particulele coloidale elipsoidale expresia: (26) în care: D0 - coeficientul de difuzie a particulei sferice ; a - semiaxa mică ; b - semiaxa mare a elipsoidului. O altă latură aplicativă a coeficientului de difuzie este posibilitatea evaluării masei moleculare sau a masei de particulă. Pentru
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
l, sau particulele sunt nesferice se utilizează pentru coeficientul de difuzie, ecuația: (25) în care A are diverse expresii funcție de forma particulei. Astfel în 1936 Perrin propune pentru particulele coloidale elipsoidale expresia: (26) în care: D0 - coeficientul de difuzie a particulei sferice ; a - semiaxa mică ; b - semiaxa mare a elipsoidului. O altă latură aplicativă a coeficientului de difuzie este posibilitatea evaluării masei moleculare sau a masei de particulă. Pentru a găsi relația matematică de legătură, vom considera cazul particulelor sferice când
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
pentru particulele coloidale elipsoidale expresia: (26) în care: D0 - coeficientul de difuzie a particulei sferice ; a - semiaxa mică ; b - semiaxa mare a elipsoidului. O altă latură aplicativă a coeficientului de difuzie este posibilitatea evaluării masei moleculare sau a masei de particulă. Pentru a găsi relația matematică de legătură, vom considera cazul particulelor sferice când se poate scrie egalitatea: (27) în care V - volumul molar care poate fi înlocuit cu produsul între masa M și volumul specific al fazei dispersate V2. (28
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
difuzie a particulei sferice ; a - semiaxa mică ; b - semiaxa mare a elipsoidului. O altă latură aplicativă a coeficientului de difuzie este posibilitatea evaluării masei moleculare sau a masei de particulă. Pentru a găsi relația matematică de legătură, vom considera cazul particulelor sferice când se poate scrie egalitatea: (27) în care V - volumul molar care poate fi înlocuit cu produsul între masa M și volumul specific al fazei dispersate V2. (28) de unde raza este dată de expresia: (29) Înlocuind în relația (12
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
deoarece intervine forma diferită a unității difuzate de cea sferică și solvatarea unității difuzante. De obicei forma diferită de cea sferică se întâlnește la coloizii liofobi, iar solvatarea la cei liofili. Dacă ne referim la hidratarea unității cinetice difuzante, raza particulei solvatate poate fi exprimată funcție de gradul de hidratare. Să notăm cu δ1 gradul de hidratare sau numărul de grame de solvent asociat cu 1g fază dispersă și cu V1 volumul specific al fazei disperse, raza particulei solvatate va fi dată
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
unității cinetice difuzante, raza particulei solvatate poate fi exprimată funcție de gradul de hidratare. Să notăm cu δ1 gradul de hidratare sau numărul de grame de solvent asociat cu 1g fază dispersă și cu V1 volumul specific al fazei disperse, raza particulei solvatate va fi dată de o relație de forma: (33) Ținând cont de laturile aplicative ale fenomenului de difuzie, au existat preocupări de elaborare a unor metode experimentale, care se bazează pe realizarea limitei de separație netă între sistemul analizat
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
distanța x și timpul t (figura (b)) se folosește expresia: (36) obținută prin derivarea ecuației (34). Forma gaussiană a curbelor de distribuție descrise de ecuația (36) permite obținerea unor coeficienți medii de difuzie acceptabili chiar în cazul sistemelor polidisperse. Pentru particulele sferice, coeficientul de difuzie este dat de legea lui Stokes - Enstein: (37) iar pentru particulele asimetrice, coeficientul de difuzie este în mod corespunzător mai mic. Determinarea coeficientului de difuzie se face cu ajutorul unor aparate, dispozitive numite difuziometre. II.3. Sedimentarea
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
34). Forma gaussiană a curbelor de distribuție descrise de ecuația (36) permite obținerea unor coeficienți medii de difuzie acceptabili chiar în cazul sistemelor polidisperse. Pentru particulele sferice, coeficientul de difuzie este dat de legea lui Stokes - Enstein: (37) iar pentru particulele asimetrice, coeficientul de difuzie este în mod corespunzător mai mic. Determinarea coeficientului de difuzie se face cu ajutorul unor aparate, dispozitive numite difuziometre. II.3. Sedimentarea Particulele dintr-un sistem coloidal având mediul de dispersie lichid sau gazos sedimentează sub acțiunea
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
sferice, coeficientul de difuzie este dat de legea lui Stokes - Enstein: (37) iar pentru particulele asimetrice, coeficientul de difuzie este în mod corespunzător mai mic. Determinarea coeficientului de difuzie se face cu ajutorul unor aparate, dispozitive numite difuziometre. II.3. Sedimentarea Particulele dintr-un sistem coloidal având mediul de dispersie lichid sau gazos sedimentează sub acțiunea unei forțe exterioare de exemplu sub acțiunea forței gravitaționale sau centrifugale. Sedimentarea conduce în cele din urmă la separarea sistemului în două straturi: unul în care
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
exemplu sub acțiunea forței gravitaționale sau centrifugale. Sedimentarea conduce în cele din urmă la separarea sistemului în două straturi: unul în care concentrația fazei disperse este maximă - sedimentul - și un strat ce conține doar mediul de dispersie. În același timp particulele sunt supuse unui proces de difuzie care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întregul sistem. Ținând cont de cele menționate la difuzie se poate intui faptul că sedimentarea predomină în sisteme cu particule relativ grosiere, pe când difuzia în cazul
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
mediul de dispersie. În același timp particulele sunt supuse unui proces de difuzie care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întregul sistem. Ținând cont de cele menționate la difuzie se poate intui faptul că sedimentarea predomină în sisteme cu particule relativ grosiere, pe când difuzia în cazul particulelor suficient de fine. Se poate deduce faptul că: o sedimentarea este un fenomen care constă în depunerea particulelor fazei disperse sub acțiunea forței gravitaționale sau a forței centrifuge. o sistemul dispers se separă
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
sunt supuse unui proces de difuzie care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întregul sistem. Ținând cont de cele menționate la difuzie se poate intui faptul că sedimentarea predomină în sisteme cu particule relativ grosiere, pe când difuzia în cazul particulelor suficient de fine. Se poate deduce faptul că: o sedimentarea este un fenomen care constă în depunerea particulelor fazei disperse sub acțiunea forței gravitaționale sau a forței centrifuge. o sistemul dispers se separă în două straturi: un strat în care
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
de cele menționate la difuzie se poate intui faptul că sedimentarea predomină în sisteme cu particule relativ grosiere, pe când difuzia în cazul particulelor suficient de fine. Se poate deduce faptul că: o sedimentarea este un fenomen care constă în depunerea particulelor fazei disperse sub acțiunea forței gravitaționale sau a forței centrifuge. o sistemul dispers se separă în două straturi: un strat în care concentrația fazei disperse este maximă numit sediment și un strat care conține doar mediul de dispersie. Așadar, după
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
Sedimentarea în câmp gravitațional Sedimentarea în câmp gravitațional este forma cea mai veche a analizei de sedimentare, aplicată din antichitate la studiul sângelui. Bazele științifice ale metodei aparțin lui H. Davy (1815). Sistemele pseudocoloidale cum ar fi suspensiile, emulsiile, cu particule mari, suferă o sedimentare accentuată chiar în câmp gravitațional. Studiul acestui fenomen este destul de important atât în cazul aprecierii stabilității cinetice a acestor sisteme cât și în caracterizarea mărimii particulelor și implicit a distribuției mărimilor. II.3.1.1. Sedimentarea
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
Davy (1815). Sistemele pseudocoloidale cum ar fi suspensiile, emulsiile, cu particule mari, suferă o sedimentare accentuată chiar în câmp gravitațional. Studiul acestui fenomen este destul de important atât în cazul aprecierii stabilității cinetice a acestor sisteme cât și în caracterizarea mărimii particulelor și implicit a distribuției mărimilor. II.3.1.1. Sedimentarea sistemelor monodisperse Pentru deducerea unei legități a sedimentării în câmp gravitațional, se consideră un sistem monodispers cu particule sferice de rază r. Se admite că particulele nu interacționează între ele
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
cazul aprecierii stabilității cinetice a acestor sisteme cât și în caracterizarea mărimii particulelor și implicit a distribuției mărimilor. II.3.1.1. Sedimentarea sistemelor monodisperse Pentru deducerea unei legități a sedimentării în câmp gravitațional, se consideră un sistem monodispers cu particule sferice de rază r. Se admite că particulele nu interacționează între ele în procesul de sedimentare, acționând forțe gravitaționale (fg) și rezistența vâscoasă (fS). Acțiunea fiind în sens opus. La început forța gravitațională este mai mare decât cea vâscoasă. Dar
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
și în caracterizarea mărimii particulelor și implicit a distribuției mărimilor. II.3.1.1. Sedimentarea sistemelor monodisperse Pentru deducerea unei legități a sedimentării în câmp gravitațional, se consideră un sistem monodispers cu particule sferice de rază r. Se admite că particulele nu interacționează între ele în procesul de sedimentare, acționând forțe gravitaționale (fg) și rezistența vâscoasă (fS). Acțiunea fiind în sens opus. La început forța gravitațională este mai mare decât cea vâscoasă. Dar cea din urmă fiind funcție de viteză, va crește
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
vâscoasă (fS). Acțiunea fiind în sens opus. La început forța gravitațională este mai mare decât cea vâscoasă. Dar cea din urmă fiind funcție de viteză, va crește odată cu aceasta. Astfel că la un moment dat cele două forțe devin egale și particula se va deplasa cu o viteză constantă. Notând masa aparentă a particulei cu m, forța gravitațională va fi dată de expresia: f=mg (1) Pentru particulele sferice, masa aparentă sau eficace, care reprezintă diferența între masa proprie și cea a
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
mai mare decât cea vâscoasă. Dar cea din urmă fiind funcție de viteză, va crește odată cu aceasta. Astfel că la un moment dat cele două forțe devin egale și particula se va deplasa cu o viteză constantă. Notând masa aparentă a particulei cu m, forța gravitațională va fi dată de expresia: f=mg (1) Pentru particulele sferice, masa aparentă sau eficace, care reprezintă diferența între masa proprie și cea a mediului dispersant dezlocuit, este: (2) și (3) Forța vâscoasă a mediului, în conformitate cu
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
odată cu aceasta. Astfel că la un moment dat cele două forțe devin egale și particula se va deplasa cu o viteză constantă. Notând masa aparentă a particulei cu m, forța gravitațională va fi dată de expresia: f=mg (1) Pentru particulele sferice, masa aparentă sau eficace, care reprezintă diferența între masa proprie și cea a mediului dispersant dezlocuit, este: (2) și (3) Forța vâscoasă a mediului, în conformitate cu relația dedusă de Stokes, este de forma: (4) Deci Stokes a dedus forma acestei
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
14) deci pentru un sistem dat constg dd (15) Notând expresia cu c, avem: (16) Viteza de sedimentareeste dată de produsul între constanta de sedimentare și pătratul razei, este:(17) Egalitatea indică că viteza sedimentării este direct proporțională cu dimensiunea particulei. Pentru a exprima, viteza de sedimentare prin număr de moli pe unitatea de timp, se va folosi expresia care redă numărul de moli din volumul elementar, de secțiune S și înălțime (18) respectiv (19) În final, se obține viteza de
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
exprima, viteza de sedimentare prin număr de moli pe unitatea de timp, se va folosi expresia care redă numărul de moli din volumul elementar, de secțiune S și înălțime (18) respectiv (19) În final, se obține viteza de sedimentare pentru particula izolată, dată de expresia: (20). II.3.1.2. Sedimentarea sistemelor polidisperse Pentru deducerea unei expresii cantitative a sedimentării sistemelor polidisperse se admite că acesta este format dintr-un grup de sisteme monodisperse, fiecare reprezentând o fracțiune a sistemului polidispers
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
rezultă egalitatea: (21) Cantitatea de sediment acumulată în timpul t, suficient de scurt, în presupunerea că toate fracțiunile sunt în curs de sedimentare, va fi dată de expresia: (22) Făcând înlocuirile corespunzătoare pentru sedimentarea unei fracțiuni, conform expresiei stabilite (H - înălțimea particulei): (23) rezultă: (24). Admițând r1>r2>........>rn și notând cu t1 timpul în care a sedimentat complet prima fracțiune, cantitatea de sediment la timpul t1, rezultă: (25) Se vede că fiecare termen din paranteză este dt dq1 , astfel încât rezultă expresia
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
cea teoretică se observă că 00’ reprezintă fracțiunea complet sedimentată la timpul tx iar 0 ’ Px aportul corespunzător al fracțiunilor în curs de sedimentare; deci există posibilitatea determinării masei fracțiunii segmentate pe cale grafică. Până acum s-a admis că toate particulele unei fracțiuni au aceeași rază dar practic dimensiunea variază într-un interval mai mare sau mai mic, funcție de polidispersitatea sistemului. (32) Greutatea fracțiunilor cuprinse în intervalul r1-r2, r2-r,.....se notează cu ΔQ1, ΔQ2,....ΔQn. În baza acestor considerente se poate
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]