1,624 matches
-
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 a găsi relația matematică de legătură, vom considera cazul particulelor
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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 se poate scrie egalitatea: (27) în care V - volumul molar care poate fi înlocuit cu produsul între
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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) rezultă ecuația de legătură între coeficientul de difuzie și masa molară: (30) În baza acestei egalități, știind coeficientul de difuzie și caracteristicile sistemului poate fi calculată masa. Pentru studii riguroase trebuie urmărită dependența coeficientului de difuzie cu concentrația fazei disperse care s-a stabilit că respectă o lege
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
masa M și volumul specific al fazei dispersate V2. (28) de unde raza este dată de expresia: (29) Înlocuind în relația (12) rezultă ecuația de legătură între coeficientul de difuzie și masa molară: (30) În baza acestei egalități, știind coeficientul de difuzie și caracteristicile sistemului poate fi calculată masa. Pentru studii riguroase trebuie urmărită dependența coeficientului de difuzie cu concentrația fazei disperse care s-a stabilit că respectă o lege de formă: (31) Pentru calcule se va folosi valoarea prin extrapolare, 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]
-
29) Înlocuind în relația (12) rezultă ecuația de legătură între coeficientul de difuzie și masa molară: (30) În baza acestei egalități, știind coeficientul de difuzie și caracteristicile sistemului poate fi calculată masa. Pentru studii riguroase trebuie urmărită dependența coeficientului de difuzie cu concentrația fazei disperse care s-a stabilit că respectă o lege de formă: (31) Pentru calcule se va folosi valoarea prin extrapolare, când v=c și D=D0. Aducerea coeficientului de difuzie la condiții standart (T=20 o C
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
studii riguroase trebuie urmărită dependența coeficientului de difuzie cu concentrația fazei disperse care s-a stabilit că respectă o lege de formă: (31) Pentru calcule se va folosi valoarea prin extrapolare, când v=c și D=D0. Aducerea coeficientului de difuzie la condiții standart (T=20 o C), se bazează pe utilizarea expresiei:0(32) unde TS și ηS sunt temperatura și vâscozitatea solventului în condiții standard, iar T și η mărimile respective în condiții experimentale. Interpretarea coeficienților de difuzie este
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 difuzie la condiții standart (T=20 o C), se bazează pe utilizarea expresiei:0(32) unde TS și ηS sunt temperatura și vâscozitatea solventului în condiții standard, iar T și η mărimile respective în condiții experimentale. Interpretarea coeficienților de difuzie este complicată 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
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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 și cel de referință, care de obicei este mediul de dispersie sau în cadrul soluțiilor - solvent pur. Pentru a realiza
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
care de obicei este mediul de dispersie sau în cadrul soluțiilor - solvent pur. Pentru a realiza o limită de separație netă între sistem și solvent se folosesc celulele glisante ca în figura de mai jos: Din figură se vede că pe măsură ce difuzia avansează, schimbarea de concentrație este observată optic prin absorbția luminii sau prin metoda interferenței. În continuare vom reda variația concentrației (a) și a gradientului (b) corespunzător în timpul difuziei: Se observă că după un timp dat t, de la începutul difuziei, concentrația
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
ca în figura de mai jos: Din figură se vede că pe măsură ce difuzia avansează, schimbarea de concentrație este observată optic prin absorbția luminii sau prin metoda interferenței. În continuare vom reda variația concentrației (a) și a gradientului (b) corespunzător în timpul difuziei: Se observă că după un timp dat t, de la începutul difuziei, concentrația scade în partea soluției (sistemului) și crește simetric în partea mediului de dispersie (solventului); pentru orice timp diferit de zero - concentrația la limita inițială de separație, limită arbitrar
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
pe măsură ce difuzia avansează, schimbarea de concentrație este observată optic prin absorbția luminii sau prin metoda interferenței. În continuare vom reda variația concentrației (a) și a gradientului (b) corespunzător în timpul difuziei: Se observă că după un timp dat t, de la începutul difuziei, concentrația scade în partea soluției (sistemului) și crește simetric în partea mediului de dispersie (solventului); pentru orice timp diferit de zero - concentrația la limita inițială de separație, limită arbitrar fixată la x=0, are valoarea constantă c0/2. Dependența concentrației
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
se obține prin integrarea ecuației (19) și are forma: (34) unde (35) Ecuația (34) descrie alura curbelor c=c(x)t din figura (a), iar integrala erorilor, valorile ei fiind tabelate. Într-o metodă alternativă de evaluare a coeficientului de difuzie bazată pe variația gradientului de concentrație cu 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
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 bazată pe variația gradientului de concentrație cu 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
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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 Particulele dintr-un sistem
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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 unei forțe exterioare 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]
-
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 unei forțe exterioare de exemplu sub acțiunea forței gravitaționale sau centrifugale. Sedimentarea conduce în
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
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 particulelor suficient de fine. 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]
-
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 particulelor suficient de fine. Se poate deduce faptul că: o sedimentarea este un fenomen care constă în depunerea particulelor fazei disperse 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]
-
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 în două straturi: un
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 generale viteza de sedimentare (ca și coeficientul de frecare) se poate obține prin analiză numerică .În cazul particulelor mai mici decât 1μm, viteza de sedimentare devine 82 atât de mică în câmp gravitațional încât efectul este practic anulat prin difuzie și convecție. Folosind forța centrifugală în locul celei gravitaționale, sedimentarea se poate aplica la caracterizarea sistemelor cu dispersia avansată și în particular, la cele de origine biologică cum sunt proteinele, acizii nucleici și virușii. Frecvent limitele de separație apar șterse, datorită
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
notează cu VS volumul specific al fazei disperse atunci volumul și făcând această substituție rezultă (20) respectiv, (21) Aceste forțe i se opune forța rezistenței vâscoase dt (22) Sub această formă, corespunde pentru un mol de particule. Introducând coeficientul de difuzie, care este dat de relația: (23) rezultă: (24) Punând condiția fc=fS, se obține egalitatea: (25) care prin integrare conduce la: (26) Expresia (26) permite ca în baza datelor furnizate de ultracentrifugă să se poată calcula direct masa. Trebuie menționat
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 ar duce în cele din urmă la separarea sistemul dispers în două straturi: un strat unde concentrația în fază dispersă este maximă - sedimentul - și un strat ce conține doar mediul de dispersie. Procesului de sedimentare i se opune însă difuzia spontană care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întreg sistemul. Procesele de sedimentare predomină în sistemele grosiere, deci cu dispersie grosieră, de unde avem: (1) iar cele de difuzie în sistemele cu dispersie înaintată, conform ecuației: (2) Procesele de difuzie
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
doar mediul de dispersie. Procesului de sedimentare i se opune însă difuzia spontană care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întreg sistemul. Procesele de sedimentare predomină în sistemele grosiere, deci cu dispersie grosieră, de unde avem: (1) iar cele de difuzie în sistemele cu dispersie înaintată, conform ecuației: (2) Procesele de difuzie și sedimentare, se comportă reciproc, pentru un sistem dat, ducând la stabilirea echilibrului de sedimentare-difuzie, denumit și echilibru de sedimentare. În funcție de forța care determină sedimentarea, se disting: * echilibrul 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]
-
difuzia spontană care tinde să egalizeze concentrația fazei disperse în întreg sistemul. Procesele de sedimentare predomină în sistemele grosiere, deci cu dispersie grosieră, de unde avem: (1) iar cele de difuzie în sistemele cu dispersie înaintată, conform ecuației: (2) Procesele de difuzie și sedimentare, se comportă reciproc, pentru un sistem dat, ducând la stabilirea echilibrului de sedimentare-difuzie, denumit și echilibru de sedimentare. În funcție de forța care determină sedimentarea, se disting: * echilibrul de sedimentare în câmp gravitațional * echilibrul de sedimentare în câmp centrifugal II
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]
-
particulelor(v), în 88 interiorul căruia se află sistemul dispers, a căror unități cinetice difuzează în sensul pozitiv al axei x, fiind solicitate în sens invers să sedimenteze sub acțiunea câmpului gravitațional. Concentrația particulelor va varia cu înălțimea. Viteza de difuzie în conformitate cu prima lege a lui Fick este dată de expresia:(3) Viteza de sedimentare în câmp gravitațional este de forma: (4) Echilibrul de sedimentare se manifestă prin aceea că în orice secțiune a coloanei de sistem dispers, viteza de sedimentare
Chimia fizică teoretică şi aplicativă a sistemelor disperse şi a fenomenelor de tranSport by Elena Ungureanu, Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/725_a_1319]