Рис. V-18. Влияние диффузии на изменение формы фронта при центрифугировании монодисперсной системы

AR/At

Рис. V-19. Влияние диффузии на форму седиментационных кривых в координатах с —AR/At

скоростью, определяемой в соответствии с выражением (V.20) константой седиментации, которая именно поэтому может быть определена по скорости перемещения точки, отвечающей половинной концентрации RCo /2(At). Анализ формы кривых зависимости с(х), где х = R - Д.о / 2, позволяет определить коэффициент диффузии и из него вычислить коэффициент В. Тем самым в одном эксперименте удается получить значение массы оседающих частиц из произведения SB по соотношению (V.22) и сведения об их форме.

В полидисперсных системах размывание фронта оседания связано как с диффузией, так и с различиями в скоростях оседания частиц разных размеров. Если диффузией можно пренебречь, то зависимость c(R) в любой момент времени непосредственно отражает форму интегральной кривой распределения частиц по размерам.

Для получения кривой qirf/P^ из седиментационной кривой c(R, At = const) можно по оси ординат отложить концентрацию, выраженную в относительных единицах с/с0, а по оси абсцисс перейти от смещений частиц AR за время At к их радиусу с помощью соотношения (V.22). В случае пренебрежимо малых скоростей диффузии кривые с = c(AR/At) для всех времен оседания At совпадают, что позволяет и в полидисперсных системах разделить эффекты, связанные с седиментацией и диффузией.

Для этого седиментационную кривую представляют в координатах с — (AR/At) (рис. V-19). Различие полученных таким способом кривых для разных At целиком обусловлено вкладом диффузионных процессов в размывание фронта седиментации. Поэтому на основе анализа изменения формы кривых c(AR/At) с увеличением времени седиментации может быть определено среднее значение коэффициента диффузии D (или, при более детальном анализе, значения D для различных фракций). Поскольку диффузионное смещение пропорционально (At)in, кривые c(AR/At) могут быть пересчитаны на нулевое время седиментации At = 0. В результате получают истинную (не осложненную диффузией) седиментационную кривую. Из этой кривой рассчитывают интегральную кривую распределения частиц по константам седиментации. Затем, используя значения коэффициента В, найденные из коэффициента диффузии, от констант седиментации переходят к размерам частиц.

Следует отметить, что в большинстве высокоскоростных центрифуг используют специальную систему, позволяющую регистрировать градиент показателя преломления, пропорциональный градиенту концентрации частиц дисперсной фазы. Полученные экспериментальные кривые, сходные по форме с дифференциальными кривыми распределения частиц по размерам, обычно переводят численным интегрированием в кривые зависимости C(AR)9 а затем рассчитывают величины D9 S9 В и размеры частиц.

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию