Дисперстік жүйелерді седиментациялық талдау

Кә дімгі жү згіндер мен майғ ындар ө лшемдері ә ртү рлі бө лшектерден тұ ратын жү йелер, яғ ни олар полидисперстік жү йелерге жатады. Седиментациялық талдаудың мақ саты – дисперстік жү йелердегі ең ү лкен жә не ең кіші бө лшектердің ө лшемдерін жә не жү йенің фракциялық қ ұ рамын анық тау болып саналады. Седиментациялық талдауды ә ртү рлі ә діспен жү ргізуге болады. Олардың ішіндегі кең таралғ андары сұ йық тық тағ ы дисперстік бө лшектердің шө гу жылдамдық тарын анық тау қ ағ идасына негізделген. Бұ л принцип бойынша бө лшектердің шө гу жылдамдық тарын мынадай ә дістердің кө мегімен анық тауғ а болады:

1) микроскоптың кө мегімен жү згін бө лшектерінің шө гу жылдамдығ ын тікелей анық тау арқ ылы (микроскопиялық ә діс);

2) тұ нбаның ыдыс тү біне немесе таразының табақ шасына шө гу жылдамдығ ын анық тау арқ ылы (салмақ тық ә діс);

3) шө гу қ ұ былысы барысында дисперстік фазаның белгілі бір терең діктегі концентрациясының ө згерісін анық тау арқ ылы (кө лденең сызық ә дісі);

4) шө гу қ ұ былысы барысында гидростатикалық қ ысымның ө згерісін анық тау арқ ылы;

5) шө гу қ ұ былысы барысында дисперстік жү йе тығ ыздығ ының ө згерісін анық тау арқ ылы.

Бұ лардың ішіндегі ың ғ айлылары, сондық тан жиі қ олданылатындары, екінші мен тө ртінші ә дістер.Жү згіндегі дисперстік фаза бө лшектерінің шө гу жылдамдығ ын шө ккен тұ нба массасының уақ ыт бойынша ө згерісін таразының кө мегімен тікелей ө лшеу арқ ылы, немесе Фигуровскийдің седиментациялық таразысы кө мегімен анық тауғ а болады.

Иін таразысы арқ ылы седиментациялық талдау жү ргізу

Седиментациялық талдау жасау ү шін кө бінесе иін (торзиондық) таразысын (3.3-сурет) қ олданады.

Жұ мыс істеу тә ртібі. Иін таразысын тө менгі жағ ындағ ы бұ рандалары (1 жә не 2) арқ ылы вертикаль жағ дайғ а келтіреді. Арретирді (3) оң ғ а бұ ру арқ ылы таразыны іске қ осады. Сонан соң рычагты (4) жылжытып, шкала кө рсеткішін (5) нө лге келтіреді. Сонда тепе-тең дік кө рсеткіші (8) нольдік белгімен (9) сә йкес келуі тиіс. Егерде сә йкес келмесе, онда бұ ранда (6) арқ ылы тепе-тең дік кө рсеткішті нольдік белгімен сә йкестендіреді. Арретирді солғ а жылжыту арқ ылы таразыны ө шіреді. Сонан соң цилиндр ыдыс (10) (кө лемі 1, 0 л) алып, оғ ан су қ ұ яды. Жұ қ а шыны тү тікшеге бекітілген табақ шаны (11) цилиндрдегі суғ а батырып, таразы иініне (7) іледі. Сонда цилиндрдің тү бінен табақ шағ а дейінгі қ ашық тық 2÷ 3 см, табақ шамен судың дең гейі арасындағ ы қ ашық тық 10÷ 12 см-ден кем болмауы, ал цилиндр қ абырғ асы мен табақ ша арасындағ ы кең істік 2÷ 3 см болуы тиіс. Сонан соң арретирді оң ғ а жылжытып, таразыны іске қ осады да, рычагты қ озғ алту арқ ылы тепе-тең дік кө рсеткішті нө лдік белгімен сә йкестендіреді. Арретирді солғ а жылжытып, таразыны ө шіреді де, шкала кө рсеткіші (5) арқ ылы табақ шаның судағ ы массасын (р0), сонан соң табақ ша мен судың дең гейі арасындағ ы қ ашық тық ты (Н) жазады. Табақ шаны судан шығ арып алып, цилиндрдегі суғ а зерттейтін ү лгінің белгілі массасын (0, 2 ÷ 0, 5 мас. % -дық суспензия даярлау ү шін қ ажетті) қ осады. Басына резина диск бекітілген шыны таяқ ша кө мегімен вертикаль бағ ытта қ озғ ай отырып суспензияны 3 ÷ 5 минут бойы араластырады. Ары қ арай табақ шаны суспензияғ а батырып, таразы иініне жылдам іледі де, секундомерді қ осады. Табақ ша тербелісі тоқ тағ аннан кейін (10 ÷ 15 секундтан соң) арретирді оң ғ а жылжытып таразыны іске қ осады да, табақ шағ а отырғ ан тұ нбаның массасын ө лшей бастайды.

3.3-сурет. Иін таразысымен седиментациялық талдау жү ргізудің сызба-нұ сқ асы	3.4-сурет. Фигуровскийдің седиментациялық таразысы

Бастапқ ы кезде тұ нба массасын жиі (ә рбір 30 с сайын) анық тайды, сонан соң уақ ыт аралығ ын ұ лғ айта тү седі. Ө лшеуді суспензиядағ ы дисперстік бө лшектер толығ ымен шө ккенше, немесе тұ нбаның массасы 30 минут бойы ө згермейтін жағ дайғ а жеткенше жү ргізеді. Тә жірибе барысында алынғ ан мә ндерді 3.1-кесте тү рінде жазғ ан ың ғ айлы.Тә жірибелік мә ндерден седиментация қ исығ ын-тұ нбаның салыстырмалы массасының уақ ытқ а байланысты ө згерісін р(%)= f(t), тұ рғ ызады.

3.1-кесте. t=… ⁰C; d =…кг/м³; d₀= кг/м³; р₀=… кг; h=… Па·с; Н=… м.