ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

Строят зависимость массы осадка m (мг) от времени t (с) (рис. 1в). Эту кривую обрабатывают методом касательных. Для этого на кривой седиментации выбирают ряд точек в местах наибольшего изменения кривизны (число точек, из которых нужно проводить касательные к кривой, и интервал между точками задаются вариантом). Таким образом, исследуемую суспензию разбивают на несколько фракций. Радиусы частиц каждой фракции будут лежать в определенных узких интервалах. Расчет эквивалентных радиусов частиц проводят по уравнению 12 (1 способ) или по номограмме для расчета радиусов частиц, предложенной Н.А. Фигуровским (2 способ). Расчет по номограмме (см. приложение, таблица 3) ведут в следующем порядке.

1. Откладывают на шкале 1а разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды ρ – ρ₀, а на шкале 1б – вязкость дисперсионной среды η. Соединив эти точки прямой, находят на шкале 1 значение константы седиментации К.

2. Соединяя на шкале 2а значения времени оседания t (в точках, к которым построены касательные) со значением высоты оседания Н на шкале 2б, находят на шкале 2 значения .

3. Наконец, соединяя прямой значения К на шкале 1 и  на шкале 2 и продолжая прямую до пересечения со шкалой 3, находят на последней величину эквивалентного радиуса частиц данной фракции r.

Результаты вычислений заносятся в таблицу 3.

Таблица 3.

Данные для построения интегральной кривой распределе­ния частиц суспензии (графический метод)

t - время оседания для точки, к которой проведена касательная, сек

m_i - масса фракции осадка по седиментационной кривой, мг

Q_i - процентное содержание фракции, %

Q - нарастающее суммарное содержание частиц (начиная с мелких), %

u - скорость седиментации, м/с

r - эквивалентный радиус частиц, м

Для суспензии мела плотность частиц r=1,47·10³ (кг/м³), плотность r₀ (кг/м³) и вязкость h (Па·с) дисперсионной среды находят по таблице 4 (см. приложение) при данной температуре суспензии. Дисперсионной средой является Н₂О.

Для построения интегральной кривой (рис. 4) на оси абсцисс отложить значе­ния эквивалентных радиусов, начиная с самых мелких частиц, а на оси орди­нат нарастающее суммарное процентное содержание всех частиц от наимень­шего до данного радиуса включительно, относя его к наибольшему в данной фракции радиусу. Например, содержание частиц самой мелкой фракции (меньше радиуса r_n) составляет Q_n; для частиц следующей, бо­лее крупной фракции (радиусы частиц от r_n до r_n-1) суммарное содержание равно Q_n+Q_n-1 и т.д. Таким образом, последняя сум­марная величина Q, соответству­ющая фракции от r до r_max, и, отнесенная к r_max, составит 100 %.

Рис.4. Интегральная кривая распределения частиц по радиусам.

Эквивалентный радиус, соответствующий наиболее часто встречаю­щемуся размеру частиц в данной системе, находят из дифференциальной кривой распределения (рис. 5), для построения которой обрабатывают интегральную кривую следующим образом: через равные интервалы радиусов Dr, которые выбираются произвольно, строят ординаты до пересечения с интегральной кривой, сносят эти точки на ось ординат и находят значения DQ - разности между двумя соседними ординатами. Число отрезков Dr, на которые разбивают абсциссу, должно быть не менее 8-10. Далее вычисляют величины DQ/Dr. Полученные данные занести в таблицу 4.

Таблица 4.