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文档简介

1、（4）胶体的动力性质 胶体粒子的扩散速度服从Fick扩散定律 （2.6.22)式中，dN/dtA的扩散量，为浓度梯度，D为扩散系数，意义是单位时间单位浓度梯度时通过单位截面的扩散量，其值与粒子的半径r、介质粘度及温度T有关，对球形粒子，Einstein公式给出了如下关系 （2.6.23)k为Boltzmann常数。有了扩散系数，可计算粒子的半径1沉降平衡：因粒子在重力场中的分布符合波兹曼分布，因此可用统计力学方法处理。若胶体粒子的半径为r,粒子和分散介质的密度分别为和0，则在重力场在作用下粒子所受到净的下沉力为 （2.6.25)沉降平衡即在此力场下粒子的平衡分布。若将溶胶中不同高度处粒子的沉降

2、势能视为各种不同的能级，则h1、 h1处的能级分别为 （2.6.26) （2.6.27)2设h1、 h1处的粒子浓度分别为，根据波兹曼分布定律，有 （2.6.28)将式（2.6.26)、（2.6.27)代入（2.6.28)即可得粒子的高度分布公式。在重力场中，粒子所受的沉降力由式（2.6.25)给出当胶体粒子在分散介质中沉降时必受阻力，实验表明，这种阻力与沉降速度成正比3 式中，v为沉降速度，比例系数f阻力系数。由于沉降运动的推动力是一个不变的力，沉降速度达到某个值时，两力达平衡 即 （2.6.29)4由Stodes定律知，对于半径为r的球形粒子，其阻力系数为（2.6.30)式中，为分散介质的

3、粘度，可见，粒子越大，介质粘度越大，则阻力越大，代入（2.6.26)，整理得 （2.6.31)此即重力场中得沉降公式。 5此式表面：沉降速度对粒子得大小有明显得依赖关系。工业上用沉降分析法测定颗粒得粒度分布即以此为依据。可以通过调节密度差或介质粘度，人为控制沉降速度，这在生产及分析过程中都有许多具体应用。由于粒子得沉降速度可由实验测定，对于一个确定的系统可通过测定v来求粒子半径，进而还可求出粒子质量，即 （2.6.32) （2.6.33)6 沉降分析是工业上常用的一种分析方法，将沉降天平的天平盘悬挂于分散系统的某一高度处，如图2.6.2所示。记录盘上沉积物的重量G随时间t的变化，将测定结果绘成G-t曲线（称为沉降曲线）。若分散相粒子均一，则所有粒子都以相同的速度沉降，盘中的沉降量G将随时间均匀增加，如图2.6.3(a)所示，其中折点处的时间t沉是沉降完全所需的时间。7若盘的深度已知，设为h，则粒子的沉降速度v=h/t沉。若粒子的大小不等，则沉降曲线如图2.6.3(b)所示，表现为曲线，此时可按粒子大小将粒子分为几个等级，若将沉降曲线进行分段处理，即可求得各个等级粒子的百分含量，由此也就知道系统中粒子的大小分布情况。这是工业上常用的粒度分析方法。

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