Сурет. Полидисперстік жүзгіннің седиментация қисығы

Егерде таң дап алынғ ан нү ктелер арқ ылы седиментация қ исығ ына жанамалар жү ргізіп, оларды ордината ө сімен қ иылысқ анша созатын болсақ, , , , жә не нү ктелерін аламыз. Сондағ ы радиусы r₁-ден ү лкен бө лшектердің, радиусы r₂-ден ү лкен бө лшектердің, радиусы r₄-ден ү лкен бө лшектердің, ал радиусы r₅-тен ү лкен бө лшектердің суспензиядағ ы пайыздық массалық ү лесін кө рсетеді. Сонда t_i уақ ытта шө ккен тұ нбаның жалпы пайыздық мө лшері тө менде кө рсетілген тең деумен анық талады:

(6.14)

Мұ ндағ ы: - берілген нү кте арқ ылы седиментация қ исығ ына жү ргізілген жанаманың абсцисса ө сімен жасайтын бұ рышының тангенсіне тең.

(6.14) - тең деуді Оден тең деуі деп атайды. Бұ л тең деудегі t_i мү шесі t_i уақ ытта шө ккен тұ нбадағ ы радиустары r _i –ден кіші бө лшектердің пайыздық мө лшерін анық тайды, ол сан жағ ынан кесіндісіне тең болады. Сонда кесіндісі радиустары r _i – ден кіші, бірақ r _i+1 -ден ү лкен бө лшектерден тұ ратын фракцияның массалық пайыздық мө лшеріне сә йкес келеді.

Жү згіннің дисперстік қ ұ рамын анық тау ү шін интегралдық жә не дифференциалдық қ исық тарын тұ рғ ызады. Интегралдық қ исығ ын тұ рғ ызу ү шін седиментация қ исығ ынан радиусы r _i -ден ү лкен дисперстік бө лшектерден тұ ратын фракцияның суспензиядағ ы пайыздық ү лесін табады. Ол шамасына тең. Сонда радиусы r₁-ден ү лкен бө лшектерден тұ ратын фракцияның жү згіндегі пайыздық ү лесі шамасына, ал радиусы r₅-ден ү лкен бө лшектерден тұ ратын фракцияның жү згіндегі пайыздық ү лесі шамасына тең болады. Осы мә ндердің негізінде қ исығ ын тұ рғ ызады (3.7-сурет). Интегралдық қ исығ ы жү згіндегі фракциялардың пайыздық ү лесін кө рсетеді. Мысалы, радиусы r₁ мен r₂-нің аралығ ында жатқ ан бө лшектерден тұ ратын фракцияның жү згіндегі пайыздық ү лесі Dр₁₂ = р^‘₂ - р'₁ шамасына тең болады.

Дифференциалдық қ исығ ын седиментация мен интегралдық қ исық тарынан тұ рғ ызуғ а болады. Ол ү шін абсцисса ө сіне

r_ор = (r _i + r _{i +1}) / 2

мә нін, ал ордината ө сіне бө лшектерінің радиусы r _i - мен r _{і +1} аралығ ында жатқ ан фракцияның F = Dp _i /Dr _i шамасын салады. Мұ ндағ ы Dр = p _i - р _{i +1}; Dr _i = r _{i +1} - r _i (3.8-сурет).

3.7-сурет. Седиментацияның интегралдық қ исығ ы	3.8-сурет. Седиментацияның дифференциалдық қ исығ ы

Дифференциалдық қ исығ ы полидисперстік жү згіндегі қ ай фракцияның массалық ү лесі басым екендігін айқ ын кө рсетеді. Мысалы, дифференциалдық қ исығ ы а -қ исығ ымен (3.8-сурет) ө рнектелетін жү згіндегі бө лшектерінің радиусы r _i мен r _{i +1} аралығ ында жатқ ан фракцияның массалық ү лесі басқ а фракциялардікінен басым. Дифференциалдық қ исығ ы дисперстік жү йенің маң ызды сипаттамасы болып саналады. Дифференциалдық қ исық тағ ы кө рсетілген радиустар аралығ ы неғ ұ рлым қ ысқ а, ал максимумы биік болғ ан сайын жү йе дисперстік қ ұ рамы жағ ынан монодисперстік жү йеге жақ ын келеді (а -қ исығ ы). Керісінше, радиустар аралығ ы алшақ, ал максимумы оншалық ты биік болмаса, онда жү йе дисперстік қ ұ рамы жағ ы-нан полидисперсті болғ аны (б -қ исығ ы). Интегралдық жә не дифференциалдық қ исық тарын тұ рғ ызуғ а қ ажетті тә жірибелік мә ндерді тө менде кө рсетілген кесте тү рінде жазғ ан ың ғ айлы.

3.3-кесте. Седиментацияның тә жірибелік мә ндері