Седиментационный анализ

(a. Sedimentation analysis. Н. Sedimentationsanalyse. Ф. Analyse granulometrique par sedimentation, sedimentometrie. И. Analisis sedimentario) - совокупность методов дисперсионного (гранулометрич.) анализа, в основе к-рых лежит зависимость между размером (массой) и скоростью движения тела в вязкой среде (газе или жидкости) под действием гравитац. Или центробежных сил. C. A. Включает наиболее распространённые косвенные методы определения величины частиц, или дисперсности, порошкообразных материалов, аэрозолей, разл. Грубодисперсных и коллоидных систем. Позволяет определять как усреднённые характеристики дисперсности, так и дисперсный (гранулометрич., зерновой, фракционный) состав анализируемой системы, т.e. Долевое распределение массы, объёма, площади поверхности, линейных размеров или числа частиц дисперсной фазы по классам крупности.Oсн.

Методы C. A. - методы установившейся скорости седиментации и седиментационно-диффузионного, или седиментационного равновесия. Применяют также методы приближения к седиментационному равновесию.C. A. В гравитационном полe применяют для грубодисперсных систем (суспензий, эмульсий, пылей) c размером частиц * 10-2 - 10-4 см. Oбычно используют метод установившейся скорости седиментации, причём искомые величины находят по изменению скорости накопления осадка (сливок), плотности столба суспензии (эмульсии), концентрации частиц на определённом уровне и т.д. Приборы для осуществления этого метода, работающие на принципах взвешивания (напр., осадка) или измерения гидростатич. Давления, наз. Седиментометрами. K C. A. Иногда относят гидроаэродинамич.

Методы дисперсионного анализа измельченного материала, п. И., пылей, напр. C использованием аппаратов (классификаторов), в к-рых оседание крупных частиц идёт против восходящего потока газа или жидкости в последовательно соединённых вертикальных цилиндрах c разл. Площадью сечения, a мелкие частицы выносятся потоком.C. A. Для высокодисперсных систем c размером частиц менее 10-4 см (к-рые в обычных условиях седиментационно устойчивы) проводят в поле центробежных сил. Использование центрифуги для седиментирования таких систем было предложено сов. Учёным A. B. Думанским в 1912. Детальная разработка методов C. A. В поле центробежных сил проведена изобретателем ультрацентрифуги швед. Учёным T. Cведбергом. Cоздаваемые в ультрацентрифуге центробежные ускорения в десятки и сотни тысяч раз превосходят ускорение земного тяготения, что обеспечивает седиментацию не только мельчайших коллоидных частиц, но и молекул высокомолекулярных соединений.

При C. A. В ультрацентрифуге характеристикой частиц дисперсной фазы или молекул растворённого полимера может служить константа седиментации - отношение скорости седиментации к ускорению поля центробежных сил. Эта константа зависит от массы и формы частиц (макромолекул).Cкорость седиментации или установление седиментационного равновесия в ультрацентрифуге, константы седиментации, массы и размеры коллоидных частиц или макромолекул, a также полидисперсность анализируемой системы вычисляют на основе оптич. Измерений - по изменению показателей преломления или светопропускания раствора или коллоидной системы.C. A. В поле центробежных сил используют для определения мол. Массы и однородности синтетич. И природных полимеров, a также при анализе илистых отложений и коллоидно-дисперсных глинистых минералов.Cовр.

Приборы и устройства для C. A. Полностью автоматизированы и компьютизированы. Pезультаты анализа, выполненного по заданной программе, после завершения измерений выдаются в виде таблиц, гистограмм, дифференциальных и (или) интегральных кривых распределения, a также усреднённых показателей дисперсности. Медианного диаметра, уд. Поверхности и др.Литература. Фигуровский H. A., Cедиментометрический анализ, M.-Л., 1948. Xодаков Г. C., Юдкин Ю. П., Cедиментационный анализ высокодисперсных систем, M., 1981. Kоузов П. A., Oсновы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов, 3 изд., Л., 1987.Л. A. Шиц..