Седиментационная устойчивость дисперсных систем

Изучите материалы гл. 8, особое внимание обратите на параграф 8.4, разберите приведенные там примеры и выполните следующие задания.

Задание 8.1. В 1926 г. Ж. Б. Перрен получил Нобелевскую премию по физике «За работу по дискретной природе материи, и в особенности за открытие седиментационного равновесия».

Перрен провел несколько тысяч наблюдений, подсчитывая число частиц на разной глубине в одной капле жидкости с шагом по глубине всего в двенадцать сотых миллиметра. Поднимая или опуская тубус, микроскоп можно фокусировать на слои, лежащие выше или ниже предыдущего. Числовые характеристики столь хорошо согласовались с предсказаниями молекулярной теории, что результаты опытов Перрена были широко признаны как решающее подтверждение существования молекул.

Ниже приведены результаты измерений числа частиц п на высоте h от дна кюветы. Радиус частиц гуммигута — 0,212 мкм, плотность — 1300 кг/м³, температура — 290 К, плотность среды — 1060 кг/м³. Подтвердите применимость гипсометрического закона к распределению по высоте частиц гуммигута постоянством значений N_A, используя значения п на разной высоте h (между значениями а — b, а — с, а — cl), исходя из следующих данных.

Задание 8.2. Рассчитайте время, за которое частицы дисперсной фазы радиуса г осядут в воде на дно стакана высотой 30 см. Плотность воды — 1000 кг/м³, вязкость — 1 • 10 ³ Па • с.

Задание 8.3. Изучена скорость седиментации суспензии глины в воде. Плотность дисперсной фазы (глины) — 1950 кг/м³, плотность дисперсионной среды (воды) — 1000 кг/м³, вязкость дисперсионной среды — 1,005 х х 10~³ Па • с. Рассчитайте средний радиус частиц глины по следующим данным.