Файл: Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 72

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

поверхностно

 

воды и водных растворов

(сульфонола)

процесса распыления

активного вещества

Дисперсионная характеристика

 

 

араметрыП

СХ

 

2 ,0

 

1 ,60

 

2,54

 

,98

 

1,79

 

 

2,0

 

2,12

 

Ö

 

1

1

 

1

«л

1

ІО• -4 1

1

 

1

 

1

■'f

 

 

 

 

іП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

О

 

О

 

О

 

 

 

О

 

 

О

 

 

 

 

 

 

Ю

 

00

 

со

 

0,56

 

 

 

 

СО

 

со

 

 

 

 

(М

 

СМ

о

 

 

см

 

 

О

 

о

 

дисперсности

 

 

ІО

 

р-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьо

 

i l l

ЧІз

1

оо

1 I s

1

Г"

1 I s

1 І 8

 

 

ч—

 

и « - М 2

І |* -

1 Г - 1 Г -

1 |° -

 

 

 

 

Cl I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатели

Ц м

 

 

 

 

1 | §

1 °

 

Is ' 1 о

 

 

 

ІО?

оо

247

252

1 Іоо

2!

2

2

00

S

 

| 2

8

| 2

 

 

 

 

 

I | S

1 12

1 18

1 18

1 18

 

 

 

СОI СО

 

 

 

 

СМ —« СМ 05

 

 

 

 

 

 

 

массы

О

1о

О

о

 

 

О

1о

О

о

 

 

 

 

 

 

8

о

о

о

о

111

о

о

о

о

1 1 1

1 1 1

 

 

мк

О

%

О

1о

СО1со О

1о

05 1CD

 

1 со

О

 

1о

О

I О

СО

CD1CD Р- 1Р-

°

2

05 1О)

05 I 05 о

 

о

О

о

капель,

О

состав,

 

О

СОI тР

СО100 00 1CD

Р- 1Р^ о

! о

 

 

 

CM1см

 

О

 

CD! СО

 

 

CD105

0 0

1со

оо 100

5> 15> 05 105

Диаметры

СМ

фракционный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

СО I

(N I ^

О) 1<М

оо 1 оо

 

 

CO1ГГ

Ю 1ю

 

Ю

 

^

1 тг

СО1СО

05 1О) СО1со со 1СО

Р» 1

р- 1р-

 

8

 

со 1 со

CD1CD О

1О

О

1о

Г-- ( Р-

СО] Ю

Р- 1ш

 

 

см 1см

 

 

со

I СО

тр 1 тг

со 1со

гг 1Tf

 

 

 

О

 

со 1со

Ю 1ю

Ю 1ю

О

1о

<N 1(N о

 

1 ^

О

100

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

еіэьэесі

о

І а

® І а

°

1а

о | а

о

| а

°

1а

<=>І а

 

Woiaw

 

Способ распыле­ ния, концентрация

ПАВ, %

 

Распылитель I, вода

Распылитель I,

ПАВ 0 ,1 —0,25%

Распылитель 2, вода

Распылитель 2, ПАВ 0,25%

Распылитель 2, ПАВ 0,50%

 

Эжектор, вода

Эжектор, ПАВ 0 ,1 —1,0

75

С

с

Т а б л и ц а 39

Сравнение расчетных (числитель) и опытных (знаменатель) определений релаксации напряжений дисперсных структур в воде

Время релаксации, сутки

%

 

Объект исследования

0

0,15]

1

2

3

4

5

6

7

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напряжение, кг/см-

 

 

1

Бетон: ок =

4 см,

И ,2

7,4

4,96

4,4

4,2

4,1

4,0

4,0

 

И ,2

7,4

5,2

4,4

4,2

4,2

4,0

4,0

 

 

ц =

250 кг

 

 

 

 

9

Бетон: ок =

4 см,

30,0 23,0 20,4 20,3 20,1

19,8

19,6

19,4

 

 

ц =

375 кг

 

 

 

30,0 23,0 20,4 19,8 19,6 19,4

19,2

19,2

 

о

 

 

 

 

 

 

 

32,0 28,9 28 ,0 27 ,5 27,2 27,1

26,7

26,6

 

ц =

500 кг

 

 

 

32,0 29,4 28,0 27 ,0 26,8 26,4

26,3

26 ,3

 

 

 

 

 

 

4

Бетон: ж =

 

30 сек.,

16,0 12,0

9,2

8,4

8,1

7,6

 

 

 

 

16,0 12,0

9,2

8,4

8,0

7,6

 

 

 

 

ц =

250 кг

 

 

 

28,0

27,9

 

5

Бетон: ж =

 

30 сек.,

32,0 29,5 28,8 28 ,5 28 ,3 28,2

 

 

32,0 29,8 28 ,8 28,4 28 ,0 27 ,8

27 ,8

27,8

 

 

ц =

375 кг

 

 

 

 

6

Бетон: ж =

 

30 сек.,

52 ,0 45,9 40,5 38 ,8 38,1

37,7

37,5

37,3

 

 

52,0 45,8 40,0 38,8 38,0 37,6

37,4

37 ,0

 

 

ц =

500 кг

 

 

 

 

7

Цемент ест. B/ U= 0 , 5 ; R „ =

7,0

5,8

4 ,3

3,8

3,6

3,6

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=23; нагрузка

,3 от R„

7,0

5,8

4 ,0

3,8

3,7

3,6

3,5

 

 

8

Цементест. B/ U= 0 , 5 ; R „ =

14,0 11 ,3

8,4

7,6

7,3

7,2

7,1

7,1

7,0

 

=

23; нагрузка 0,6 от R„

14 ,0 II ,3

8,2

7,6

7,4

7,2

7,2

7,0

7,0

9

Цементест. в/ц=0,5; /?„=

21 ,0 17,0 13,5 12,6 12,3 12,2

12,1

12,0

12,0

 

=

23;

нагрузка 0,9 от R „

21 ,0 17,0 13,2 12,6 12,4 12,3

12,2

12,0

12,0

10

Цемент

пропар. в/ц= 0,5

7,5

5,3

4 ,5

4,3

4 ,2

4,15

4 ,1

4,09

4 ,07

/?„'=25 нагрузка 0,3 отRn 7,5

5,3

4,5

4,3

4,2

4,1

4,0

4,0

4,0

 

11

Цемент пропар. в/ц= 0,5;

15,0 П ,2 9,4

8,9

8 J

8,6

8,5

м

8,3

 

/?„=25; нагрузкаО.б отR n

15,0 П ,2

9,1

8,9

8,6

9,6

8,4

8,3

8,2

12

Цемент

проп.

ВЦ = 0,5;

22,0 18,0 і 4 ,6 13,7 13,3 13,2

13,1

13,1

13,0

22 ,0 18,0 14,1

13,7 13,3 13,2

13,1

13,0

13,0

 

R „ = 25; Нагрузка 0,9от/?„

13

Цемент проп./?„=31. На-

10,0

8,0

6,8

6,5

6,4

6,3

6,28

6,2

6,2

10,0 8,0 6,8 6,5 6,4 6,3

6,3

6,2

6,2

 

грузка

0,3

от

R „

и

Цемент проп. R „ = 31. На-

20,0

16,6

14 ,5 13,9

13,6 13,5

13,4

13,4

13,3

грузка

0,6

от

R n

20,0 16,6 14,4 13,9 13,/ 13,6

13,5

13,4

13,2

 

 

Цемент проп. /?„=31. На-

30,0 26,0 22 ,3 21 ,3 20,9 20,8

20,7

20,7

20,6

 

грузка

0,9

от R,,

30 .0 26,0 22,0 21 ,3 20,8 20,7

20,6

20,6

2СҢ6

 

 

 

 

 

 

 

 

76

а

с

%

Объект исследования

,о.

 

16

Раствор: состав 1: 1,

 

В/ц = 0 , 5

17Раствор: состав 1 : 3, в/ц = 0,5

18Раствор: состав 1 : 5, в/ц = 0,5

19Раствор: состав 1 : 1

со о II =г я

20 Раствор: состав 1 : 3, в/ц = 0,3

Продолжение таблицы 39

0

 

Время релаксации,

сутки

 

 

0,15|

1

2

з

4

5

 

6

7

 

 

напряжение, кг см1

 

 

 

15,0 И ,6

8,8

8,0

7,6

7,4

7,3

7,2

—

15,0

11 ,6

8,4

8,0

7,6

7,5

7,4

7

2

 

13,0

9,6

6,9

6,2

6,0

5,9

5,8

5,8

—

13,0

9,6

7,1

6,2

6,0

5,8

5,8

5,8

9,0

6,0

4,1

3,6

3,3

3,2

3,18

3,1

--------

9,0

6,0

4,4

3,6

3,2

3,1

3,1

3,1

—

27,0

19,2

15,2

14 ,2 13,7

13,5

13,4

13,3

~

27 ,0 19,2

15,4 14,2

13,7 13,5

13,4

13 3

13,0

9,6

6,0

5,0

4,6

4,4

4,3

4,2

 

13,0

9,6

5,8

5,0

І4 ,6

4,4

4,2

4,2

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 40

Параметры и характеристика

релаксации

напряжения дисперсных

 

 

структур (табл. 39)

С

Параметры

Граничные

данные

Характеристика дисперсности

с

2

Р

а

Rm Ro

а

 

 

 

т і

тср

О

Ѵт {

2

1

0,52

2,0150

•П,2

4,0

0,1314

0,4917

0,6140

1 ,2487

18

2

0,29

1

,7976

30,0

19,2

0,1010

1 ,3685

7 ,9682

5 ,8226

185

3

0 ,зЬ

1

,5389

39 ,0

26,2

0,1869

1,5686

5,8831

3 ,7505

80

4

0,50

1 ,6627

16,0

7,6

0,1764

0,7234

1 ,6176

2,2361

20

5

U ,35

1,8954

39,0

27,8

0,1180

0,7881

2,9559

3,7506

80

6

0,54

1,4580

52,0

37,0

0,2475

0,9924

1

,8133

1,8271

16

7

0,68

1 ,5209

7,0

3,5

0,3296

0,7030

1 ,0526

1 ,4972

9

8

0,62

1,5843

14,0

7,0

0,2689

0,6758

1 ,1492

1,7005

11

9

0,59

1

,7992

21 ,0

12,0

0,2106

0,5497

1

,0457

1 ,9023

13

10

0,35

1

,9221

7,5

4,0

0,1180

0,7886

2

,9559

3 ,7482

80

11

0,39

1

,7179

15,0

8,2

0,1178

0,8832

1,4494

1,6411

59

12

0 ,57

1,7226

22,0

13,0

0,2012

0,6355

1,1853

1 ,8651

14

13

0,47

1 ,8212

10,0

6,2

0,0661

0,6324

' 1

,5565

2,4612

29

14

0,46

1,6526

20,0

13,2

0,0974

0,8341

2,2136

2,6538

32

15

0,60

1,7123

30,0

20,6

0,2247

0,6220

1,1662

1,8749

12

іб

0,51

1,4576

15,0

7,0

0,2312

1 ,1796

2

,0685

1,7536

19

17

0,58

1 ,9129

13,0

5,8

0,1725

0,5203

0,9493

1,8245

13

18

0,46

1,6589

9,0

3,1

0,0915

0,8341

2,2140

2,6543

32

19

0,43

1 ,8257

27,0

13,0

0,1157

• 0 ,6733

1

,9504

2,8967

43

20

0,61

1,5710

13,0

4,2

0,2562

0,6817

1

,1703

1 ,7167

12

77

Из табл. 39 видно, что среднеабсолютная погрешность взаим­ ного отклонения расчетных и опытных определений по всем ис­ пытанным образцам не превышает 1%; максимальная погреш­ ность по отдельным замерам около 3%.

Хорошая согласованность расчетных и опытных определе­ ний кинетики релаксации свидетельствует о том, что статистиче­ ская характеристика (табл. 40), полученная путем вычислений по формулам (16, 17, 55), достаточно полно отражает релакса­ ционные свойства дисперсных структур и потому в известной мере может служить их количественной характеристикой.

Так как во всех реальных телах при нагружении одновре­ менно протекают два взаимообусловленных процесса: процесс падения напряжения (релаксация) и процесс увеличения отно­ сительной длины образца (ползучесть) [97, 98], то, исходя из тех же теоретических предпосылок термодинамического равно­

весия системы

[99,

100] и статистической теории «наиболее сла­

бого звена» [9,

19

] (при соответствующей модификации), полу­

чаем уже известное в литературе

[101 ] эмпирическое уравнение

ползучести

 

 

 

 

 

 

А/ = Д/т (1 -

е~а'Р),

(83)

которое, как легко видеть,, по своей аналитической структуре идентично с уравнениями вида (14, 18, 27, 32 и др.).

§14. Гидратация окиси кальция

Висследованиях ряда авторов [102] показано, что введение 3—5% двуводного гипса в негашеную известь приводит к рез­ кому замедлению гидратации, повышению прочности и умень­

шению объемного расширения в процессе гидратационного твер­ дения окиси кальция. Более глубокие исследования [103] ме­ ханизма влияния гипса на гидратацию и кристаллизационное структурообразование окиси кальция показали, что максималь­ ный эффект действия гипса достигается при затворении окиси кальция насыщенным раствором гипса, содержащего около 1% CaS04 • 2Н20 (к весу извести) в твердой фазе суспензии и что

дальнейшее увеличение содержания гипса не оказывает влияния ни на скорость гидратации, ни на кинетику структурообразования.

В работе [104] показывается, что кинетика гидратации сус­ пензии окиси кальция в воде и в растворах гипса различной концентрации [103] удовлетворительно описывается уравне­ нием вида

78

Q(t) = 100(1 — е~а‘Р),

(84)

где Q(t)— относительное количество (%) тепловыделения или химически связанной воды при гидратации за время t\ а и р параметры, зависящие от условий гидратации и природы веще­ ства.

Из табл. 41, 42 видно, что среднеабсолютная погрешность взаимного отклонения расчетных и опытных [103] определений менее 1%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

 

41

Сравнение расчетных (числитель) и опытных

(знаменатель)

 

 

определений кинетики гидратации окиси кальция по

 

 

 

 

 

тепловыделению

 

 

 

 

 

 

Дисперсион­

 

Время

гидратации,

мин

 

 

Параметры

 

 

30

20

30

40

60

80

100

 

 

5-5

ная среда

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л у

 

 

 

количество тепла,

%

 

 

 

С

Я

Вода

80

88

90

94

98

100

—

 

0,510

0,46

0,33

80

88

90

96

98

100

 

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

41

76

93

97

98

99

100

0,021

1 ,40

0,60

гипса, 0,5%

42

76

93

96

97

98

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раствор

26

57

64

76

89

94

100

0,024

1 ,10

0,60

гипса, 1%

26

55

64

78

89

94

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Насыщенный

21

34

45

' 53

66

75

81

 

0,032

0,86

0,71

раствор

 

20

34

45

55

68

75

81

 

гипса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

42

Сравнение расчетных (числитель) и опытных (знаменатель) определений кинетики гидратации окиси кальция по количеству

химически связанной воды

 

 

Время гидратации,

час

 

Дисперсион­ 1

2

3

4

6

. 20

40

ная среда

 

 

химически связанной воды,

количество

 

 

 

% массы

 

 

64

75

80

84

86

97

100

Вода

76

81

84

86

98

100

64

Параметры

Погреш­ ность,%

а

Р

 

1,035

0,40

0,43

Насыщенный

24

33

39

43

50

72

83

0,50

0,86

раствор

 

 

 

 

 

 

0,280

24

33

39

42

50

74

85

 

 

гипса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

Смотрите также файлы