Файл: Авдеев, Н. Я. Аналитико-статистические исследования кинетики некоторых физико-химических процессов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 82
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 58
Гранулометрическая характеристика озвученной бентонитовой суспензии после сушки
|
Время УЗО, мин |
Образцы |
10 |
1 |
2 |
|
|
3 |
Средний
1
20 2
3
Средний
1
30 2
3
Средний
1
40 2
3
Средний
1
50 2
3
Средний
1
60 2
3
Средний
|
Д иаметры |
частПЦ, Л/Л |
|
||
|
ю |
5—lojlO—50 |
50— |
>250 |
|
V |
|
||||
|
|
|
—250 |
|
|
Фракционный |
состав, |
% массы |
|||
27 |
27 |
12 |
21 |
8 |
5 |
30 |
30 |
12 |
19 |
6 |
3 |
26 |
33 |
13 |
20 |
6 |
8 |
28 |
30 |
12 |
20 |
7 |
3 |
31 |
37 |
13 |
14 |
4 |
1 |
31 |
36. |
13 |
11 |
5 |
2 |
29 |
41 |
15 |
9 |
5 |
1 |
30 |
38 |
14 |
11 |
5 |
2 |
30 |
36 |
12 |
10 |
8 |
6 |
30 |
36 |
13 |
12 |
5 |
4 |
32 |
37 |
12 |
13 |
4 |
2 |
31 |
36 |
12 |
12 |
6 |
3 |
34 |
30 |
10 |
10 |
5 |
2 |
40 |
33 |
10 |
10 |
6 |
1 |
43 |
33 |
7 |
9 |
4 |
4 |
42 |
32 |
9 |
10 |
5 |
2 |
50 |
28 |
9 |
8 |
3 |
2 |
44 |
31 |
9 |
11 |
3 |
2 |
42 |
32 |
10 |
11 |
4 |
1 |
46 |
30 |
9 |
10 |
3 |
2 |
48 |
30 |
9 |
8 |
4 |
1 |
50 |
30 |
7 |
8 |
4 |
1 |
48 |
31 |
8 |
9 |
3 |
1 |
49 |
30 |
8 |
8 |
4 |
1 |
|
Показатель диспергиров., % |
Уделы-і. по верхность, м-/г |
Средн.диам. частиц, мк |
Коэффици ент неодно- родиости |
|
|
|
I |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
25 |
40 |
п |
12 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
35 |
45 |
10 |
15 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
34 |
62 |
10 |
15 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
36 |
104 |
7 |
20 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
-----! |
— |
— |
— |
— |
— |
43 |
114 |
6 |
20 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
46 |
135 |
5 |
24 |
максимальная погрешность в отдельных измерениях также на ходилась в пределах погрешности измерений и точности прибора.
Параметры седиментации и распределения в каждом конкрет
ном |
случае вычислялись |
по способу наименьших квадратов |
|
[13, |
18], что обусловило |
хорошую воспроизводимость и надеж |
|
ность результатов исследований, представленных табл. 59, |
60, |
||
61, |
62. |
|
|
Из табл. 59—61 видно, что ультразвуковая обработка во всех |
|||
случаях значительно изменяет гранулометрический состав |
дис |
||
персной фазы глинистых суспензий. Причем максимальная по лидисперсность достигается при 20-минутном озвучивании. При более продолжительном озвучивании 30 и 40 минут наблюдается
5 Заказ 769 |
105 |
понижение степени полидисперсности, объясняемое, по-види мому, наличием частичной коагуляции частиц коллоидной фрак ции системы. Наглядно это следует из соотношения процентного содержания фракций с размерами частиц меньше 1 м/с и фракций с размерами частиц от 1 до 5 мк. Содержание первых после озву чивания более 20 минут уменьшается, а вторых продолжает уве личиваться. Достижение максимальной степени полидисперснос
ти при 20-минутном |
озвучивании хорошо прослеживается и по |
|||
другим показателям |
дисперсности, |
приведенным |
в табл. |
59— |
61 — показатель диспергирования |
[39], внешняя |
удельная |
по |
|
верхность, средневзвешенные эквивалентные диаметры частиц и коэффициент неоднородности системы [2, 13].
Сравнивая продолжительность времени озвучивания, необ ходимого для получения максимальной степени полидисперсно сти бентонитовой суспензии Деканского месторождения при несинхронном частотном режиме работы генератора и магнитострикционного преобразователя (табл. 57), с синхронно-резо нансным режимом работы ультразвуковой установки, замечаем, что продолжительность времени озвучивания во втором случае (табл. 59) в три раза меньше, чем в первом. С другой стороны, при синхронном режиме работы установки, при меньшей (5%) концентрации раствора бентонита (табл. 62) получается более высокая дисперсность суспензии, хотя для получения максималь ной полидисперсности в этом случае продолжительность озву чивания 60 мин вместо 20 мин при 10% концентрации раствора. Из табл. 62 также следует, что более продолжительное озвучи вание (1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; 6 часов) не увеличивает максимум полидисперсности системы.
Таким образом, мы видим, что условия и режим работы уль тразвуковой установки, применяемый для приготовления сус пензии, имеют существенное значение в повышении производи тельности соответствующего оборудования и качества получае мой при этом продукции.
3. В табл. 63 приведены результаты исследований влияни гидродинамической обработки на гранулометрическую харак теристику бентонитовой суспензии В качестве гидродинамиче ского устройства использовался струйный свисток с консольным креплением пластины резонатора, аналогичный известному сви стку Польмана-Яновского. Методика проведения эксперимента и способ приготовления суспензии были обычными, применяемы ми в винодельческой промышленности.
Из табл. 63 видно, что наибольшая полидисперсность системы при прочих равных условиях получается при гидродинамичес
ки
Т а б л и ц а 59
Гранулометрическая характеристика бентонитовой суспензии Деканского месторождения
Время |
УЗО, |
|
Диаметры |
частиц, ш |
|
Показатель дисперги %ров., |
|||
мин |
|
<1 |
11—5 |5—10| 10—50|50—250| > 250 |
||||||
|
|
||||||||
|
|
фракционный состав, % массы |
|
||||||
|
Контроль ное |
1 |
10 |
24 |
18 |
35 |
10 |
3 |
— |
|
2 |
8 |
22 |
19 |
39 |
10 |
2 |
— |
||
|
|||||||||
|
Ср. |
9 |
23 . |
19 |
37 |
. 10 |
2 |
— |
|
|
1 |
43 |
38 |
7 |
8 |
3 |
1 |
— |
|
10 |
2 |
38 |
40 |
10 |
9 |
2 |
1 |
— |
|
|
Ср. |
41 |
39 |
8 |
9 |
2 |
1 |
48 |
|
|
1 |
56 |
30 |
6 |
6 |
2 |
— |
— |
|
20 |
2 |
59 |
27 |
6 |
6 |
2 |
— |
— |
|
|
Ср. |
57 |
29 |
6 |
6 |
2 |
— |
54 |
|
|
1 |
38 |
40 |
10 |
9 |
3 |
— |
— |
|
30 |
2 |
42 |
35 |
10 |
9 |
4 |
— |
— |
|
|
Ср. |
40 |
38 |
10 |
9 |
3 |
— |
46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
40 |
38 |
10 |
8 |
4 |
— |
— |
|
40 |
2 |
35 |
43 |
11 |
9 |
2 |
— |
— |
|
|
Ср. |
38 |
40 |
11 |
8 |
3 |
— |
46 |
|
Удельная поверх ность, м-/г Среды, днам. частиц, мк Коэффициент неодно родности
—— —
—— —
8,8 2,3 6,9
—— —
——
106 7,9 23
—— —
—— ■—
209 5,4 47
—— —
—— —
69 4,0 11
—— —
—— —
58 4,1 9,8
кой обработке суспензии продолжительностью в один час, при большей продолжительности гидродинамической обработки наб людается некоторое уменьшение полидисперсиости и затем, как и в случае ультразвуковых колебаний (табл. 62), наступает относительное динамическое равновесие гранулометрического состава дисперсной фазы суспензии,
5* |
107 |
Т а б л и ц а |
60 |
|
Гранулометрическая характеристика |
бентонитовой |
суспензии |
||||||||
|
|
|
|
Ханларского месторождения |
|
|
|||||
Время |
УЗО, |
|
Диаметры частиц, |
мк |
|
Показатель дисперги рования,% |
Удельная поверх ность,л 2/г |
Средн.диам. частиц,мк |
|||
мин |
<1 11—5 |5— 10| 10—50|50—250| ■> 250 |
||||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
фракционный |
состав, % массы |
|
|
|
||||
Конт |
1 |
5 |
14 |
12 |
43 |
20 |
6 |
— |
— |
— |
|
роль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ное |
2 |
5 |
15 |
15 |
46 |
15 |
4 |
— |
— |
— |
|
|
Ср. |
5 |
14 |
14 |
44 |
18 |
5 |
— |
3,6 |
3,5 |
|
|
1 |
38 |
28 |
10 |
14 |
6 |
4 |
— |
— |
— |
|
10 |
2 |
38 |
29 |
10 |
15 |
5 |
3 |
— |
— |
— |
|
|
Ср. |
38 |
28 |
10 |
15 |
5 |
4 |
46 |
128 |
18 |
|
|
1 |
46 |
26 |
8 |
12 |
5 |
3 |
— |
— |
— |
|
20 |
2 |
44 |
29 |
10 |
11 |
4 |
2 |
— |
— |
— |
|
|
Ср. |
45 |
28 |
9 |
11 |
4 |
3 |
54 |
172 |
15 |
|
|
1 |
39 |
33 |
10 |
12 |
4 |
2 |
— |
— |
— |
|
30 |
2 |
40 |
34 |
10 |
11 |
3 |
2 |
— |
— |
— |
|
|
Ср. |
40 |
34 |
10 |
11 |
3 |
2 |
55 |
125 |
10 |
|
|
1 |
26 |
38 |
15 |
15 |
5 |
1 |
— |
— |
— |
|
40 |
2 |
26 |
42 |
15 |
14 |
2 |
1 |
— |
— |
— |
|
|
Ср. |
26 |
40 |
15 |
15 |
3 |
1 |
48 |
48 |
10 |
|
ент Коэффицинеоднородности
—
—
57
—
—
39
—
—
52
—
—
28
—
—
12
§25. О применении ультразвуковых колебаний
вдисперсионном анализе почв
Вработах [127— 130] установлена зависимость основных фи зических свойств почв от механического состава. Известно, что
суменьшением размеров частиц заметно нарастает максималь ная гигроскопичность, влагоемкость, способность почв к набу ханию и т. д. Поэтому в почвах важно знать степень полидисперс ности и распределение частиц по фракциям.
109
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
61 |
|||
|
Гранулометрическая |
характеристика |
бентонитовой |
суспензии |
|
|
||||||||
|
|
|
|
Сарапохского |
месторождения |
|
|
|
|
|||||
Время УЗО, |
|
|
Диаметры частиц, мк |
|
Показатель дисперги- [рования,% |
Удельная1 поверх ность,лг3/г |
диам.Среди, частиц,мк |
Коэффици |
неодноент - родности1 |
|||||
мин |
<1 11 - 5 11—10[L0—50150—2§0 >250 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
фракционный состав, % массы |
|
|
|
|
|
||||||
Конт |
1 |
20 |
31 |
16 |
24 |
7 |
2 |
— |
— |
— |
|
— |
||
роль |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ное |
2 |
21 |
30 |
17 |
23 |
6 |
3 |
— |
— |
— |
|
— |
||
|
Ср. |
20 |
31 |
16 |
24 |
7 |
2 |
— |
40 |
1,7 |
|
11 |
||
|
1 |
60 |
|
18. |
6 |
8 |
4 |
4 |
— |
— |
— |
|
— |
|
10 |
2 |
63 |
16 |
5 |
8 |
4 |
4 |
— |
— |
|
|
— |
||
|
Ср. |
62 |
|
17 |
5 |
8 |
4 |
4 |
44 |
341 |
28 |
410 |
||
|
1 63 |
|
13 |
4 |
7 |
5 |
8 |
— |
— — — |
|||||
20 |
2 |
65 |
|
14 |
4 |
7 |
4 |
8 |
— |
— — — |
||||
|
Ср.. |
64 |
|
14 |
4 |
7 |
і |
§ |
48 |
362 |
177 |
588 |
||
|
1 |
59 |
|
16 |
5 |
9 |
5 |
6 |
— |
— — — |
||||
30 |
2 |
58 |
|
17 |
7 |
8 |
5 |
5 |
— |
— — — |
||||
|
Ср. |
58 |
|
17 |
6 |
9 |
5 |
9 |
41 |
309 |
44 |
410 |
||
|
1 59 |
|
21 |
6 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
3 |
3 |
— |
— — — |
|||||||||
40 |
2 62 |
|
24 |
5 |
5 |
3 |
1 |
— |
— — — |
|||||
|
Ср. |
60 |
|
23 ' |
6 |
6 |
3 |
2 |
40 |
313 |
12 |
149 |
||
Однако при современных требованиях к исследованию грану лометрических характеристик почв существующие методы дис персионного анализа недостаточно совершенны. Они заключают в себе трудности получения ряда важных числовых показателей дисперсности, среди которых в первую очередь следует указать на такие, как удельная поверхность, средневзвешенные размеры частиц, коэффициент неоднородности и др. Часть из этих недос татков в значительной степецп может быть устранена, если вос-
109