Потенциал седиментации

Характерным общим св-ом суспензий, порошков, эмульсий и аэрозолей, особенно если они разбавлены, яв-ся склонность к оседанию или всплыванию частиц ДФ. Оседание частиц - седиментация, а всплывание частиц – обратная седиментация.

На каждую частицу действуют: - сила тяжести; - сила Архимеда. Эти силы постоянны и направлены в разные стороны. Равнодействующая сила, вызывающая сендимитацию, равна разности силы тяжести(Fg) и силы Архимеда(Fa). F_сед= Fg- Fa; Fg=v*ρ*g Fa=v*ρ_o*g; где v-объем частицы, ρ и ρ_o – плотность частиц ДФ и ДСр соот-но, g – ускорение свободного падения.

Если ρ >ρ_o, то F_сед>0 и частица оседает. Если наоборот, то сила меньше 0 – частица всплывает, т.е. обр.седиментация(газовые и больш.жидких эм-сий).Т.К.седиментация протекает в определенной среде, то на частицу действует сила трения, пропорциональная скорости движения частицы. Сначала скорость движения частицы мала – движение по действием силы ускорено. С ростом скорости при достаточно большом коэф-те трения наступает момент, когда сила трения достигает силы, вызывающей седиментацию и движ-ая сила = 0. После этого момента скорость движения частицы – постаянная. Потенциал седиментации (эффект Дорна) – явление, обратное электрофорезу, возникает при относительном движении фаз. В процессе осаждения ионы диффузного слоя в силу трения отстают от движущейся частицы, т.е. идет поток заряженных частиц. Если в сосуде установить на разной высоте электроды, то можно зафиксировать разность потенциалов - потенциал седиментации. После установления равновесного состояния потоки ионов станут равными, а разность потенциалов примет постоянное значение, равное потенциалу течения U. Потенциал течения пропорционален перепаду давления р. Уравнение Гельмгольца-Смолуховского для расчета -потенциала через потенциал седиментации имеет вид:

,где электропроводности среды