Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный университет нефти и газа имени И. М. Губкина» (РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина) Кафедра Газохимии Лабораторная работа ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИСПЕРСНОСТИ САЖИ Москва 2012 1 Определение Дисперсность - характеристика размеров частиц в дисперсных системах. Дисперсность — физическая величина, характеризующая размер взвешенных частиц в дисперсных системах. Дисперсность (раздробленность) - степень измельчения какого-либо тела (дисперсность фазы) в однородной среде (дисперсионной среде). Мера дисперсности - отношение общей поверхности всех частиц к их суммарному объему. Дисперсность - характеристика пылевидного материала (цемента, минерального порошка и т. д.) по удельной площади поверхности (см2/г) или по массе порошка, прошедшего через сито определенного размера. Дисперсность - степень раздробленности, определяемая величиной, обратной поперечному размеру частицы; чем мельче частицы, тем больше дисперсность. Или: величина, обратная размеру частиц дисперсной фазы. 2 Характеристики дисперсности - степень дисперсности Количественной характеристикой дисперсности (раздробленности) вещества является степень дисперсности (степень раздробленности) D — величина, обратная размеру (а) дисперсных частиц Здесь a равно либо диаметру сферических или волокнистых, либо длине ребра кубических частиц или толщине пленок. Степень дисперсности численно равна числу частиц, которые можно плотно уложить в ряд (или в стопку пленок) на протяжении одного сантиметра. 2 Если все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры, то такие системы называют монодисперсными (рис. а и б). Частицы дисперсной фазы неодинакового размера образуют полидисперсные системы (рис. в). - удельная поверхность Дисперсность обратно пропорциональна среднему диаметру частиц и определяется удельной поверхностью, т.е. отношением общей поверхности частиц к единице объема или массы дисперсной фазы. Удельная поверхность - усредненный показатель дисперсности. С повышением дисперсности все большее и большее число атомов вещества находится в поверхностном слое, на границе раздела фаз, по сравнению с их числом внутри объема частиц дисперсной фазы. Соотношение между поверхностью и объемом характеризует удельная поверхность SУД = S/V 3 Определение дисперсности сухим просеиванием На технических весах отвешивают 10 г сажи и помещают в сито с количеством отверстий, указанным в технических условиях. Отсеивание пигментов производят ручным способом или на встряхивающем приборе. Когда после встряхивания сита в течение полминуты над глянцевой бумагой на последней не будут видны прошедшие через отверстия сита частицы сажи, отсеивание прекращают. Оставшийся на сите пигмент переносят мягкой кисточкой на часовое стекло и взвешивают. 3 4 Определение дисперсности мокрым просеиванием Около 2 г сажи размешивают в фарфоровой чашке с 250 мл воды. Остаток на дне чашки растирают легким нажимом пальца и декантируют суспензию несколько раз через предварительно смоченное водой сито (с количеством отверстий, указанным в соответствующем стандарте). Когда все комки растерты, остаток собирают на сите. Сито с пигментом ставят в чашку, наполненную 250 мл воды, и проводят по ситу мягкой кисточкой. Воду несколько раз меняют, добиваясь того, чтобы в чашке не оставалось и следов пигмента. Остаток смачивают сначала спиртом, затем эфиром и оставляют на воздухе в течение 30 минут, после чего сушат в сушильном шкафу при 100105° до постоянного веса. В случае, если пигмент водорастворим, испытание проводят с какой-либо другой смачивающей жидкостью, в которой данный пигмент не растворяется (например, бензин). Расхождение между двумя определениями допускается не более чем на 5%, считая максимальный отсев в граммах за 100%. Часто определения степени дисперсности одного и того же пигмента, проведенные в разных лабораториях, приводят к различным результатам. Это объясняется тем, что испытания проводились различными методами. Поэтому всегда следует пользоваться методом, дающим наиболее совпадающие результаты, и, приняв определенный метод, строго следовать прописи. 4