Физико-химическая механика: дисперсные системы

Конспект лекций по курсу «Физико-химическая механика гетерогенных структур»

Дисперсные системы разделяются на монодисперсные и полидисперсные.

Монодисперсные – дисперсные системы – системы, в которых размеры частиц одинаковы. В этом случае размер частиц (радиус) возможно вычислить исходя из величины S_уд, выражая S_уд через отношение поверхности и объема (плотности) Тогда для сферических частиц:

S_уд=S₁₂/V=6L²/L³=6/L (L-размер ребра куба)

S_уд=S₁₂/V=pd²/(1/6*pd³)=6/d

Если кубик с L=3см делить на равные кусочки, то:

Однако эти расчеты справедливы лишь для частиц правильной формы. Если же частицы имеют неправильную форму, то и площадь поверхности отдельной частицы будет отличаться от расчетной в тем большей мере, чем выше отклонение от сферической формы. Для учета неправильности формы при расчете S_уд вводят коэффициенты формы – поправочные коэффициенты, численная величина которых зависит не только от геометрии частиц, но и природы материала.

В предельном случае все частицы делят на группы по их геометрии: сферические частицы, кубические, параллелепипеды (призматические, игольчатые), пластинчатые. Для каждой из форм существуют свои величины поправочного коэффициента формы. Однако реальные частицы имеют как правило нерегулярную форму (помол, дробление, минералогические особенности) – т.е. встречаются частицы различных форм. Поэтому для простоты частицы наполнителей характеризуют диаметром эквивалентной сферы (ДЭС)

ДЭС – это диаметр мнимой сферы, объем которой равен объему реальной частицы.

Реальные дисперсные системы представляют собой, как правило, системы, в которых диаметр частиц изменяется в широком диапазоне величин. Это полидисперсные системы. Эти системы характеризуются лишь величиной удельной поверхности