Размер частиц неправильной формы

Частицы дисперсной фазы могут иметь правильную форму. Сферическую форму образуют капли эмульсий, т. е. системы Ж/Ж, и пузырьки пены в момент ее образования (системы Г/Ж). Твердые частицы могут иметь форму, близкую к сферической (пшено, сахар, песок). Большинство же твердых частиц, в частности частицы бетона, которые образуют дисперсную фазу, имеют неправильную форму. Обычно размер частиц неправильной формы приводят к одному среднему размеру а_ср, который и характеризует дисперсность.

[Введите текст].

[Введите текст].

Средний размер одномерных систем (см. рис. 1.3, в) соответствует некоторой средней толщине мембраны или пленки. Для двухмерных систем он определяется на основе двух измерений (см. рис. 1.3, б) во взаимно перпендикулярных направлениях. Обычно берут среднее значение нескольких измерений.

Средний размер частиц может быть определен различными методами. Его можно представить, как среднее значение трех измерений (рис. 13.3):

(13.2).

Определить размеры (ширину, длину и высоту) всех частиц полидисперсной системы достаточно трудно. Поэтому для частиц неправильной формы наряду со средним используют эквивалентный размер аэ; в качестве последнего принимают диаметр или радиус такой сферической частицы, которая эквивалентна частице неправильной формы по какому-либо признаку: поверхности, объему, скорости оседания или др. При определении эквивалентного размера можно ограничиться измерением только двух размеров частиц (ах и ау).

Для частиц, проекция которых близка к кругу или квадрату (ах/ау = 1ч2), эквивалентный размер равен:

(13.3).

Для призматических частиц, когда ах >> ау, эквивалентный размер определяют по формуле:

(13.4).

Эквивалентный размер частиц можно определить на основе равновеликой массы частиц. При этом размер частицы неправильной формы должен соответствовать размеру сферической частицы, масса которой равна массе частиц неправильной формы, т. е.

(13.5).

Эквивалентные размеры частиц, полученные при помощи уравнений (13.3)—(13.5), не совпадают и связаны между собой следующим неравенством:

В качестве примера, используя уравнения (13.2)—(13.5), определим размер частиц как среднеарифметическое двух измерений а_ср и эквивалентный размер для частиц неправильной формы, имеющих ах = 60 мкм и ау = 20 мкм. В результате получим:

Размер частиц, мкм 40,0 34,6 30,5 29,0.

Эквивалентный размер наряду со средним размером характеризует особенности частиц неправильной формы. Еще раз подчеркнем, что размер и форма частиц — важнейшие количественные характеристики дисперсных систем. Они определяют поверхность раздела фаз, качественные особенности и свойства дисперсных систем, в том числе их устойчивость, т. е. возможность существования самих систем.