Reológia 2. Bányai István DE Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék

Átírás

1 Reológia 2 Bányai István DE Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék

2 Mérése nyomásesés áramlásra p 1 p 2 v=0 folyás csőben z r p 1 p 2 v max I V 1 p p t 8 l 1 2 r 2 x

3 Höppler-típusú viszkoziméter v 2g 9 2 testgömb l r

4 Rotációs viszkoziméter nyírási sebesség gradiens, az elfordulás szögét mérjük dv dr R d 2 k d Rh r a tengelytől való távolság R a belső és külső henger sugarának átlaga d a rés nagysága, h a folyadék magassága

5 hőmérséklet szabályozás légcsapágyas 10 nagyságrend kétirányú forgatás Számítógépes elemzés Reométer

6 Viszkozitás oldatokban 0 rel 0 - oldószer oldat relativ 0 spec = rel 1 specifikus 0 spec redukált c spec 1 lim lim lnrel határ c0 c c0 c KM a

7 Oldatok viszkozitása Einstein: η= η 0 (1+k) k=2,5 =V r /V liofób, merev gömbök, melyekhez képest az oldat kontinuum pl. spórák, gombák, PS-polimer gömbök (latex) eltérése: nem merev, alakja változik nem gömb orientálódik tömény oldat, saját gátlás szolvatáció, töltés, zéta potenciál 2 0 0k 0 b...

8 Méret meghatározás, fényszórás A fényszórás Rayleigh modellje méret /20, pontszerű fényforrás, polarizálhatóság I /I 0 r 2 =R (1+cos 2 ) (a függőleges komponens és a vizszintes komponens különböző módon szóródik a cos 2 -es tag.) Ha szóró források közel vannak, szabályosan helyezkednek el, akkor gyakorlatilag kioltják a szórt fény komponensei egymást, ha statisztikusan helyezkednek el, akkor ez véletlenszerű, azaz a szórt fény intenzitása a részecske szám négyzetgyökével arányos.

9 Fényszórás 2. Ha a méret kisebb mint /20 A szórt fény intenzitása a szóró centrumok számával arányos (ilyenkor a fázis eltolódás csak kicsi lehet) tipikus kolligatív sajátság, mert ha ismerjük a g/l koncentrációt, a számát meghatározzuk, akkor belőle a mol/l (vagy a méret) kiszámítható. Ha a méret nagyobb mint /20 A részecske különböző pontjairól szórt fény intenzitását is figyelembe kell venni. Függ még a szögtől is és a hullámhossztól is.

10 Méretmeghatározás, NMR Mágneses tér gradiensében a részecskék Brown mozgása követhető. Hasonló elvben az izotópos jelzéshez, de itt részecskéket mágnesesen jelöljük, gradiens impulzusok segítségével. D kt R 6 H Nukleáris Overhauser hatás: egymást relaxáló protonok relaxáló hatása a távolság és a rotációs korrelációs idő függvénye.

11 Vizsga 6. Az Einstein-Stokes egyenlet a diffúzió együttható és a részecskék hidrodinamikai sugara közötti kapcsolatot fejezi ki, a következő formában: (2 pont) ahol:

12 Vizsga 16. Rajzolja fel a tixotróp anyagok folyásgörbéjét (A folyásgörbe mindkét típusát elfogadjuk, csak jelölje mely tengelyen mi van!) (2 pont)

13 Egyenletek Szedimentációs egyenlet, centrifuga alapegyenlet, diffúzió együttható-méret kapcsolata, Laplace nyomás egyenlete, görbült felületek gőznyomása, Langmuir izoterma egyenlete, Gibbs izoterma egyenlete, diffúz kettősréteg potenciálváltozása (Gouy-Chapman modell), potenciál a Helmholtz kettősrétegben, a DLVO elmélet taszító és vonzó tagja, stabilitási arány, felületi feszültség, nedvesítés, szétterülés egyenletei, kapilláris jelenségek egyenletei, ozmózis egyenlete, számátlag, tömegátlag, polidiszperzitás, kolloid viszkozitásának Einstein modellje, viszkozitás definíció egyenlete, számítások amiket órán csináltunk (ülepedési sebesség, szétterülés)

14 Vizsga 1 Jelölje meg N betűvel a hamis és I betűvel az igaz megállapítás(oka)t! (1 pont) A: A felületi feszültség a görbült felületeken fellépő elektromos potenciálkülönbség B: A felületi feszültség az a reverzíbilis munka, amely oldatok egységnyi új felületének létrehozásához kell izoterm reverzíbilis módon. C: A felületi feszültség a felület tetszés szerinti egységnyi vonaldarabjára merőlegesen a felületben ható erő. D: A felületi feszültség a felület összenyomásához szükséges izoterm reverzíbilis munka. E. Felületi feszültség valódi értelemben csak szilárd felületeken lép föl.

15 Vizsga