Как найти площадь частицы - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Дисперсные системы
характеризуются степенью дисперсности
D, которая рассчитывается как D = 1/ r, где
r – выбранный размер частицы: диаметр,
если частица сферической формы, длина
ребра – если частица кубической формы.
Чем меньше степень дисперсности, тем
больше частиц можно получить из единицы
массы или объема дисперсной фазы, тем
больше будет суммарная площадь раздела
фаз.

S_уд.
–удельная поверхность, площадь раздела
фаз, приходящаяся на единицу массы или
объема дисперсной фазы. S_сум

––
суммарная поверхность всех частиц в
дисперсной среде.

Рассмотрим
пример: Рассчитаем удельную и суммарную
площадь раздела частиц, которые получили
дроблением твердого вещества массой 1
на частицы кубической формы с длиной
ребра (l) 10^-4см
и 10^-6
см. Плотность твердого вещества равна
5 г/см³.

1.Рассчитаем
объем одной частицы: V₁
= l³
= (10^-4)³=
10^-12
см³
; V₂
= l³
= (10^-6)³=
10^-18
см³

2.
Рассчитаем объем 1 г твердого вещества:
V_тв=
1/ 5 = 0,2 см³.

3.Рассчитаем
поверхность одной частицы: S₁
= 6 l²
= 6 (10^-4)²
= 6 10^-8
см²;
S₂
= 6 l²
= 6 (10^-6)²
= 6 10^-12
см²

4.Рассчитаем
число частиц, полученное из 0,2 см³
твердого вещества:

N₁
= 0,2 / 10^-12
= 2 10¹¹.
N₂
= 0,2 / 10^-18
= 2 10¹⁷

5. Рассчитаем
сумарную поверхность всех частиц
дисперсной фазы:

Sсум₁
= 6 10^-8
см²_*2
10¹¹
= 12 10³
см²
= 1,2 м²;
Sсум₂
= 6 10^-12
см²_*2
10¹⁷
= 12 10⁵
см²
= 120 м².

6.
Рассчитаем удельную поверхность частиц:
Sуд.₁
= S / V = 6 10^-8
см²
/ 10^-12
= 6/ 10^-4

Sуд.₂
= S / V = 6 10^-12
см²
/ 10^-18
= 6/ 10^-4см^-1.

Очевидно,
что для частиц кубической формы Sуд.₂
= 6/ l , где l – длина ребра.

8.6 Адсорбция

Частицы
дисперсной фазы характеризуются большой
удельной поверхностью, поэтому обладают
избыточной поверхностной энергией
(F_пов).
Эта энергия возникает из-за
нескомпенсированности молекулярных
сил сцепления поверхностного слоя
частиц. F_пов.
= σ S, где σ – удельная поверхностная
энергия, S – поверхность раздела фаз.
Уменьшение поверхностной энергии
дисперсных частиц происходит за счет
процесса адсорбции. Адсорбция
– самопроизвольный процесс поглощения
вещества из объема дисперсионной среды
поверхностным слоем частиц дисперсной
фазы. Адсорбент
– вещества, на поверхности которых
происходит адсорбция, тогда адсорбаты
– газы,
молекулы, ионы, которые
адсорбируются
(поглащаются) на
поверхности
адсорбента

Физическая адсорбция
– молекулы адсорбата удерживаются
поверхностью адсорбента слабыми силами
межмолекулярного притяжения. Процесс
равновесный и при постоянной температуре
устанавливается равновесие: адсорбция
↔ десорбция

Химосорбция –
химическое взаимодействие частиц
поглащаемого вещества с поверхностью
адсорбента. Процесс чаще всего необратимый.

8.6 Строение коллоидной частицы (золя)

Если
частицы дисперсной фазы распределены
в водных растворах электролитов, то на
их поверхности адсорбируются ионы,
преимущественно одного знака, В результате
адсорбции ионов на частице образуется
двойной электрический слой. Ионы
противоположного знака притягиваются
к поверхности электростатическими
силами. В результате такого взаимодействия
образуется мицелла золя. Мицелла–
комплекс, образованный твердой частицой
дисперсной фазы с окружающим его двойным
электрическим слоем. Рассмотрим строение
коллоидной частицы – мицеллы золя AgI.

Реакция
получения золя: AgNO₃
+ KI = AgI↓ + NaNO_3/

1-й случай. В растворе
избыток NaI.

{(AgI)_mnI^–(n-x)
K⁺
}^–
K⁺

2-й
случай. В растворе избыток AgNO₃.

{(AgI)_mnAg⁺
(n-x) I^–
}⁺
I^–.

^ядро

^{гранула}

^{мицелла.}

ЗАДАЧИ

Составьте формулу
мицеллы золя сульфата кадмия, который
получили смешением 0,002М раствора хлорида
калия и 0,002М раствора нитрата
кадмия.Укажите, к какому электроду в
электрическом поле будет двигаться
гранула золя.
Золь сульфида
никеля (2) получили смешением растворов
хлорида никеля и сульфида натрия.
Напишите формулу мицеллы золя, зная,
что в электрическом поле гранула
движется к катоду. Какое вещество взято
в избытке?
Золь хлорида
серебра получили смешением 0,0005М раствора
хлорида натрия и 0,0004 М раствора нитрата
серебра. Напишите формулу мицеллы золя,
и укажите, к какому электроду в
электрическом поле движется гранула
золя.
Рассчитайте
суммарную поверхность шаровидных
частиц диаметров 0,00002 см, которые
получили распылением 2 мл воды.
Рассчитайте
суммарную поверхность кубических
частиц с длиной ребра 0,00005 см, которые
получили дроблением 5 г твердого
вещества, плотность которого 10,5 г/см³распылением.
Рассчитайте,
во сколько раз суммарная поверхность
кубических частиц с длиной ребра
0,00005 см отличается от суммарной
поверхности шаровидных частиц, диаметр
которых 0,00005 см. Частицы получили
дроблением 5 г твердого вещества,
плотность которого 8,5 г/см³.
Составьте формулу
мицеллы золя, который получается при
смешении растворов хлорида железа (3)
и гидроксида натрия, если в электрическом
поле гранула движется к катоду. Укажите,
какое вещество взято в избытке.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Общая площадь поверхности частиц Калькулятор

Search
Дом	Инженерное дело ↺
Инженерное дело	Химическая инженерия ↺
Химическая инженерия	Механические операции ↺
Механические операции	Основы механической работы ↺
Основы механической работы	Основные формулы ↺

✖Площадь поверхности одной частицы — это общая площадь поверхности трехмерного объекта.ⓘ Площадь поверхности одной частицы [S]

+10%

-10%

✖Количество частиц — это количество частиц, присутствующих в данном образце/смеси.ⓘ Количество частиц [N_p]

+10%

-10%

✖Площадь поверхности трехмерной фигуры равна сумме всех площадей поверхности каждой из сторон.ⓘ Общая площадь поверхности частиц [SA]

⎘ копия

Общая площадь поверхности частиц Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Площадь поверхности одной частицы: 10.8 Квадратный метр –> 10.8 Квадратный метр Конверсия не требуется
Количество частиц: 17 –> Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

183.6 Квадратный метр –> Конверсия не требуется

8 Основные формулы Калькуляторы

Общая площадь поверхности частиц формула

Площадь поверхности = Площадь поверхности одной частицы*Количество частиц

SA = S*N_p

Общая площадь поверхности частиц

Общая площадь поверхности частиц – это общая площадь поверхности всех частиц, присутствующих в данной смеси.

Источник

Схематичное представление различия форм частиц. Показаны два параметра: сферичность (чем выше объект, тем больше сферичность) и круглость (чем правее объект, тем больше круглость).

Сфери́чность — количественная мера того, насколько сферическим (круглым) является объект.

Определённая Х. Уоделлом (H. Wadell) в 1935 году^[1] сферичность частицы представляет собой отношение площади поверхности сферы (того же объёма, что и данная частица) к площади поверхности частицы:

${displaystyle Psi ={frac {pi ^{frac {1}{3}}(6V_{p})^{frac {2}{3}}}{A_{p}}},}$

где $V_{p}$ равно объёму частицы и $A_{p}$ равно площади поверхности частицы. Сферичность сферы равна единице по определению, а вследствие изопериметрического неравенства сферичность любого другого тела меньше единицы.

Вывод формулы[править | править код]

Хакон Уоделл определил сферичность как отношение площади поверхности сферы равного с данной частицей объёма к площади поверхности данной частицы. Рассмотрим сначала сферическую частицу, у которой площадь поверхности A_s , а её объём $V_{p}$ равен объёму исследуемой частицы.

Выразим площадь поверхности этой частицы A_s через её объём $V_{p}$ :

${displaystyle A_{s}^{3}=left(4pi r^{2}right)^{3}=4^{3}pi ^{3}r^{6}=4pi left(4^{2}pi ^{2}r^{6}right)=4pi cdot 3^{2}left({frac {4^{2}pi ^{2}}{3^{2}}}r^{6}right)=36pi left({frac {4pi }{3}}r^{3}right)^{2}=36,pi V_{p}^{2}.}$

Следовательно,

${displaystyle A_{s}=left(36,pi V_{p}^{2}right)^{frac {1}{3}}=36^{frac {1}{3}}pi ^{frac {1}{3}}V_{p}^{frac {2}{3}}=6^{frac {2}{3}}pi ^{frac {1}{3}}V_{p}^{frac {2}{3}}=pi ^{frac {1}{3}}left(6V_{p}right)^{frac {2}{3}}.}$

Тогда выражение сферичности Psi для произвольной частицы, имеющей площадь поверхности $A_{p}$ и объём $V_{p}$ , приобретает вид

${displaystyle Psi ={frac {A_{s}}{A_{p}}}={frac {pi ^{frac {1}{3}}left(6V_{p}right)^{frac {2}{3}}}{A_{p}}}.}$

Примеры[править | править код]

Эллипсоидальные объекты[править | править код]

Сферичность сплюснутого сфероида равна

${displaystyle Psi ={frac {pi ^{frac {1}{3}}(6V_{p})^{frac {2}{3}}}{A_{p}}}={frac {2{sqrt[{3}]{ab^{2}}}}{a+{frac {b^{2}}{sqrt {a^{2}-b^{2}}}}ln {left({frac {a+{sqrt {a^{2}-b^{2}}}}{b}}right)}}},}$

где a и b равны большой и малой полуосям сфероида.

Сферичность некоторых объектов[править | править код]

Название	Объём	Площадь поверхности	Сферичность
Платоновы тела
Тетраэдр	${displaystyle {frac {sqrt {2}}{12}},s^{3}}$	${displaystyle {sqrt {3}},s^{2}}$	${displaystyle left({frac {pi }{6{sqrt {3}}}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.671}$
Куб (гексаэдр)	${displaystyle ,s^{3}}$	${displaystyle 6,s^{2}}$	${displaystyle left({frac {pi }{6}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.806}$
Октаэдр	${displaystyle {frac {1}{3}}{sqrt {2}},s^{3}}$	${displaystyle 2{sqrt {3}},s^{2}}$	${displaystyle left({frac {pi }{3{sqrt {3}}}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.846}$
Додекаэдр	${displaystyle {frac {1}{4}}left(15+7{sqrt {5}}right),s^{3}}$	${displaystyle 3{sqrt {25+10{sqrt {5}}}},s^{2}}$	${displaystyle left({frac {left(15+7{sqrt {5}}right)^{2}pi }{12left(25+10{sqrt {5}}right)^{frac {3}{2}}}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.910}$
Икосаэдр	${displaystyle {frac {5}{12}}left(3+{sqrt {5}}right),s^{3}}$	${displaystyle 5{sqrt {3}},s^{2}}$	${displaystyle left({frac {left(3+{sqrt {5}}right)^{2}pi }{60{sqrt {3}}}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.939}$
Тела с осевой симметрией
Конус	${displaystyle {frac {1}{3}}pi ,r^{2}h}$ ${displaystyle ={frac {2{sqrt {2}}}{3}}pi ,r^{3}}$	${displaystyle pi ,r(r+{sqrt {r^{2}+h^{2}}})}$ ${displaystyle =4pi ,r^{2}}$	${displaystyle left({frac {1}{2}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.794}$
Полусфера	${displaystyle {frac {2}{3}}pi ,r^{3}}$	${displaystyle 3pi ,r^{2}}$	${displaystyle left({frac {16}{27}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.840}$
Цилиндр	${displaystyle pi r^{2}h=2pi ,r^{3}}$	${displaystyle 2pi r(r+h)=6pi ,r^{2}}$	${displaystyle left({frac {2}{3}}right)^{frac {1}{3}}approx 0.874}$
Тор	${displaystyle 2pi ^{2}Rr^{2}=2pi ^{2},r^{3}}$	${displaystyle 4pi ^{2}Rr=4pi ^{2},r^{2}}$	${displaystyle left({frac {9}{4pi }}right)^{frac {1}{3}}approx 0.894}$
Сфера	${displaystyle {frac {4}{3}}pi r^{3}}$	${displaystyle 4pi ,r^{2}}$

См. также[править | править код]

Изопериметрическое отношение

Примечания[править | править код]

↑ Wadell, Hakon. Volume, Shape and Roundness of Quartz Particles (англ.) // Journal of Geology (англ.) (рус. : journal. — 1935. — Vol. 43, no. 3. — P. 250—280. — doi:10.1086/624298.

Источник

Площадь – частица

Cтраница 1

Площадь частиц мала, масса их может быть до 10 – 10 г. При работе приваренные частицы срабатываются, вырываются и уносятся от зоны трения. Повреждения поверхностей наблюдаются под микрЪскопом, а мельчайшие частицы могут быть обнаружены лишь авторадиографией.
[2]

Смысл подобного разбиения площади частицы состоит в том, что напряженность электрического поля в зазоре при А – 0 неограниченно возрастает вдоль линии центров, оставаясь конечной в остальной частиц области зазора.
[3]

Измерение видимой на микрофотографии площади частицы и ее толщины рентгеноспектральным анализом позволяет определить ее объем и, следовательно, массу. Суммирование масс частиц продуктов износа, расположенных на заданной площади образца стружки, позволяет дать количественную оценку интенсивности изнашивания лезвия инструмента на тех режимах обработки, при которых была срезана обследованная стружка.
[5]

Специальные масштабные сетки применяют для оценки линейных размеров или площади частиц методом сравнения изображений ее и эталонной фигуры сетки в поле зрения микроскопа. Специальные масштабные сетки нанесены на круглые стеклянные пластинки, помещаемые в фокальную плоскость окуляра.
[6]

Отношение диаметра частицы d ( определяемого как диаметр круга с площадью, равной площади частицы) к разрешению 8 выражается формулой ( фиг.
[7]

Из формулы ( 9) следует, что движущая сила пропорциональна скорости потока, плотность нефти, вязкости и лобовой площади частицы, подвергающейся воздействию восходящей струи потока. Интересная зависимость отмечается между движущей силой /; и глубиной погружения частицы Н в зону впадин шероховатостей па стенке трубы. Как видно из формулы ( 9), эта зависимость должна быть близка к линейной, причем с увеличением от пуля до значения / 7 абсолютная величина силы уменьшается и при d H частица, погруженная во впадину, не испытывает давления со стороны потока. Поскольку единственной силой, дающей составляющею вдоль грани выступа неровности на стенке трубы, направленной в сторону движения потока, является сила Р, то при погружении частицы во впадину создаются идеальные условия для ее закрепления. По этой причине характер запарафинивапия любого материала при глубине впадин шероховатостей, соизмеримых с размерами частиц, должен представлять собой примерно следующую картину.
[8]

В настоящее время применяются в основном круглые объект-микрометры. С помощью этого объект-микрометра спроектированная площадь частиц внутри эталонной решетки сравнивается с площадью семи прозрачных кругов, диаметр которых увеличивается последовательно в Y2 раз.
[9]

Отличительной особенностью установки для механической развертки является применение микроскопа с предметным столиков ( на нем укреплена стеклянная пластинка с осадком), совершающим возвратно-поступательное движение, и с неподвижной щелью, расположенной перед фотоумножителем на оптической осп микроскопа. Прибор определяет число приходящихся на единицу площади частиц с размерами, превышающими ряд заданных. Дискриминационное и масштабное устройства позволяют измерять величину частиц одновременно на пяти различных уровнях. После заданного числа перемещений в поперечном направлении предметный столик автоматически возвращается в исходное положение.
[10]

Отличительной особенностью установки для механической развертки является применение микроскопа с предметным столиков ( на нем укреплена стеклянная пластинка с осадком), совершающим возвратно-поступательное движение, и с неподвижной щелью, расположенной перед фотоумножителем на оптической оси микроскопа. Прибор определяет число приходящихся на единицу площади частиц с размерами, превышающими ряд заданных. Дискриминационное и масштабное устройства позволяют измерять величину частиц одновременно на пяти различных уровнях. После заданного числа перемещений в поперечном направлении предметный столик автоматически возвращается в исходное положение.
[11]

Таким образом, видимые размеры и изображения частиц могут в значительной степени отличаться от истинных размеров частиц даже при наличии самого совершенного микроскопа. Для такого определения массовой концентрации следует учитывать отношения факторов формы к спроектированной площади частицы установленной или произвольной ориентации.
[13]

В последующих рассуждениях принимаем, что поле скорости в цилиндре соответствует первоначальному невозмущенному течению Пуазейля, каким оно было бы в пустой трубе, за исключением тех возможных возмущений, которые могут быть заданы на концах цилиндра. Чтобы закон Пуазейля был применим в разбавленной системе, необходимо, чтобы отношение площадей частиц и стенок было малым. В этой ситуации для приближенного описания динамики системы можно использовать подход, основанный на представлении об обтекании частиц однородным потоком жидкости, что соответствует отсутствию стенок.
[14]

Страницы:

Источник

4. Дисперсность. Удельная поверхность дисперсных систем, методы ее измерения

Основная характеристика дисперсных систем — размеры частиц, или дисперсность. Дисперсные системы делят на грубодисперсные (низкодисперсные) и тонкодисперсные (высокодисперсные), или коллоидные системы (коллоиды). В грубодисперсных системах частицы имеют размер от 10^–4 см и выше, в коллоидных — от 10^–4 до 10^–5 — 10^–7 см. Дисперсность определяется по трем измерениям тела, либо характеризуется величиной, обратной минимальному размеру и названной дисперсностью, либо через удельную площадь поверхности S_уд (отношение межфазной поверхности к объему тела). Количественной характеристикой дисперсности (раздробленности) вещества является степень дисперсности (степень раздробленности D) — величина, обратная размеру дисперсных частиц а: D = 1/a, где а равно диаметру сферических или волокнистых частиц, или длине ребра кубических частиц, или толщине пленок. Все частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры — монодисперсная система. Частицы дисперсной фазы неодинакового размера — полидисперсная система. Соотношение между поверхностью и объемом характеризует удельная поверхность:

S_уд = S / V.

Для частиц сферической формы она равна:

S_уд = 4 πr² / (4 / 3 πr) = 3 / r = 6 / d.

Для частиц кубической формы —

S_уд = 6l² / l³ = 6 / l,

где r — радиус шара; d — его диаметр; l — длина ребра куба.

Дисперсность D связана с удельной поверхностью S_уд:

S_уд = S / V = k / d = kD,

где V — объем дисперсной фазы, мл.

Для сферических частиц уравнение принимает вид:

k — коэффициент формы частиц; d — диаметр частицы, м².

Формула для расчета удельной поверхности (S_уд) системы с шарообразными частицами:

где n — число частиц, м³; S₀ — поверхность каждой частицы.

где n₁ — число частиц, кг; r — плотность вещества, г/см³.

Корреляционная спектроскопия рассеянного света: в определенном оптическом объеме V₀, подсчитывают число частиц n. Зная концентрацию частиц С и n, находят объем частицы : = С / (vd),

где d — плотность дисперсной фазы.

Зная объем, можно вычислить радиус частиц:

Зная радиус частиц, можно вычислить удельную поверхность S_уд.

Источник

8.6 Адсорбция

8.6 Строение коллоидной частицы (золя)

Общая площадь поверхности частиц Калькулятор

Общая площадь поверхности частиц Решение

8 Основные формулы Калькуляторы

Общая площадь поверхности частиц формула

Общая площадь поверхности частиц

Вывод формулы[править | править код]

Примеры[править | править код]

Эллипсоидальные объекты[править | править код]

Сферичность некоторых объектов[править | править код]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

Площадь – частица

Вам также может понравиться

Как найти девушку которая мне подходит

Как правильно составить план освещения

Как найти издержки на одного работника

Добавить комментарий Отменить ответ