Седиментация По приведённым данным (табл. 2.3) постройте кривую седиментации и дифференциальную кривую распределения по размерам

Седиментация По приведённым данным (табл. 2.3) постройте кривую седиментации и дифференциальную кривую распределения по размерам частиц водных суспензий оксида алюминия различной дисперсности. Плотность воды при температуре 25 оС примите равной 1,0 г/см3, вязкость воды η = 0,89 мПа с; плотность оксида алюминия 3,9 г/см3, высоту столба жидкости Н = 0,12 м. t, с т, мг t, с т, мг 89 80 432 212 115 97 496 217 135 113 512 218 182 149 567 221 225 172 789 228 260 183 946 231 321 197 1000 232 373 203

По экспериментальным данным строим кривую седиментации (рис. 6) в координатах т∙(г) = f(t(c)).
На кривой седиментации выбираем несколько точек и проводим к ним касательные до пересечения с осью ординат (рис.7).
Рисунок 6. Кривая седиментации суспензии оксида алюминия
Рисунок 7. Построение касательных к кривой седиментации
Запишем в таблицу значения приращения массы осадка за выбранные интервалы времени.
№ Время седиментации, t, с Масса осадка т∙106, кг Масса фракции ∆т∙106, кг Средний радиус частиц фракции r∙106, м Разность радиусов соседних фракций ∆r∙106, м Функция распределения (∆т/∆r) кг/м
1 100 20 20 3,82 - -
2 200 54 34 3,51 0,31 110
3 250 90 36 3,24 0,27 133
4 300 128 38 3,04 0,20 190
5 400 165 37 2,60 0,44 84
6 600 198 33 2,00 0,60 55
7 800 218 20 1,35 0,65 31
8 1000 232 14 1,01 0,34 41
Радиус частиц каждой фракции вычисляем по формуле
ri=9∙H∙η∙∆mi2∙Q∙g∙ρ-ρ0∙ti,
где Н – высота столба жидкости, равна 0,12 м;
g – ускорение свободного падения, равно 9,8 м/с2;
η – вязкость жидкости, равна 0,89∙10-3 Па с;
∆тi – масса фракции, кг;
Q – масса всего осадка, равна 232∙10-6, кг;
ρ – плотность твёрдой фазы, равна 3900 кг/м3;
ρ0 – плотность жидкой фазы, равна 1000 кг/м3;
t – время седиментации данной фракции, с.
r1=9∙0,12∙0,89∙10-3∙20∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙100=3,82∙10-6 (м);
r2=9∙0,12∙0,89∙10-3∙34∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙200=3,51∙10-6 (м);
r3=9∙0,12∙0,89∙10-3∙36∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙250=3,24∙10-6 (м);
r4=9∙0,12∙0,89∙10-3∙38∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙300=3,04∙10-6 (м);
r5=9∙0,12∙0,89∙10-3∙37∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙400=2,60∙10-6 (м);
r6=9∙0,12∙0,89∙10-3∙33∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙600=2,00∙10-6 (м);
r7=9∙0,12∙0,89∙10-3∙20∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙800=1,35∙10-6 (м);
r8=9∙0,12∙0,89∙10-3∙14∙10-62∙232∙10-6∙9,8∙3900-1000∙1000=1,01∙10-6 (м).
Строим дифференциальную кривую распределения частиц по размерам в координатах ∆т/∆r = f(r∙106) (рис.8).
Рисунок 8