Удельная и суммарная поверхностьраздела фаз
.gif)
8.5 Удельная и суммарная поверхностьраздела фаз
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.
Sуд.
–удельная поверхность, площадь раздела фаз, приходящаяся на единицу массы или объема дисперсной
фазы. Sсум — — 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) 10-4 см
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: Vтв = 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/ 10-4 см-1.
Очевидно, что для частиц кубической формы Sуд.2 = 6/ l , где l – длина ребра.
