Ktl-icon-tai-lieu

Tính chất hoạt động của hệ keo

Được đăng lên bởi thienha060294
Số trang: 4 trang   |   Lượt xem: 314 lần   |   Lượt tải: 0 lần
Sự khuếch tán
Khuếch tán là quá trình tự san bằng nồng độ trong hệ (để hóa thế của mỗi cấu tử đồng
nhất ở mọi điểm trong thể tích hệ), tức là quá trình chuyển chất từ vùng có nồng độ lớn
đến vùng có nồng độ nhỏ. Quá trình đó tự xảy ra trong hệ do ảnh hưởng của chuyển
động nhiệt. Quá trình khuếch tán là bất thuận nghịch và tiến hành cho đến khi nồng độ
hoàn toàn đồng đều. Mức độ không đồng đều được đặc trưng bởi gradien nồng độ - là
biến thiên nồng độ trên một đơn vị khoảng cách, nó quyết định mức độ và hướng của
quá trình khuếch tán.
Các định luật khuếch tán Fick
Định luật Fick I: Lượng chất m chuyển qua tiết diện S (đặt vuông góc với chiều
khuếch tán), thì tỉ lệ thuận với S, với khoảng thời gian khuếch tán t và với gradien nồng
độ theo khoảng cách (dC/dx).
dC

dm = − D dx S.dt (3.2)

Hệ số tỉ lệ D gọi là hệ số khuếch tán. Vì khuếch tán luôn xảy ra từ nơi có nồng độ cao
đến nơi có nồng độ thấp và luôn luôn (dC/dx) < 0 (c giảm khi ta tăng x), nên cần đặt
dấu trừ trước biểu thức để dm > 0.
Với định nghĩa dòng khuếch tán i là lượng chất chuyển qua một đơn vị bề mặt trong
một đơn vị thời gian, định luật Fick I có thể trình bày cách khác:
i=

dm
S.dt

dC

= − D dx (3.3)

Dòng khuếch tán i là hàm số của khoảng cách x và thời gian t (vì gradien nồng độ
dC/dx phụ thuộc vào x và t). Nếu tạo điều kiện cho gradien nồng độ không đổi theo
thời gian thì dòng khuếch tán sẽ không thay đổi theo thời gian và trong hệ sẽ thiết lập
trạng thái dừng.

Tính chất hoạt động của hệ keo
2

Vậy hệ số tỷ lệ D là thước đo sự khuếch tán trong điều kiện chuẩn (S = 1 cm , dt = 1
2 -1

giây, dC/dx = 1). Thứ nguyên của D là cm .s

Hệ số khuếch tán phụ thuộc vào tính chất hạt và môi trường phân tán. Đối với hệ phân
tán keo, người ta thường lấy 1 ngày đêm làm đơn vị thời gian thay cho giây vì tốc
độ khuếch tán trong hệ rất nhỏ.
Định luật Fick II: cho thấy sự biến đổi của nồng độ (C) theo thời gian (t) khi trong hệ
không thiết lập trạng thái dừng, áp dụng cho sự khuếch tán theo không gian ba chiều.
dC
= D.ΔC (3.4)
dt
dC/dt là độ giảm nồng độ chất tan trong thể tích hệ D là hệ số khuếch tán
Δ có dạng toán tử Laplace, vậy ΔC có dạng: ΔC =

2

d C
dx

2

+

2

d C
dy

2

+

2

d C
dz2

(3.5)

Phương trình Einstein
Năm 1908 Einstein đưa ra phương trình cho thấy sự phụ thuộc của D vào nhiệt độ tuyệt
đối T, độ nhớt của môi trường phân tán η, và kích thước của hạt r.
Phương trình Einstein: D =

RT 1
N B

=

kT
B

R

(3.6) với k = T : hằng số Boltzmann

Nếu hạt gần với hình cầu, theo Stock, hệ số ma ...
Sự
khuếch
t
á
n
K
hu
ếc
h
n
qu
á
trì
nh
tự
sa
n b
ng nồng độ
tr
ong h
(
đ
a
t
h
ế
c
a
m
i
cấ
u
tử
đồng
nh
ất
m
i
đ
iểm
tr
ong
t
h
tíc
h h
ệ)
,
tức
qu
á
trì
nh
c
huy
n
c
h
ất
từ
vùng
c
ó nng độ
lớ
n
đ
ế
n vùn
g
c
ó nồng độ nhỏ.
Q
u
á
trì
nh đó
tự
x
y
ra
tr
ong h
do
nh h
ưở
ng
c
a
ch
uy
n
động nh
iệt
.
Q
u
á
trì
nh khu
ếc
h
n
b
ất
t
hu
n ngh
ịc
h v
à
tiế
n h
à
nh
c
ho đ
ế
n kh
i
nồ
n
g độ
ho
à
n
t
o
à
n đồng đ
u.
Mức
độ kh
ô
ng đồng đ
u đ
ược
đ
ặc
trư
ng b
ởi
g
ra
d
ie
n nồng
đ
-
b
iế
n
t
h
n nồng độ
trê
n
m
t
đ
ơ
n v
kho
ng
các
h, quy
ết
đ
nh
mức
độ v
à
h
ướn
g
c
a
qu
á
trì
nh khu
ếc
h
n.
C
á
c
định
lu
t
khuếch
t
á
n
Fick
Định
lu
t
Fick
I:
Lượ
ng
c
h
ất
m
c
huy
n qu
a
tiết
d
iệ
n
S
(
đ
ặt
vuông
c
v
ới
c
h
iề
u
khu
ếc
h
n
)
,
t
h
ì
tỉ
lệ
t
hu
n v
ới
S
, v
ới
kho
ng
t
h
ời
g
ia
n khu
ếc
h
n
t
v
à
v
ới
g
ra
d
ie
n nồng
đ
t
h
e
o kho
ng
các
h
(
d
C/
dx
)
.
d
m
=
D
dC
S.d
t
(
3.2
)
Hệ
s
tỉ
lệ
D
gọ
i
h
s
khu
ếc
h
n.
khu
ếc
h
n
l
uôn x
y
ra
từ
n
ơi
c
ó nồng độ
ca
o
đ
ế
n n
ơi
c
ó nồng độ
t
h
p v
à
l
uôn
l
uôn
(
d
C/
dx
)
<
0
(c
g
iảm
kh
i
ta
ng x
)
, n
ê
n
cầ
n đ
ặt
d
u
trừ
trước
b
iể
u
t
h
ức
đ
d
m
>
0.
Với
đ
nh ngh
ĩa
dòng khu
ếc
h
n
i
lượ
ng
c
h
ất
c
huy
n qu
a
m
t
đ
ơ
n v
b
mặt
tr
ong
m
t
đ
ơ
n v
t
h
ời
g
ia
n, đ
nh
l
u
ật
Fic
k
I
c
ó
t
h
trì
nh b
à
y
các
h kh
ác:
i
=
S.d
t
=
D
dx
(
3.3
)
D
òng khu
ếc
h
n
i
h
àm
s
c
a
kho
ng
các
h x v
à
t
h
ời
g
ia
n
t
(
v
ì
g
ra
d
ie
n nồng độ
dC/
dx phụ
t
huộ
c
v
à
o x v
à
t)
.
Nế
u
tạ
o đ
iề
u k
iệ
n
c
ho g
ra
d
ie
n nồng độ không đổ
i
t
h
e
o
t
h
ời
g
ia
n
t
h
ì
dòng khu
ếc
h
n
sẽ
không
t
h
a
y đổ
i
t
h
e
o
t
h
ời
g
ia
n v
à
tr
ong h
sẽ
t
h
iết
lậ
p
trạ
ng
t
h
ái
d
ng.
dx
dm dC
Tính chất hoạt động của hệ keo - Trang 2
Tính chất hoạt động của hệ keo - Người đăng: thienha060294
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
4 Vietnamese
Tính chất hoạt động của hệ keo 9 10 876