Структурно-механические свойства дисперсных систем

Этот коэффициент применяется, если тело неидеальное, у которого (коэффициент бокового давления) 0‹ξ‹1. Тело не заключено в жесткую форму и подвергается действию одноосно растягивающего или сжимающего напряжения, что приводит к изменению его формы (например, при условии постоянства объема, если тело подвергнуто одноосному сжатию, то изменяется его высота, поперечные размеры увеличиваются, что и характеризуется относительными деформациями, которые связаны между собой данным коэффициентом Пуассона).. Существенной характеристикой компрессионных свойств является плотность. Средняя плотность определяется по выражению: ρ =V / М ,где М – масса продукта, кг; V – объем продукта, м3 . Истинная плотность равна пределу отношения массы к объему, когда последний стремится к нулю. 3. Поверхностные структурно-механические свойства Поверхностные свойства характеризуют поведение поверхности рассматриваемой дисперсной системы на границе раздела с другим твердым материалом или при воздействии нормальных (адгезия, липкость) и касательных (внешнее трение) напряжений.К поверхностным характеристикам относятся: адгезия (липкость); коэффициент внешнего трения. Для большинства дисперсных систем адгезия (липкость) обуславливает величину усилия внешнего трения. Трение может быть статическим – до начала смещения, и динамическим – при движении системы по поверхности. Поверхностные характеристики необходимы для выбора и разработки новых видов, контактирующих материалов с дисперсными системами для оборудования, например,тары, трубопроводов, поверхности которых должны обладать малой адгезией и минимальным сопротивлением при движении продукта. Таким образом, с помощью приборов и оценки структурно-механических свойств дисперсных систем можно контролировать любую технологическую стадию и управлять качеством продукции. 5. Методы определения механических свойств коллоидных системСтруктурно-механические свойствадисперсные системы, можно исследовать обычными методами физико-механического анализа [10]. Рассмотрим основные методы.Первый метод - это метод тангенциального смещения пластинки. Авторами рассматриваемого метода есть С. Я. Вейлером и П. А. Ребиндером. Сущность метода заключается в определении усилия, необходимого для смещения пластинки, погруженной в исследуемую систему. Схема устройство прибора, с помощью которого осуществляется измерение приведена на рис.5 Рис. 5 . Схема прибора Вейлера 1-подъемный столик2-кювета с дисперсной системой3 - прямоугольная рифленая пластинка 4-  жесткой нить  5-микроскоп, оснащенныйокулярным микрометром, или с помощью микрошкалы.6 -пружинный динамометр  Ход измерения: пластинку полностью погружают в исследуемую дисперсную систему, В ходе опускания с постоянной скоростью столика с кюветой пружина растягивается и в системе возникает напряжение сдвига .Это напряжение пропорционально растяжению пружины. С помощью микроскопа фиксируют величину растяжения пружины.  Используемая пружина предварительно прокалибрована. Используя калибровочный график, определяют напряжение сдвига Р, фиксируя соответствующее этому растяжению усилиеF   .Данный метод есть достаточно универсальным поскольку, используя приведенный прибор можно определять , не только предельное напряжение сдвига, но и такие важные характеристики как: эффективную вязкость;модуль упругости, снимать полные деформационные кривые Р, исследовать процесс релаксации. Следующим методом есть метод закручивания цилиндра С помощью этого методапроводят определениеупруго-пластических свойств структурно-механических дисперсных систем с помощью закручиванию цилиндра, подвешенного на упругой нити и погруженного н исследуемую систему.Этот метод предложен достаточно давно в 1889г Ф. Н. Шведовым.Рис. 6Схема прибора РебиндераНа данном рисунке приведена схема прибораРебиндера, с помощью которого выполняется определение. Представленный прибор включает:1-крутильная головка2- упругая нить3-рифленый цилиндр4-кювета с изучаемой дисперсной системой5-осветитель6-зеркальце7-шкалаСуть измерений: рифленый цилиндр полностью  погружается в кювету с исследуемой дисперсионной системой. При повороте крутильной головки на определенный угол, а крутящий момент передается через нить цилиндру и вызывает сдвиговые деформации в слое системы, окружающем цилиндр. Цилиндр также поворачивается иа некоторый угол (J до равновесия между упругим напряжением нити и сопротивлением деформируемой системы. Разность дает угол закручивания нити,соответствующий определенному усилию F, задаваемому крутильной головкой. Угол поворота цилиндра измеряется по смещению светового луча, испускаемого осветителем и отражаемого зеркальцем на шкалу .ЗаключениеВ рамках проделанной работы можно сделать следующие выводы1.Cтруктурно-механические свойства дисперсных систем есть основополагающими в большинстве технологических процессах, где имеют место дисперсные системы.2. Дисперсные системы строго классифицируются на основе их структурно-механических свойств.3.Жидкообразные структурированные системы - это неньютоновским жидкости.4.Реологические  свойства  жидкообразных структурированных систем напрямую связаны с их структурой.5.Структурированные системы обладают аномальной вязкостью. Для них вязкость является величиной переменной и изменяется от максимального значения до минимального. 6Ряд свойств коллоидных систем можно объяснить, если рассматривать их как твердые тела.7 Изучение зависимости деформации от времени при постоянном напряжении для системы с конденсационно-кристаллизационной структурой позволяет обнаружить мгновенную упругость, запаздывающую упругость и течение8.В зависимости от приложения силы кдисперсной системы их структурно механические свойства делятся на сдвиговые, компрессионные, поверхностные. 8. Функционирует ряд методов, а именнометод тангенциального смещения пластинки и метод закручивания цилиндра, позволяющие получить ряд количественных характеристикструктуро-механических свойств коллоидных систем, Литература1. Бибик Е.Е. Реология дисперсных системЛ.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 172 с.2.Громаков Н.С. Дисперсные системы и их свойства: Учебное пособие по коллоидной химии: / Н.С. Громаков. – Казань: Изд-во Казанск. гос. архитект.-строит. ун. 2014.- 105с3 Практикум по коллоидной химии: Учебное пособие для вузов / В.Д. Должикова, Н.М. Задымова, Л.И. Лопатина; Под ред. В.Г. Куличихина. - М.: Вузовский учебник: НИЦ Инфра-М, 2012. - 288 с.4.  Малкин, А. Я.Реология: концепции, методы, приложения / А. Я. Малкин, А. И. Исаев; пер. с англ. СПб. : Профессия, 2007. - 560 с. 78.5.Кирсанов Е.А., Матвеенко В.Н. Неньютоновское поведение структурированных систем Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2016. – 384с.6Матвеенко В. Н., Кирсанов Е. А. Вязкость и структура дисперсных систем // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. — 2011. — Т. 66, № 4. — С. 243–2767Лотов В. А. Кутугин В. А. Управление процессами формирования дисперсных структур]: учебное пособие / В. А. Лотов, В. А. Кутугин; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), — Томск: Изд-во ТПУ, 2013. —430с.8. Туторский И. А. Структурно-механические свойства дисперсных систем. Растворы ВМС Учебное пособие М., МИТХТ им. М. В. Ломоносова, 2008 – 56 с.9.Реология/краткий курс лекций подготовки / Сост.: Н.Л. Моргунова // ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ». – Саратов, 2018. –43 с.10.Физическаяи коллоиднаяхимия. Руководство к практическим занятиям учебное пособие / под ред. А. П. Беляева 2012. - 320 с.: