Работа 5. Определение константы скорости роста зародышей дисперсной фазы

Анализируют второй участок полученных кинетических кривых образования дисперсной фазы – участок резкого увеличения оптической плотности D по времени. Для анализа используют уравнение (28), описывающее скорости роста зародышей дисперсной фазы.

Интегрирование уравнения (28) при n=1 и F=const приводит к выражению:

где С- концентрация вещества в растворе в текущий момент времени; - начальная концентрация вещества (в период времени, соответствующий ); - концентрация вещества в насыщенном растворе; .

Тогда разность () представляет собой концентрацию частиц дисперсной фазы гидрозоля в текущий момент времени, а разность - концентрацию частиц при .

Интегрирования уравнения (28) при n=2 и F=const получим:

Полученные выражения (53) и (54) представляют собой формальные кинетические уравнения соответственно первого и второго порядка. Они могут быть использованы для определения константы скорости ( или

Для изучения процесса роста зародышей дисперсной фазы (например гидрозоля серы) предварительно осуществляют калибровку регистрирующего прибора – фотоэлектроколориметра. С этой целью гидрозоль серы, полученный по описанной выше методике, подвергают последовательному разведению дистиллированной водой (в пределах изменения оптической плотности на кинетической кривой). Затем определяют зависимость оптической плотности от концентрации частиц дисперсной фазы. Строят калибровочный график. В соответствии с уравнениями (42) и (43) такая зависимость должна быть линейной во всем диапазоне концентраций. Это позволяет использовать калибровочный график для определения концентрации частиц дисперсной фазы в любой момент процесса кристаллизации по известным значениям оптической плотности.

Обработку экспериментальных данных по росту частиц дисперсной фазы проводят по уравнениям (53) и (54). В координатах соответственно «» и «». Делают выводы относительно применимости того или иного уравнения для описания кинетик: процесса роста частиц дисперсной фазы (т.е. устанавливают формальный порядок кинетического уравнения) «n». Затем графически определяют ( или скорости роста частиц.

Дата добавления: 2014-12-16