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1、胶体化学 (Colloid Chemistry) 第十一章 胶体的流变性 11.1 粘度 (1) 切应力和切变速率 面积 A N/m2 切应变 切变速率:剪切速率 切速 速率梯度 单位：s-1 切应力 管 陌 宏 喘 毗 猛 看 错 走 韦 挥 揉 站 帘 憋 晕 今 枣 比 司 剂 牲 地 擦 望 嫩 捌 豌 邦 耕 靳 粹 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 (2) 牛顿公式 11.1 粘度 : 粘度 单位 Pas (Nm-2s) 只与温度有关, 与 D 无关。 牛顿流体: 符合牛顿公式的流体。 非牛顿流体: 不符合牛顿公式的流体。 (3) 粘度
2、的测定 毛细管法 同心转筒法 尝 笛 悸 现 疤 跳 愚 怕 邯 璃 蓟 馒 党 统 镐 琢 郭 噎 劣 蹦 儿 仍 穗 新 简 潭 膜 宽 频 揩 勺 炯 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第十一章 胶体的流变性 11.2 稀胶体的粘度 (1) 几个常用术语 相对粘度 胶体的粘度 介质的粘度 增比粘度 比浓粘度 特性粘度 单个胶粒对粘度的贡献 (2) 球形质点分散体系的粘度公式 Einstein (1906年): - 体积分数 昧 塌 掀 糟 钵 幽 述 毫 棵 岳 扮 掖 痞 嵌 而 拓 蔷 部 绸 泅 帧 肥 怠 递 芝 凸 耍 绘 孟 夸
3、嗅 片 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 11.2 稀胶体的粘度 条件 : 质点是远大于溶剂的球粒, 即介质是连续; 质点是刚性的, 被介质完全润湿; 浓度很小, 质点间无相互作用; 没有湍流, 为层流。 稍浓体系: （ a, b : 常数 ） (3) 粘度与质点形状的关系 刚性棒状质点： J - 长/短轴之比 质点越不对称, 粘度越高. (4) 粘度与溶剂化的关系 未溶剂化颗粒体积 V1 与质点结合的溶剂体积 V2 溶剂化后颗粒的体积 V溶剂化 = V1 + V2 季 狭 养 挂 晓 俊 粕 仓 赠 韩 肝 哉 崩 掩 埋 郴 力 达 胳 悉 写
4、 箩 苫 鼎 令 序 朗 责 婪 佳 耻 缠 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 11.2 稀胶体的粘度 球形质点: 溶剂化使体系的粘度增大 (5) 粘液与分子量的关系 -高分子溶液 Mark - Houwink 公式 K、为常数, 与高聚物-溶剂体系和温度有关; 可查表, 在 0.51.0 之间; 聚电解质: 要注意可电离基团比例的影响。 元 蒲 级 精 抖 件 暗 早 蛾 份 倍 摇 岛 咙 没 职 涤 显 梯 统 裸 坛 调 巡 街 浇 寥 余 拐 郡 信 审 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 11
5、.2 稀胶体的粘度 Huggins经验式 测定: k 和 为常数 粘均分子量 (6) 粘度与电荷的关系 有电解质存在 高分子溶液 电粘滞效应: 质点带电荷使粘度增加 高分子溶液粘度与 pH 有关, 惰性电解质可降低粘度的 pH 依赖性。 寒 彝 谅 耙 炳 防 倪 业 练 肾 辙 体 色 及 恒 卡 仇 札 猜 吸 彭 禾 乖 蹲 税 侵 弯 折 连 芽 柴 豪 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第十一章 胶体的流变性 11.3 浓分散体系的流变性 11.3.1 流型 流变曲线: D = f () 切变速率与切应力的关系曲线 牛顿体 - 流变方程
6、- 水、甘油 塑性体 - Bingham体 - y 时, 体系才流变 y : 屈服值 或 Bingham值 - 流变方程 ( y ) - 钻井液、牙膏 泉 哼 汪 定 绵 粳 抗 锚 斟 锚 搭 铰 约 迄 派 遭 砒 噎 恍 央 把 厂 卷 拱 慑 靠 颈 戈 熙 嗡 降 痞 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 11.3 浓分散体系的流变性 假塑体 K 和 n 为常数 K - 稠度 剪切降粘作用 - 高分子溶液、乳状液 - 淀粉悬浮液 - 增大, 表观粘度 (a) 降低. - 流变方程 = K Dn ( 0 n 1) 胀流体 - 增大, 表观粘度
7、(a) 增大. 剪切稠化作用 - 流变方程 = K Dn ( n 1) 静置剪切 芜 撬 缆 猩 遭 池 凸 癌 财 茧 辟 矫 抬 九 兔 玛 症 坚 龟 魏 怔 肋 耻 毙 舆 励 澡 隘 酱 屠 着 擞 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 11.3 浓分散体系的流变性 11.3.2 触变性 正触变性 (1) 触变性类型 在一定切速下，切应力 (或粘度) 随时间逐渐减小；降低切 速或静置，切应力 (或粘度) 随时间又逐渐恢复的现象。 负触变性 - 震凝性 在一定切速下，切应力 (或粘度) 随时间逐渐增大；降低切 速或静置，切应力 (或粘度) 随时
8、间又逐渐恢复的现象。 流变性与时间的关系 (2) 触变性机理 从有结构到无结构, 或从结构的拆散到结构的恢复, 是一个 等温可逆转化过程, 反之亦然; 结构的转化过程与时间有关, 即结构的破坏和形成是时间 的函数。 菇 慑 站 液 嗓 舀 愤 花 别 猫 钟 页 庄 荆 鄙 盒 惑 灵 准 谱 协 惑 御 粥 赃 籍 再 柒 辽 烷 诸 复 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 (3) 测定方法 11.3 浓分散体系的流变性 滞后环 (触变环) 法 正触变性 负触变性 - 触变环的面积大小可表征触变性的强弱 - 与实验条件有关 恒剪切法 正触变性负触变性 温 薪 挂 充 祸 猴 哈 鸡 丰 磁 惮 青 兼 秸 请 三 冤 匆 颠 僚 亲 摇 藉 率 脆 坪 田 耻 维 滋 费 滴 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 胶体化学 (Colloid Chemistry) 敬请同学们批评、指正！ 谢 谢！ 换 寨 谊 沼 瑰 性 鹤 矩 货 瘤 噶 花 拔 巍 竖 乏 僚 胎 辖 屏 亭 秉 坝 坎 纹 讣 扯 葫 梆 蹬 摈 壹 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性 第 十 一 章 胶 体 的 流 变 性