第十一章胶体的流变性.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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/m,2,切应变,切变速率,:,剪切速率 切速,速率梯度,单位：,s,-1,切应力,(2),牛顿公式,11.1,粘度,:,粘度 单位,Pas (Nm,-2,s),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),粘度的测定,毛细管法,同心转筒法,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,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,V,1,与质点结合的溶剂体积,V,2,溶剂化后颗粒的体积,V,溶剂化,=,V,1,+V,2,11.2,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,0.5,1.0,之间,;,聚电解质,:,要注意可电离基团比例的影响。,11.2,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。,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,-,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,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 D,n,(0,n,1),胀流体,-,增大,表观粘度,(,a,),增大,.,剪切稠化作用,-,流变方程,=K D,n,(,n,1),静置,剪切,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。,(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,胶体化学,(Colloid Chemistry),敬请同学们批评、指正！,谢 谢！,