《胶体的流变性》PPT课件

胶体化学(ColloidChemistry),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,(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+V2,11.2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。,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=KDn(0n1),胀流体,-增大,表观粘度(a)增大.,剪切稠化作用,-流变方程=KDn(n1),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