Доклады АМАН. Т. 22, № 4. С. 57-66. ISSN 1726-9946
Читать статью Содержание выпуска
DOI: https://doi.org/10.47928/1726-9946-2022-22-4-57-66
ФИЗИКА
| УДК 538.9 | Научная статья |
О методических особенностях и ошибках измерения поверхностного натяжения водных суспензий
Дадашев Райком Хасимханович
д.ф.-м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории экспериментальной физики Комплексного научно-исследовательского института им. X. И. Ибрагимова РАН (366002, Российская Федерация, Чеченская Республика, г. Грозный, ул. Староиромысловское ш., д. 21 а), действительны член АМАН, ORCID: 0000-0002-0192-5510, Scopus ID 6603898428, raykom50@mail.ru
Джамбулатов Роман Суламбекович
к.ф.-м.н., зав. отделом физико-математических исследований Комплексного научно-исследовательского института им. X. И. Ибрагимова РАН (366002, Российская Федерация, Чеченская Республика, г. Грозный, ул. Староиромысловское ш., д. 21 a), ORCID: 0000-0002-4126-127Х, Scopus ID 56205601800, asldzam@mail.ru
Аннотация. В работе дается анализ методических особенностей измерения поверхностного натяжения высокодисперсных систем, к которым относятся и суспензии бентонитов. Показано, что суспензии бентонитов являются сложными неравновесными системами, при измерении поверхностного натяжения, которых необходимо учесть влияние на ее величину многих факторов, основными из которых являются диспергирование и седиментация. Указанные факторы оказывают существенное влияние на измеряемое значение поверхностного натяжения. Неравновесность исследуемой системы приводит к временной зависимости поверхностного натяжения, что существенно осложняет измерение его зависимости от температуры. Для измерения поверхностного натяжения суспензии бентонитов разработан и апробирован новый метод, который базируется на суперпозиции результатов измерения, полученных двумя независимыми методами – методами висящей и лежащей капли. Седиментация, при использовании этих методов, приводит к противоположно направленным (относительно поверхности) процессам: в первом случае поверхность капли обогащается частицами твердой фазы, во втором – обедняется. Экспериментальные исследований временных зависимостей поверхностного натяжения показали, что в методе висящей капли наблюдается линейное уменьшение поверхностного натяжения, в методе лежащей капли поверхностного натяжения линейно возрастает со временем. Суперпозиция результатов, полученных этими методами, позволяет найти значение поверхностного натяжения в данный момент времени. Проведен анализ влияния различных факторов на погрешность измерения поверхностного натяжения разработанным методом.
Ключевые слова: поверхностное натяжение, дисперсная фаза, дисперсионная среда, суспензия бентонита, методы измерения, лежащая капля, висящая капля, седиментация, случайная и систематическая ошибка измерения
Благодарности: автор выражает благодарность рецензентам за указанные замечания, которые позволили повысить качество статьи.
Для цитирования. Дадашев Р. X., Джамбулатов Р. С. О методических особенностях и ошибках измерения поверхностного натяжения водных суспензий // Докладвх АМАН. 2022. Т. 22, № 4. С. 57-66. DOI: https://doi.org/10.47928/1726-9946-2022-22-4-57-66
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
Поступила 24.11.2022; одобрена после рецензирования 22.12.2022; принята к публикации 26.12.2022.
© Дадашев Р. X.,
Джамбулатов Р. С., 2022
Список использованных источников
1. Dadashev R., Kutuev R., Elimkhanov D. Analytical description of concentration dependence of surface tension in multicomponent systems. Journal of Physics: Conference Series. 2008. V. 98, No. 6. Art. 062029.
2. Алчагиров Б. Б., Дадашев P. X., Дышекова Ф. Ф., Элимханов Д. 3. Поверхностное натяжение индия. Методы и результаты исследований // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52, № 6. С. 941-960.
3. Дадашев Р. X., Xокопов X. Б., Элимханов Д. 3., Бичуева 3. И. Концентрационная зависимость поверхностного натяжения двойных систем // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2007. Т. 71, Я2 2. С. 264-266.
4. Dadashev R. Н., Dzhambulatov R. S., Elimkhanov D. Z. Effect of Nanoscale Particles on the Surface Properties of Aqueous Suspensions of Bentonites. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics, 2018. V. 82, No. 7. P. 902-904.
5. Nanda K., Bulk K. Cohesive energy and surface tension from the size-dependent evaporation study of nanoparticle. Applied Physics Letters. 2005. V. 87. P. 21-29.
6. Van Olphen H. Forces between suspended bentonite particles. Shell Development Company. Exploration and prediction research division. Huston. 2008. No. 62. P. 204-224.
7. Шантарин В. Д., Войтенко В. С. Физико-химия дисперсных систем. М.: Недра, 1990. 315 с.
8. Витюгин В. М., Фукс О. А., Сомова Т. Н. Исследование влияния концентрации бентонитовых суспензий на поверхностное натяжение и реологические свойства / / Известия Томского политехнического института имени С. М. Кирова. 1977. Т. 214. С. 106-108.
9. Дадашев Р. X., Джамбулатов Р. С., Дадашева 3. И., Талхигова X. С. Влияние некоторых факторов на изотермы поверхностного натяжения водных суспензий бентонита / / Известия Кабардино-Балкарского университета. 2019. Т. 9, № 2. С. 48-52.
10. Джамбулатов Р. С., Дадашев Р. X., Элимханов Д. 3. Теоретические модели для прогноза поверхностного натяжения растворов диоксан 1.4-ацетон-вода // Вестник Академии наук Чеченской Республики. 2015. К2 1(26). С. 5-8.
11. Дадашев Р. X., Джамбулатов Р. С., Элимханов Д. 3. О влиянии пространственных структур на свойства поверхности суспензий бентонита / / Вестник Академии наук Чеченской республики. К2 2 (49). 2020. С. 21-24
12. Русанов А. И., Прохоров В. А. Межфазная тензометрия. СПб.: Химия, 1994. 397 с.
13. Кочурова Н. Н., Русанов А. И., Мырзахметова Н. О. Эффект Джонса-Рея и поверхностная электризация // Журнал Доклады академии наук СССР. 1991. Т. 316, К2 6. С. 1425-1427.
14. Дадашев Р. X., Джамбулатов Р. С., Элимханов Д. 3. Особенности концентрационной зависимости поверхностного натяжения водных суспензий бентонитов // Журнал физической химии. 2015. Т. 89, № 8. С. 1338-1340.
15. Дадашев Р. X., Джамбулатов Р. С., Элимханов Д. 3. Измерение поверхностного натяжения методом висящей капли на тензиометре DSA-100 // Сборник Труды КНИИ РАН, Грозный, 2012. № 5. С. 3-7
16. Алентьев А. Н., Ильченко А. Г., Токов А. Ю. Статистические методы обработки результатов физического эксперимента: уч. пособие. Иваново: 2007. 143 с.
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.