ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности приготовления препаратов из жидких аэрозольных частиц из "Руководство по дисперсионному анализу методом микроскопии " При отборе проб аэрозолей с жидкой дисперсной фазой (мельчайшие капельки жидкости сферической формы, взвешенные в газообразной среде) частицы могут изменять свою форму и размеры. Поэтому методы приготовления препаратов из жидких аэрозольных частиц отличаются от рассмотренных ранее при выполнении этих методой необходимо либо сохранить в период отбора пробы и ее анализа первоначальные размеры частиц, либо в соответствии с закономерностями их изменения вносить коррективы в измеряемые величины. [c.141] Размеры частиц аэрозоля с жидкой дисперсной фазой могут изменяться в результате их испарения и конденсации, а также деформации капелек при осаждении на подложку. [c.141] По этой формуле можно определить вреМя полного испарения капли, неподвижной относительно воздуха, с учетом ее охлаждения. Понижение температуры капли при ее испарении учитывается концентрацией насыщенного пара Со (у поверхности капли). При относительно небольших скоростях движения частиц (например, при оседании под действием силы тяжести) можно пренебречь его влиянием й пользоваться для расчетов указанными формулами. [c.142] При оценке возможности применения того или иного Метода препарирования жидких аэрозольных частиц выбирают тот из них, при котором время нахождения частиц в условиях испарения меньше времени видимого изменения их размеров. [c.143] При растекании капли увеличивается диаметр площади контакта ее с твердой поверхностью. Отношение диаметра площади, образующейся в результате растекания капли при ее контакте с твердой поверхностью, к диаметру капли называется фактором растекания а [47, с. 129]. Так как во всех случаях диаметр площади контакта больше диаметра капли, то а 1. [c.144] В формуле (3.6) не учитывается масса капли. Поскольку масса капли пропорциональна кубу диаметра, а площадь контакта — только квадрату, то, следовательно, масса капли доллша оказывать влияние на процесс растекания. Однако исследования, проведенные для капелек воды разных размеров, показали, что при размерах капелек от 1 до 600 мкм краевой угол практически не меняется. [c.144] В табл. 3.1 приведены значения краевого угла в зависимости от радиуса капли при смачивании ею малахита и воска. [c.144] Краевой угол капель диаметром от 1 до 600 мкм остается практически постоянным и фактор растекания для частиц с этими размерами может быть рассчитан по формуле (3.6) с достаточной степенью точности. [c.144] Краевой угол может быть определен разными способами. Прямое измерение краевого угла возможно для капли, находящейся на предметном стекле. Для этой дели удобно использовать горизонтальный микроскоп типа МГ. Для измерения прёдметное стекло с осажденной на нем частицей закрепляют на неподвижном штативе таким образом, чтобы оно было строго параллельно плоскости, на которую поставлен микроскоп, и хорошо освещено. Микроскоп устанавливают по уровню и механизмами наводки совмещают горизонтальную линию перекрестия гониометра с плоскостью, проходящей через верхнюю грань предметного стекла, а центр перекрестия — с точкой пересечения кривой, образующей полусферу частицы, с поверхностью верхней грани предметного стекла. Вертикальную нить перекрестия поворачивают до образования ею касательной к поверхности сферы частицы в точке пересечения последней с поверхностью предметного стекла и по лимбу отсчитывают значения краевого угла. Таким образом измеряют краевые углы для нескольких капель разного размера и определяют их среднее значение. [c.145] Фактор растекания крупных капель можно определить методом, состоящим в измерении объема свободно падающей капли и диаметра основания капли на поверхности подложки 49]. В микробюретку заливают определенный объем исследуемой жидкости. Подсчитывая число мелких капель, вытекших из бюретки, определяют средний объем и радиус капли. Такие же капли наносят на предметное стекло и с помощью лупы измеряют диаметр 10—15 оснований осажденных капель. Усредненное значение фактора растекания рассчитывают по формуле (3.6). [c.146] Следует, однако, отметить, что на фактор растекания влияют масса капель, свойства контактирующих фаз и условия смачивания. [c.146] Осаждение жидких частиц на сухие предметные стекла, как правило, приводит к отклонению их формы от правильных полусфер. Чтобы избежать этого, предметные стекла покрывают специальными гидрофобизи-рующими веществами. Наибольшее распространение для этой цели получили кремнийорганические жидкости. Нанесенная на поверхность предметного стекла, эта жидкость образует прочную пленку толщиной в сотые доли микрометра. Жидкая частица, осевшая на такую пленку, сохраняет форму правильных шаровых сегментов (полусфер) и постоянный фактор растекания [48, с, 508]. [c.146] Стабильные результаты, получаются при использовании для масляных аэрозолей силиконов, в частности ди-метилдихлорсилана. Технический продукт перегоняют, отбирая фракцию, кипящую при 69—71 °С. Из обработанного таким образом технического продукта готовят 10%-ный раствор диметилдихлорсилана в бензоле или петролейном эфире, который и применяют для покрытия стекол. Для этого стеклянную подложку погружают на 10—15 с в раствор, вынимают и сушат, устанавливая его на ребро, 5—10 мин. Затем салфеткой из бязи или батиста протирают круговыми движениями с обеих сторон. Чистоту поверхности контролируют просмотром под микроскопом, в результате полимеризации на стекле остается тончайшая гидрофобная прозрачная пленка. Жидкие частицы, осажденные седиментацией на этой пленке, сохраняют форму правильных шаровых сегментов и постоянный для данного вещества фактор растекания. -Для капель диоктилфталата фактор растекания, определенный способами, описанными выше, имеет значение 1,80, а для трансформаторного масла—-1,84. [c.147] Для капель некоторых масел, нанесенных на такую подложку, прослеживается приближенная зависимость фактора растекания от плотности вещества аэрозольных частиц. [c.147] Известен метод приготовления препаратов улавливанием жидких аэрозольных частиц слоем нелетучей маловязкой жидкости, в которой частицы не растворяются [51—53]. Существуют два способа реализации этого метода согласно первому частицы подвешивают в слое жидкости, а при выполнении второго способа частицы осаждают на дно кюветы. Этого достигают, подбирая слои жидкости определенной плотности. Если плотность жидкости равна плотности частицы, то последняя при осаждении по инерции погрузится в слой и окажется взвешенной в нем. При плотности жидкости, несколько меньшей, чем плотность частицы, последняя осядет на дно кюветы. В обоих случаях частицы сохраняют сферическую форму. Метод применяют для препарирования частиц, размер которых более 10 мкм. Для улавливания водяных капель используют смеСи вазелина с керосином или трансформаторным маслом, для масляных капель — водные растворы этилового спирта или других веществ, не реагирующих с частицами. [c.148] Размеры частиц в препарате, приготовленном этим методом при интервале чисел е = 1- 2000 и при относительной толщине слоя сажи /г/ отп = 1,5, можно определить с погрешностью 2—3%- Рекомендуются следующие толщины слоев для капель диаметром 200 мкм — 0,3- -0,5 мм, 500 мкм — 0,74-0,75 мм. [c.149] Вернуться к основной статье