『壹』 電滲實驗中,為什麼說刻度毛細管中氣泡在單位時間內移動的體積就是單位體時間內流過試樣管a管的液體量
毛細管中液體的移動無法用肉眼觀察,利用一個氣泡,讓移動的液體帶著氣泡移動,即可得知單位時間液體流過的體積
『貳』 實驗室模擬電滲析處理工藝
離子交換膜,電極,電滲析池(這個要自己加工) ,組成一個三室電解槽 ,當然兩室的也行,看你的目的了
『叄』 如何判段膠體溶液中帶正電荷還是負電荷
可以用電泳實驗
一、目的要求
1. 學會制備Fe(OH)3溶膠;
2. 觀察膠體的電泳現象,了解宏觀電泳法測ζ電勢的技術;
3. 掌握測定膠粒的運動速度和電荷符號的方法。
二、實驗原理
膠體溶液(溶膠)是分散相線度為1nm-100nm(1nm=10-9m)的高分散多相體系。在膠體的分散體系中,由於膠粒本身電離,或膠粒向分散介質選擇地吸附一定量的離子,以及膠粒與分散質之間相互摩擦生電,使得幾乎所有的膠體顆粒都帶一定量的電荷。由於整個膠體分散系統呈電中性,因而在膠粒四周的分散介質中,必定具有電量相同而符號相反的對應離子存在。因此膠粒表面和介質間就形成一定的電勢差。緊密層與擴散層間交界處稱為滑移面(或stern面),顯然稱為溶劑化層,它與膠粒一起運動,由溶劑化層界面到均勻液相內部的那一微觀段為滑動面,從滑動面到本體間存在的電勢差叫做ζ電勢。ζ電勢越大,膠體體系越穩定,因此ζ電勢大小是衡量膠體穩定性的重要參數。
圖14-1 Fe(OH)3溶膠示意圖
ζ電勢的大小與膠粒的大小、濃度、介質的性質、pH值及溫度等因素有關,是表徵膠粒特性的重要物理量之一,在研究膠體性質及實際應用中起著重要的作用。
在外加電場的作用下,荷電膠粒與分散介質間會發生相對運動,膠粒向正極或負極(視膠粒所帶電荷為負或正電而定)移動的現象,稱為電泳。同一膠粒在同一電場中的移動速度與ζ電勢的大小有關,所以ζ電勢也稱為流動電勢或電動電勢。
測定ζ電勢,對解決膠體體系的穩定性具有很大的意義。在一般溶膠中,ζ電勢數值愈小,則其穩定性亦愈差,此時可觀察到聚沉的現象。因此,無論是制備膠體或者是破壞膠體,都需要了解所研究膠體的ζ電勢。
原則上,任何一種膠體的電動現象(如電滲、電泳、流動電勢、沉降電勢)都可用來測定ζ電勢,但最方便的則是用電泳現象來進行測定。
電泳法又分為兩類,即宏觀法和微觀法。宏觀法原理是觀察溶膠與另一不含膠粒的導電液體的界面在電場中的移動速度。微觀法是直接觀察單個膠粒在電場中的泳動速度。對高分散的溶膠,如As2S3溶膠或Fe2O3溶膠,或過濃的溶膠,不宜觀察個別粒子的運動,只能用宏觀法。對於顏色太淺或濃度過稀的溶膠,則適宜用微觀法。本實驗採用宏觀法。
圖14-2 電泳裝置示意圖
宏觀電泳法的裝置如圖14-1所示。如測定Fe(OH)3溶膠的電泳,則先在U型的電泳測定管支管中注入棕紅色的Fe(OH)3溶膠;然後在U型管中裝入無色的輔助液,開啟活塞,使Fe(OH)3溶膠緩緩進入U型管,並與輔助液之間形成明顯的界面;在U型管的兩端各插入一支鉑電極,通電到一定時間後,即可觀察到Fe(OH)3溶膠的棕紅色界面向某極上升,而在另一極則界面下降。
ζ電勢的數值,可根據亥姆霍茲(Helmjoltz)方程式計算:
(1)
上式中:u為電泳速度,即遷移速度(cm/s)。 為分散介質的相對介電常數;如果分散介質是水,則εr可按下式計算:
(2)
(2)式中t為水溫(℃),η為分散介質的粘度(泊)。不同溫度下水的粘度值請參閱附錄表。
E為單位長度上的電勢差,即電勢梯度。設電極間的導電距離為l,電壓為V,則E=V/l(伏/厘米)。
也可將全部物理量都用國際單位製表示,其計算公式如下:
(3)
其中ε0=8.85X10-12F·m-1
三、儀器與試劑
儀器:特製U型電泳管1支;晶體管直流穩壓電源1台(要求輸出電壓為30v以上);單刀開關1支;DDS-11型電導率1台(附鉑黑電極1支);導線4條;213型鉑電極2支;漏斗1隻;100ml燒杯3隻;調溫電爐(公用)
試劑:10%FeCl3溶液; 10% NH3oH2O。輔助液(取3.78ml1:1HCl和2.1820克乾燥好的NaCl加水配成5040ml溶液即可)
四、實驗步驟
1. Fe(OH)3溶膠的制備
(1)取100ml小燒杯,加入10ml10%FeCl3溶液,加水40ml,先用小膠頭滴管擠入約3ml的10%的NH3·H2O溶液,用玻璃棒攪拌一下、靜置,等到沉澱分層,上層清液為無色,再小心、逐滴加入。每加一滴,就仔細觀察滴入處有無新沉澱生成,直至加入NH3·H2O後不再產生新的沉澱為止,再過量1~2滴。
(2)將沉澱過濾,濾完後,用蒸餾水洗滌沉澱4次。注意每次洗滌時,先用洗瓶著力吹洗濾紙正中央的沉澱,再從上面往下"趕洗",然後待漏斗內濾液幾乎流盡後,再加蒸餾水洗下一次。
(3)將沉澱移入另一個100ml的小燒杯中,加水50ml,再加入10%FeCl3溶液2ml,置於調溫電爐上,緩慢加熱,直至沸騰,停止加熱,視水量的多少沿燒杯內壁補充一點蒸餾水,繼續加熱,至沉澱消失、呈棕紅色透明液體為止,即為Fe(OH)3溶膠。
實驗結束,保留所制備的Fe(OH)3溶膠,留與下一輪做該實驗的同學使用,然後洗凈所有玻璃器皿,將桌面收拾干凈。
注意:每輪實驗使用的溶膠均為前一次實驗的同學所配(經教師檢查為合格的),這是為了節省時間。
2. 對照輔助液的電導率稀釋溶膠。
取約50ml輔助液於100ml小燒杯中,使用電導率儀測出其電導率。方法見本實驗的附錄。
取少量Fe(OH)3溶膠至另一燒杯中,用電導率儀測定其電導率,如其數值比輔助液的大,則可加適當的蒸餾水稀釋,直到與輔助液相同為止,此即為待測溶膠。
3. 測ζ電勢
測定裝置如圖14-2所示,電泳管是一個U型管,其右側有一根帶活塞的漏斗型支管,作為向U型管內注入待測溶膠之用。
①清洗電泳管。
②裝溶膠。a.關閉活塞,經球型漏鬥口加入少量待測溶膠潤洗右側支管(單管)2次;b.裝入溶膠;c. 略微開啟活塞,讓活塞孔內充滿溶膠,再關閉活塞,蓋緊漏斗蓋子;
③裝輔助液。a.用輔助液潤洗左邊的U形管兩次;b.在U形管中裝入近三分之一容積的輔助液。若有少量溶膠進入U型管,則應先將右側支管口用塞子塞好,而後將活塞上部U型管內的溶膠倒去,再依次用蒸餾水及輔助液把U型管洗凈,否則將影響後面的分界面的清晰度和觀測精度。
④放置電極。將電泳管用鐵架台固定好,在U形管兩端插入鉑電極(注意不要動電極端頭的鉑片,很容易斷裂,鉑片應事先由老師彎成90度),與液面平行,以便於准確確定兩電極間的導電距離),兩電極的插入深度要適中,大約在U形管刻度的中央。
⑤形成分界面。取下電泳管右側支管口上的塞子,而後微微開啟活塞,讓溶膠慢慢地"頂"輔助液而進入U型管中(注意一定要控制流入速度,勿使過快,否則會造成分界面不清晰),裝至溶膠到達刻度線出現的上方3~3.5cm處,關閉活塞,記下兩邊的液-膠界面所處的位置。
⑥通電。開啟直流穩壓電源,調節輸出電壓到30V,3分鍾後合上開關接通電流,同時記下時間,然後再去制備膠體。
⑦斷電讀數。通電50~60分鍾(t)後,斷開單刀開關,關閉直流穩壓電源,記下溶膠液面上升的距離S;用棉線或細電線測量兩電極間的導電距離l,注意此數值須測量3-4次,並取其平均值。
五、數據處理
1. 由實驗結果,計算電泳的速度 u=S/t(cm/s)
2. 計算電勢梯度E
3. 按(2)式計算相對介電常數εr
4. 按(1)式計算ζ電勢
5. 根據實驗現象,說明Fe(OH)3溶膠帶何種電荷
附:實驗數據記錄參考格式:
溫度
界面刻度位置遷移記錄
通電記錄
電極片位置及導電距離
℃
Left start: end:
Left: 極
Start:
Left: Right:
Right start: end:
End:
U形回溝長:
遷移距離S:
V:
時間t:
導電距離l:
【思考題】
1. 電泳速度的快慢與那些因素有關?
2. 本實驗為何要求輔助液與待測溶膠的電導率相同?
【英漢詞條】
電泳 electrophoresis
溶膠 colloidal sols
膠核 colloidal kernel
界面 interface
聚沉 coagulation
穩定性 stability
分散介質 dispersive medium
聚沉值 coagulation value
相對介電常數 relative dielectric constant
介電常數 dielectric constant
氨水 ammonia liquor / aqueous ammonia
三氯化鐵 ferric chloride
遷移距離 migration distance
電極 electric pole / electrode
量筒 measuring cylinder
濾紙 filter parer
漏斗 funnel
錐形瓶 conical flask
膠體 colloid
附DDS-11A型電導率儀
DDS-11A型電導率儀的測量范圍廣,可以測定一般液體和高純水的電導率,操作簡便,可以直接從表上讀取數據,並有0mV~10mV訊號輸出,可接自動平衡記錄儀進行連續記錄。
(1)測量原理
電導率儀的工作原理如圖14-3所示。把振盪器產生的一個交流電壓源E,送到電導池Rx與量程電阻(分壓電阻)Rm的串聯迴路里,電導池裡的溶液電導愈大,Rx愈小,Rm獲得的電壓Em也就越大。將Em送至交流放大器放大,再經過訊號整流,以獲得推動表頭的直流訊號輸出,表頭直讀電導率。由圖14-3可知
Kcell為電導池常數,當E、Rm和Kcell均為常數時,由電導率κ的變化必將引起Em作相應變化,所以測量Em的大小,也就測得溶液電導率的數值。
圖14-3 電導率儀測量原理圖 圖14-4 電容補償原理圖
1.振盪器;2.電導池;3.放大器;4.指示器。
本機振盪產生低周(約140Hz)及高周(約1100Hz)兩個頻率,分別作為低電導率測量和高電導率測量的信號源頻率。振盪器用變壓器耦合輸出,因而使信號E不隨Rx變化而改變。因為測量訊號是交流電,因而電極極片間及電極引線間均出現了不可忽視的分布電容Co(大約60pF),電導池則有電抗存在,這樣將電導池視作純電阻來測量,則存在比較大的誤差,特別在0μS·cm-1~0.1μS·cm-1低電導率范圍內,此項影響較顯著,需採用電容補償消除之,其原理見圖14-4。
信號源輸出變壓器的次極有兩個輸出信號E1及E,E1作為電容的補償電源。E1與E的相位相反,所以由E1引起的電流I1流經Rm的方向與測量訊號I流過Rm的方向相反。測量訊號I中包括通過純電阻Rx的電流和流過分布電容Co的電流。調節K6可以使I1與流過Co的電流振幅相等,使它們在Rm上的影響大體抵消。
(2)測量范圍
①測量范圍:0μS·cm-1~105μS·cm-1,分12個量程。
②配套電極:DJS-1型光亮電極;DJS-1型鉑黑電極;DJS-10型鉑黑電極。光亮電極用於測量較小的電導率(0μS·cm-1~10μS·cm-1),而鉑黑電極用於測量較大的電導率(10μS·cm-1~105μS·cm-1)。通常用鉑黑電極,因為它的表面積比較大,這樣降低了電流密度,減少或消除了極化。但在測量低電導率溶液時,鉑黑對電解質有強烈的吸附作用,出現不穩定的現象,這時宜用光亮鉑電極。
③電極選擇原則如下表
量程
電導率
測量頻率
配套電極
1
0~0.1
低周
DJS-1型光亮電極
2
0~0.3
低周
DJS-1型光亮電極
3
0~1
低周
DJS-1型光亮電極
4
0~3
低周
DJS-1型光亮電極
5
0~10
低周
DJS-1型光亮電極
6
0~30
低周
DJS-1型光亮電極
7
0~102
低周
DJS-1型光亮電極
8
0~3×102
低周
DJS-1型光亮電極
9
0~103
低周
DJS-1型光亮電極
10
0~3×103
低周
DJS-1型光亮電極
11
0~104
低周
DJS-1型光亮電極
12
0~105
低周
DJS-1型光亮電極
(3)使用方法
DDS-11A型電導率儀的面板如下圖所示。
圖14-5 DDS-11A型電導率儀的面板圖
1.打開電源開關前,應觀察表針是否指零,若不指零時,可調節表頭的螺絲,使表針指零。
2.將校正、測量開關撥在"校正"位置。
3.插好電源後,再打開電源開關,此時指示燈亮。預熱數分鍾,待指針完全穩定下來為止。調節校正調節器,使表針指向滿刻度。
4.根據待測液電導率的大致范圍選用低周或高周,並將高周、低周開關撥向所選位置。
5.將量程選擇開關撥到測量所需范圍。如預先不知道被測溶液電導率的大小,則由最大檔逐檔下降至合適范圍,以防表針打彎。
6.根據電極選用原則,選好電極並插入電極插口。各類電極要注意調節好配套電極常數,如配套電極常數為0.95(電極上已標明),則將電極常數調節器調節到相應的位置0.95處。
7.傾去電導池中電導水將電導池和電極用少量待測液洗滌2~3次,再將電極浸入待測液中並恆溫。
8.將校正、測量開關撥向"測量",這時表頭上的指示讀數乘以量程開關的倍率,即為待測液的實際電導率。
9.當量程開關指向黑點時,讀表頭上刻度(0μS·cm-1~1μS·cm-1)的數;當量程開關指向紅點時,讀表頭下刻度(0μS·cm-1~3μS·cm-1)的數值。
10.當用0μS·cm-1~0.1μS·cm-1或0μS·cm-1~0.3μS·cm-1這兩檔測量高純水時,在電極未浸入溶液前,調節電容補償調節器,使表頭指示為最小值(此最小值是電極鉑片間的漏阻,由於此漏阻的存在,使調節電容補償調節器時表頭指針不能達到零點),然後將電極浸入溶液中進行測量。
11.如要想了解在測量過程中電導率的變化情況,將10mV輸出接到自動平衡記錄儀即可。
(4)注意事項
1.電極的引線不能潮濕,否則測不準。
2.高純水應迅速測量,否則空氣中CO2溶入水中變為CO32-離子,使電導率迅速增加。
3.測定一系列濃度待測液的電導率,應注意按濃度由小到大的順序測定。
4.盛待測液的容器必須清潔,沒有離子玷污。
5.電極要輕拿輕放,切勿觸碰鉑黑。
『肆』 溶膠的電動現象有哪些其相互關系如何
溶膠是高度分散的多相系統,具有較高的表面能,是熱力學不穩定系統,因此溶膠粒子有自動聚結變大的趨勢。但事實上很多溶膠可以在相當長的時間內穩定存在而不聚結。經研究得知,這與溶膠粒子帶有電荷密切相關。也就是說,粒子帶電是溶膠相對穩定的重要因素。
(1)電動現象
在外電場作用下,分散相與分散介質發生相對移動的現象,稱為溶膠的「電動現象」。電動現象是溶膠粒子帶電的最好證明。電動現象主要有「電泳」和「電滲」兩種。
在電場作用下,固體的分散相粒子在液體介質中作定向移動,稱為「電泳」。觀察電泳現象的儀器是帶有活塞的U形管,如圖8.17所示。實驗時,旋開活塞1、2,將溶膠經漏斗4放入管中,關上活塞1、2,傾出活塞上方的余液,在管的兩臂中各放少許比重較溶膠輕的某種電解質溶液,慢慢旋開活塞1、2,再由漏斗放入溶膠,使溶膠液面上升,同時將上方電解質溶液頂到管端直至浸沒電極5。正確的操作可使溶膠與電解質溶液之間保持一清晰的界面。停止放入溶膠後,給電極接上100—300V直流電源,即可觀察溶膠移動情況。
對各種溶膠進行觀察的結果發現,有的是溶膠液面在負極一側下降而在正極一側上升,證明該溶膠的粒子荷負電,例如硫溶膠、金屬硫化物溶膠及貴金屬溶膠通常屬於這種情況;有的是溶膠在正極一側下降而在負極一側上升,證明該溶膠的粒子荷正電,例如金屬氧化物溶膠通常屬於這種情況。但有些物質,既可形成荷負電的溶膠,也可形成荷正電的溶膠。
圖8.17 電泳儀 圖8.18 電滲
溶膠粒子的電泳速度與粒子所荷電量及外加電勢梯度成正比,而與介質粘度及粒子大小成反比。溶膠粒子比離子大得多,但實驗表明溶膠電泳速率與離子電遷移速率數量級大體相當,由此可見溶膠粒子所帶電荷的數量是相當大的。
研究電泳現象不僅有助於了解溶膠粒子的結構及電性質,在生產和科研實驗中也有許多應用。例如根據不同蛋白質分子、核酸分子電泳速率的不同來對它們進行分離,已憂為生物化學中一項重要實驗技術。又如利用電泳的方法使橡膠的乳狀滄液凝結而濃縮;利用電泳使橡膠電鍍在金屬模具上,可得到易於硫化、彈性及拉力均好的產品,通常醫用的橡皮手套就是這樣製成的。
與電泳現象相反,使固體膠粒不動而液體介質在電場中發生定向移動的現象稱為「電滲」。把溶膠充滿在具有多孔性物質如棉花或凝膠中,使溶膠粒子被吸附而固定,利用如圖8.18所示的儀器,在多孔性物質兩側施加電壓之後,可以觀察到電滲現象。如膠粒荷正電而介質荷負電,則液體介質向正極一側移動;反之亦然。觀察側面刻度毛細管中液面的升或降,就可分辨出介質移動的方向。
電滲現象在工業上也有應用。例如在電沉積法塗漆操作中使漆膜內所含水分排到膜外以形成緻密的漆膜、工業及工程中泥士或泥炭脫水、水的凈化等,都可藉助電滲法實現。
(2)溶膠粒子帶電的原因
溶膠粒子帶電主要有兩種可能的原因:
1、吸附。膠體分散系統比表面大、表面能高,所以很容易吸附雜質。如果溶液中有少量電解質,溶膠粒子就會吸附離子。當吸附了正離子時,溶膠粒子荷正電;吸附了負離子則荷負電。不同情況下溶膠粒子容易吸附何種離子,這與被吸附離子的本性及溶膠粒子表面結構有關。法揚斯(Fajans)規則表明:與溶膠粒子有相同化學元素的離子能優先被吸附。以AgI溶膠為例,當用AgNO3和KI溶液制備AgI溶膠時,若KI過量,則AgI粒子會優先吸附I-,因而荷負電;若AgNO3過量AgI粒子則優先吸附Ag+,因而荷正電。
2、電離。當分散相固體與液體介質接觸時,固體表面分子發生電離,有一種離子溶於液相,因而使固體粒子帶電。
(3)溶膠粒子的雙電層
由於吸附或電離,溶膠粒子帶有電荷,而整個溶膠一定保持電中性,因此分散介質亦必然帶有電性相反的電荷。與電極一溶液界面處相似,溶膠粒子周圍也會形成雙電層,其反電荷離子層也由緊密層與分散層兩部分構成。緊密層中反號離子被束縛在粒子的周圍,若處於電場之中,會隨著粒子一起向某一電極移動;分散層中反號離子雖受到溶膠粒子靜電引力的影響,但可脫離溶膠粒子而移動,若處於電場中,則會與溶膠粒子反向而朝另一電極移動。
分散相固體表面與溶液本體之間的電勢差稱為「熱力學電勢」,記作ε;由於緊密層外界面與溶液本體之間的電勢差決定溶膠粒子在電場中的運動速率,故稱為「電動電勢」,記作z(讀作Zeta),所以也常稱電動電勢為z電勢。與電化學中電極一溶液界面電勢差相似,熱力學電勢ε只與被吸附的或電離下去的那種離子在溶液中的活度有關而與其他離子的存在與否及濃度大小無關。電動電勢z只是熱力學電勢e的一部分,而且對其他離子十分敏感,外加電解質濃度的變化會引起電動電勢的顯著變化。因為外加電解質濃度加大時會使進入緊密層的反號離子增加,從而使分散層變薄,z 電勢下降(見圖 8.19)當電解質濃度增加到一定程度時,分散層厚度可變為零。這就是溶膠電泳速率隨電解質濃度加大而變小,甚至變為零的原因。
圖8.19 雙電層示意圖——電解質對電動勢的影響
溶膠的電泳或電滲速率與熱力學電勢ε無直接關系,而與電動電勢z直接相關。電泳速率u(單位m·s-1)與電動電勢z 單位V的定量關系為:
(8.32)
其中Dr是介質相對於真空的介電常數,ε0是真空的介電常數(8.85×10-12F·m-1),h是介質的粘度(單位Pa·s),E是電勢梯度(單位V·m-1)。
(4)溶膠粒子的結構
依據上述溶膠粒子帶電原因及其雙電層知識,可以推斷溶膠粒子的結構。以AgNO3和KI 溶液混合制備AgI溶膠為例,如圖8.20所示。固體粒子AgI稱為「膠核」。若制備時KI過量,則膠核吸附I-而荷負電,反號離子K+一部分進入緊密層,另一部分在分散層;若制備時AgNO3過量,則膠核吸附Ag+荷正電,反號離子NO3-1一部分進入緊密層,另一部分在分散層。膠核、被吸附的離子以及在電場中能被帶著一起移動的緊密層共同組成「膠粒」,而「膠粒」與「分散層」一起組成「膠團」,整個膠團保持電中性。可以用下列簡式表示膠團的結構:
[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]x-·xK+
[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-]x-·xNO3-]
123 14243 123
膠核 緊密層 分散層
膠粒
膠團
圖8.20 AgI溶膠料子結構示意圖
『伍』 用電滲析法淡化海水原理
原理
電滲析器中交替排列著許多陽膜和陰膜,分隔成小水室。當原水進入這些小室時,在直流電場的作用下,溶液中的離子就作定向遷移。陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來;陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。
結果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室,出水稱為淡水。而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室,出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮,水便得到了凈化。
(5)電滲實驗裝置圖擴展閱讀:
海水淡化的其他方法
1、冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
2、蒸餾法
海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統普通的分離方法均可使冰—鹽水得到分離,但分離方法不同,得到的冰晶含鹽量也不同。實驗結果表明減壓過濾方法得到的冰晶含鹽量比常壓過濾方法得到的冰晶含鹽量低得多。
3、反滲透法
反滲透法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。
『陸』 簡述電滲實驗的基本操作步驟。實驗中氧化鋁粉末有何作用能否採用二氧化硅替
摘要 氧化鋁粉,顧名思義就是將氧化鋁磨成粉,然後使用。氧化鋁粉的生產工藝越來越高,已經可以生產1微米以下的氧化鋁粉。納米氧化鋁透明液體XZ-LY101體顏色無色透明。該納米氧化鋁透明分散液中使用的是5-10納米的氧化鋁,該氧化鋁是納米氧化鋁經過層層深加工篩選出來的氧化鋁,添加到各種丙烯酸樹脂,聚氨酯樹脂,環氧樹脂,三聚氰胺樹脂,硅丙乳液等樹脂的水性液體中,添加量為5%到10%,可以提高樹脂的硬度,硬度可達6-8H,完全透明,該納米氧化鋁液體可以是水性的或者油性的任何溶劑,同時可以做各種玻璃塗層材料,寶石,精密儀器材料等。
『柒』 求一張電滲析器的裝配和零件圖。純練習所用。最好不要涉及專利糾紛,我只是用來畫cad
圖為卧式電滲析組裝圖,由於會出現排氣不盡的問題現在基本被淘汰,大多都是立式的電滲析,構造一樣,底座換個方向即可。
『捌』 降水方法分類及適用條件
1.基坑明排
一般在基坑坡腳設置排水溝、集水井,用抽水設備從集水井中把地下水不斷抽走,以保持基坑乾燥(圖6-2)。
基坑明排適用於土層比較密實,坑壁比較穩定(細粒土邊坡不易被滲流沖刷而產生塌方),基礎埋深較淺,降水深度不大,不易發生流砂、管涌的工程中。
其優點是:設備簡單、施工方便、成本低。
缺點包括:水從坡面、坡腳或坑底湧出,使基坑浸水、泥濘,影響地基強度和施工;若降水段內土中夾粉細砂等薄層,邊坡可能失穩,使附近地面產生沉降;邊坡滲水緩慢,降水不快,影響施工進度。
圖6-2 集水井降水
2.井點降水
井點降水是在基坑的內部或其周圍埋設深於坑底標高的井點或管井,以總管連接所有井點或管井進行集中抽水(或每個井管單獨抽水),達到降低地下水位的目的。井點降水法適用於任何幾何形狀的基坑,能起到克服流砂、管涌及穩定邊坡的作用,降水效果好,施工簡便,操作技術易於掌握,很受施工單位歡迎,是目前人工降低地下水位時常用的降水方法。
目前常用的降水井點一般有:輕型井點、噴射井點、管井井點、電滲井點和聯合井點等。工程實踐中可按施工位置上的土體的滲透系數、待降水位深度、設備條件以及工程特點等選用。各種井點的適用范圍見表6-1。
表6-1 各種井點的適用范圍
(1)輕型井點
輕型井點是沿基坑的四周或一側將直徑較細的井點管沉入深於坑底的含水層內,井點管的上部與總管連接,通過總管利用抽水設備由於真空作用將地下水從井點管內不斷抽出以使原有的地下水位降低到開挖面標高以下。
圖6-3 輕型井點降低地下水點陣圖
輕型井點降水系統常包括井點管、連接總管和抽水設備等,如圖6-3所示。
井點管一般採用直徑50mm的鋼管,長1m。井點管的下端裝有濾管,濾管壁上分布有直徑為12~18mm的透水孔,透水孔呈梅花形分布。濾管管壁外側包有兩層濾網,內層為細濾網,外層為粗濾網。濾網為銅、不銹鋼或尼龍絲布。連接總管為鋼管、膠管或透明塑料管。井點管與連接管之間常裝有閥門,以便於檢修。抽水設備常由一台真空泵、兩台離心泵和一台氣水分離器組成。
一般認為,輕型井點適用於滲透系數為0.1~80m/d的土層降水,對土層中含有大量的細砂和粉砂層特別有效。具有可以防止流砂現象和增加土坡穩定,並且便於施工的特點。降低水位的深度,一層為3~6m,二層為5~9m,三層為9~12m。
(2)噴射井點
噴射井點也屬於真空抽水法。為抽吸較深的地下水,它將能形成真空的噴射器下降到井管下部並形成真空而抽水。有噴水井點和噴氣井點之分,其工作原理相同,只是送入井內噴射器的工作流體不同。前者用壓力水,後者用壓縮空氣作為工作流體。
圖6-4 噴射井點工作原理示意圖
噴射井點一般適用於滲透系數為0.1~50m/d的砂性土層中降水。當基坑開挖較深,降水深度要求大於6m,而且場地狹窄,不允許布置多級輕型井點時,宜採用噴射井點降水。其一層降水深度可達8~20m。
噴射井點工作時,由地面高壓離心水泵向井內供應高壓工作水(圖6-4),經過內外管之間的環狀間隙到達噴射井點的揚水裝置,經內管兩側進入揚水裝置並由噴嘴高速噴出。在噴嘴處由於過水斷面突然收縮變小,使該射水流在噴口附近造成負壓(真空),而將地下水經濾管吸入。吸入的地下水在混合室與工作水混合,然後通過擴散室,水流的大部分動能轉變為壓力能,水流壓力相對增大,把地下水連同工作水一起揚升到地表,經集水管進入到集水箱,由此用排水泵排出。
(3)管井井點
管井井點就是沿開挖的基坑周圍離基坑邊緣1~1.5m處每隔一定的距離(一般為10~50m)設置一個管井,每個管井單獨用一台水泵進行抽水,以降低地下水位的方法。它是靠重力作用降水,即重力作用下能滲入井內的水方可被抽出。
實際使用中,管井井點降水系統由井管和抽水設備組成。井管由井壁管和過濾器兩部分組成。井壁管通常為鑄鐵管、混凝土管、塑料管等。
抽水設備為根據不同降水深度要求所選用的水泵。當水位降深要求在7m以內時,可用離心式水泵;若降深大於7m,可採用不同揚程和流量的深井潛水泵或深井泵。
管井井點一般適用於滲透系數為20~200m/d的土層降水,降水深度為3~5m。對於輕型井點不易解決的含水層水量大、降水深的場合,當土粒較粗、滲透系數很大,而透水層厚度也大時,一般用輕型井點或噴射井點不能奏效,此時採用深井點較為適宜。其優點是降水的深度大,范圍也大,因此,可布置在基坑施工范圍以外,使其排水時的降落曲線達到基坑以下。深井點可以單用,也可以和井點系統合用,此時井點系統通常布置在基坑周圍的坡腳處,用以吸取由於深井點間距較大而流來的少量地下水。
(4)電滲井點
當滲透系數小於0.1m/d時,降水深度6~7m,水的滲流速度很慢,導致降水速度慢。為了加速地下水向井點管滲透,一般採用電滲井點。
圖6-5 電滲井點工作原理示意圖
電滲井點的工作原理如圖6-5所示。
設井點管為陰極,另埋設金屬棒為陽極;在兩極施加電勢的作用下,土孔隙中的液體從陽極向陰極流動,這種流動稱為電滲現象。這種在真空抽水法基礎上加電滲作用的降水方法稱為電滲井點降水法。在一般滲透條件下,粘性土中僅有自由水在孔隙中流動,而土孔隙中另一部分處於束縛水狀態,不能參與壓力水頭作用下水的流動。當水中通以直流電以後,不僅自由水而且黏滯水也參與了流動,大大提高了土的滲透性。實驗證明,其滲透性將提高20~100倍,提高降水效率。
(5)聯合井點
根據施工條件,當單一的井點法不能滿足降水要求時,可採用聯合井點降水,以使聯合井點中的井點互補,提高降水能力。
聯合井點降水就是用兩種或兩種以上的井點法聯合起來的方法。如噴射-射流聯合井點、輕型-電滲聯合井點、管井-電滲聯合井點等。