В физике (главным образом в молекулярно кинетической теории) соотношением Эйнштейна (также называемое соотношением Эйнштейна — Смолуховского) называется выражение, связывающее подвижность молекулы (молекулярный параметр) с коэффициентом диффузии и температурой (макро параметры). Оно было независимо открыто Альбертом Эйнштейном в 1905 году и Марианом Смолуховским (1906) в ходе работ по изучению броуновского движения:
где 
— коэффициент диффузии, 
— подвижность частиц, 
— постоянная Больцмана, а 
— абсолютная температура.
Величина подвижности определяется из соотношения
где 
— стационарная скорость перемещения частицы в вязкой среде под действием силы 
.
Это уравнение является частным следствием флуктуационно-диссипационной теоремы.
46. Седиментация и седиментационное давление в коллоидных системах. Частицы дисперсной фазы, размер которых менее 1 микрона учавствуют в Броуновском движении. Сила тяжести для них не велики и уравнение диффузии вследствие земного тяготения устанавливает некоторое равновесие, распределение этих частиц повысоте подобно тому как распределяется давление воздуха в атмосфере. Такие частицы не оседают под действием силы тяжести и могут находиться долго во взвешенном состоянии
Способность этих частиц под действием силы тяжести оседать в гравитационном поле, называется седиментация. Системы частиц которые не оседают под действием силы тяжести называют седиментационно или кинетически устойчивыми. Седим устой зависит от размера частиц. седим устой все коллоидные частицы, так как размер этих частиц очень мал и сила тяжести не велика. Седим уст также дисперсные частицы. Размер частиц которые менее одного микрона и находятся в активном Броуновском движении. Противоположные им все грубодисперсные частицы седиментационные или кинетически устойчивые. Размеры частц слишком велики и силы тяжести приобретают большое значение такие частицы оседают поэтому системы грубодисперсные системы рассматриваются на концентрированном слое дисперсной фазы (осадок суспензии или сливки в эмульсиях).
|
|
Седимента́ция (осаждение) — оседание частиц дисперсной фазы в жидкости или газе под действием гравитационного поля или центробежных сил.
Скорость седиментации зависит от массы, размера, формы и плотности вещества частицы, вязкости и плотности среды, а также от ускорения силы тяжести и действующих на частиц центробежных сил.
В поле гравитационных сил седиментируют частицы грубодисперсных систем; в поле центробежных сил возможна седиментация коллоидных частиц и макромолекул.
Седиментацию используют в промышленности при обогащении полезных ископаемых, различных продуктов химической и нефтехимической технологии, при водоочистке и др.
Седиментация в центрифугах и ультрацентрифугах, а также в гравитационном поле лежит в основе седиментационного анализа.
47)Седимнтацонный анализ. Седиментационный анализ совокупность методов определения размеров частиц в дисперсных системах по установившейся скорости седиментациии параметрам седиментационно-диффузионного, или седиментационного, равновесия. С. а. позволяет определять как усреднённые характеристики дисперсности, так и распределение частиц дисперсной фазы по размерам или массам. Основные методы С. а. — методы установившейся скорости седиментации и седиментационно-диффузионного, или седиментационного, равновесия; применяют также методы приближения к седиментационному равновесию и седиментации в градиенте плотности. С. а. в гравитационном поле применяют для грубодисперсных систем (суспензий, эмульсий, пылей) с размером частиц 10-2—10-4 см. Обычно используют метод установившейся скорости седиментации, причём искомые величины находят по изменению скорости накопления осадка (сливок), плотности столба суспензии (эмульсии), концентрации частиц на определённом уровне и т. д. Приборы для осуществления этого метода, работающие на принципах взвешивания (например, осадка) или измерения гидростатического давления, называются седиментометрами. С. а. для высокодисперсных систем с размером частиц менее 10-4 см (которые в обычных условиях седиментационно устойчивы) проводят в поле центробежных сил. Использование центрифуги для седиментирования таких систем было предложено А. В. Думанским в 1912. Детальная разработка методов С. а. в поле центробежных сил проведена изобретателем ультрацентрифуги Т. Сведбергом. Создаваемые в ультрацентрифуге центробежные ускорения в десятки и сотни тысяч раз превосходят ускорение земного тяготения, что обеспечивает седиментацию не только мельчайших коллоидных частиц, но и молекул высокомолекулярных соединений. При С. а. в ультрацентрифуге характеристикой частиц дисперсной фазы или молекул растворённого полимера может служить константа седиментации — отношение скорости седиментации к ускорению поля центробежных сил. За единицу измерения константы седиментации принят 1 сведберг = 10-13 сек. Эта константа зависит от массы и формы частицы (макромолекулы) и для белков изменяется в пределах от 1 до 200 сведбергов. Скорость седиментации или установление седиментационного равновесия в ультрацентрифуге, константы седиментации, массы и размеры коллоидных частиц или макромолекул, а также полидисперсность анализируемой системы вычисляют на основе оптических измерений — по изменению показателей преломления или светопропускания раствора или коллоидной системы.
|
|
|
|
С. а. в гравитационном поле широко применяется для определения дисперсного состава измельченных материалов, почв и грунтов, промышленных пылей. С. а. в поле центробежных сил используют для определения молекулярной массы и однородности различных полимеров, в том числе биополимеров. В биохимии и молекулярной биологии С. а. позволяет выявить сложный состав различных клеточных структур, установить размеры вирусов, разделить липопротеиды с различным соотношением липидных и белковых компонентов.