Sprawozdanie - Sedymentacja

1.Opis sedymentacji.

Sedymentacją nazywamy proces rozdzielania pod wpływem siły ciężkości zawiesiny ciała stałego i cieczy, lub mieszaniny różnych niełączących się cieczy na dwie lub więcej warstw. Proces sedymentacji jest możliwy tylko wówczas gdy pomiędzy składnikami mieszaniny istnieje różnica gęstości i głównie od gęstości zależy prędkość tego procesu. Po za tym, wpływ mają też wzajemne zakłócenia ruchu cząstek, współczynnik kształtu cząstek i bliskość ścian.

Ogólny wzór na siłę P, wypadkową siły ciężkości i wyporu, powodującą ruch ciała w dół:

P=V(ɡ_s-ɡ_c)g

ɡ_c - Gęstość cieczy

ɡ_s - Gęstość ciała

g- Przyspieszenie grawitacyjne

przy czym: ɡ_s >ɡ_{p .}

2.Proces sedymentacji ma zastosowanie w :

-procesach geologicznych;

-oczyszczalniach ścieków;

- filtracji; między innymi w filtrach bezwładnościowych;

- farmaceutyce;

- rafineriach;

2.Opis stanowiska

3.Przebieg doświadczenia.

W doświadczeniu korzystaliśmy z 3 plastikowych, szczelnie zamkniętych tub wypełnionych roztworami solanki o różnych stężeniach, odpowiednio 5%, 10%, 15%, w których umieszczone były styropianowe kulki. Trzy osoby jednocześnie odwróciły po 1 tubie i w tym momencie ropoczęło sie doświadczenie. Kolejne trzy osoby zapisywały wyniki pomiarów w odstępie 10 sekund, dopóki wszystkie granulki nie opadły. Współczynniki opadania cząstek były na ogół zbliżone do jedności. Tworzyły jednolitą fazę, której górną granicę mogliśmy oddzielić od warstwy roztworu. Na podstawie czego wykonaliśmy pomiary. Ćwiczenie powtórzone zostało dwukrotnie dla uśrednienia rezultatów. Ósmy pomiar dla tuby o stężeniu 15% postanowiliśmy wykluczyć z analizy doświadczenia, ponieważ jest wynikiem błędu pomiaru oka ludzkiego.

4.Protokól z wynikami.

5.Interpretacja geometryczna pomiaru:

6.Wnioski.

Z wykresów wynika, że najszybciej sedymentował roztwór 5%, a najwolniej 15%. Można z tego wysunąć wniosek, że gęstość roztworu miała znaczący wpływ na szybkość tego procesu. Im solanka miała większe stężenie, a co za tym idzie większą gęstość tym obiekty opadały wolniej. Wynika to z tego, że przy małych stężeniach(np. 5%) opadające cząsteczki wzajemnie nie zakłócają swojego ruchu, lub zakłócenia są niewielkie i cała warstwa opada stosunkowo szybko. Wraz ze wzrostem stężenia, zakłócenia ruchu zwiększają się i prędkość opadania maleje. Po zakończeniu pomiarów cząsteczki zaczęły się upakowywać, co ze względu na cel wykonania naszego ćwiczenia nas nie interesuje. Najmniej pomiarów zrobiliśmy dla roztworu 5% w którym granulki opadły najszybciej, więc wykres dla niego jest najmniej dokładny.

Styropian

5%

10%

15%

Tuby z solankami o podanym stężeniu

---