题目
3 .延缓混悬微粒沉降速度的最有效措施是: ( )A. 增加分散介质黏度B. 减小分散相密度C. 增加分散介质密度D. 减小分散相粒径E. 减小分散相与分散介质的密度差
3 .延缓混悬微粒沉降速度的最有效措施是: ( )
A. 增加分散介质黏度
B. 减小分散相密度
C. 增加分散介质密度
D. 减小分散相粒径
E. 减小分散相与分散介质的密度差
题目解答
答案
D. 减小分散相粒径
解析
本题考查混悬剂微粒沉降速度的影响因素,核心在于理解斯托克斯定律的公式及其各变量之间的关系。关键点在于:
- 沉降速度与微粒粒径的平方成正比,因此减小粒径能显著降低沉降速度;
- 分散介质黏度和密度差对沉降速度的影响需结合公式分析;
- 最有效措施需通过变量间的影响程度对比得出。
根据斯托克斯定律,微粒沉降速度公式为:
$u = \frac{2r^2 (\rho_1 - \rho_2) g}{9\eta}$
其中:
- $r$:微粒半径
- $\rho_1$、$\rho_2$:微粒和分散介质的密度
- $\eta$:分散介质黏度
关键分析:
- 减小粒径(选项D):$r^2$为分子项,粒径减半,$u$减小为原来的$\frac{1}{4}$,影响最显著;
- 增加黏度(选项A):$\eta$为分母,黏度加倍,$u$减半,效果次于粒径;
- 减小密度差(选项E):$(\rho_1 - \rho_2)$为分子项,密度差减半,$u$减半;
- 选项B、C:改变单一密度需结合密度差分析,实际效果有限。
综上,减小分散相粒径(选项D)是延缓沉降速度的最有效措施。