«ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΚΟΡΕΣΤΑ ΠΟΡΩΔΗ ΜΕΣΑ»

Παρουσίαση με θέμα: "«ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΚΟΡΕΣΤΑ ΠΟΡΩΔΗ ΜΕΣΑ»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 «ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΚΟΡΕΣΤΑ ΠΟΡΩΔΗ ΜΕΣΑ»
Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Εργαστήριο Τεχνολογίας Περιβάλλοντος «ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΟΛΛΟΕΙΔΩΝ ΜΕΣΑ ΣΕ ΑΚΟΡΕΣΤΑ ΠΟΡΩΔΗ ΜΕΣΑ» Διατριβή Μεταπτυχιακής Ειδίκευσης της ΠΟΛΥΞΕΝΗΣ Ν. ΜΗΤΡΟΠΟΥΛΟΥ Χημικού Μηχανικού Επιβλέπων Καθηγητής Κων/νος Χρυσικόπουλος Πάτρα,

2 Στόχος Εργασίας η κατανόηση των θεμελιωδών μηχανισμών που ελέγχουν την τύχη και τη μεταφορά των κολλοειδών σωματιδίων (μικροσφαίρες λατέξ) στο υπέδαφος η εστίαση στις αλληλεπιδράσεις μεταξύ κολλοειδών και των διεπιφανειών στερεού-νερού (SWI) και αέρα-νερού (AWI) κάτω από διάφορες φυσικοχημικές συνθήκες η διερεύνηση των επιδράσεων του μεγέθους των κολλοειδών, του μεγέθους των κόκκων του πληρωτικού υλικού και της ιοντικής ισχύος του διαλύματος στη μεταφορά των κολλοειδών και στην απόθεση σε στήλες εδάφους υπό δυσμενείς ακόρεστες συνθήκες

3 Κολλοειδή Συστήματα Τα κολλοειδή αποτελούνται από την εν διασπορά φάση (ασυνεχής) που κατανέμεται ομοιόμορφα και από το μέσο διασποράς (συνεχής φάση). Τα σωματίδια του κολλοειδούς μπορεί να είναι στερεά ή σταγονίδια ή ακόμα και αέρια (φυσαλίδες). διάκριση τους σε υδρόφοβα και λυόφιλα κολλοειδή Παραδείγματα κολλοειδών: ομίχλη και ο καπνός, το γάλα, τα χρώματα, τα αφροπλαστικά, το αίμα, τα κόκαλα, το μαργαριτάρι η ομίχλη και ο καπνός (διασπορές υγρών σταγόνων ή στερεών σωματιδίων στον αέρα) – το γάλα (λεπτή διασπορά λίπους σε υδατική φάση – γαλακτώματα), τα χρώματα και οι ιλύες (λεπτή διασπορά στερεού σε υγρό – λύματα (sols) ή κολλοειδή αιωρήματα), τα αφροπλαστικά (διασπορά αερίου σε στερεό άμορφο πλαστικό) το αίμα (διασπορά κυτταρικών σωματιδίων στον ορό του αίματος) τα κόκαλα (διασπορά υδροξυαπατίτη σε κολλαγόνο) το μαργαριτάρι (διασπορά στερεού σε στερεό)

4 Χαρακτηριστικά γνωρίσματα κολλοειδών
μέγεθος: μεταξύ nm Παρουσιάζεται το μέγεθος των κολλοειδών σωματιδίων συγκριτικά με το μέγεθος άλλων σωματιδίων που υπάρχουν στη φύση

5 Κολλοειδή στη φύση Πηγές Κολλοειδούς Υλικού «πραγματικά»
(intrinsic, true colloids) Διακρίνονται σε «ψευδοκολλοειδή» Πηγές Κολλοειδούς Υλικού 1.ΧΥΤΑ, δεξαμενές βιολογικού καθαρισμού 2. Γεωργικές δραστηριότητες 3. εγκαταστάσεις πυρηνικών αποβλήτων Πραγματικά:συγκεκριμένοι ρύποι μπορούν να μετασχηματιστούν σε κολλοειδή σωματίδια από μόνοι τους αν καθιζάνουν ή αν πολυμεριστούν. ψευδοκολλοειδή :οι ρύποι συσχετιστούν με ανόργανα ή οργανικά κολλοειδή που βρίσκονται στο υπέδαφος. Φορείς Από αστικές περιοχές συνήθως βιο-κολλοειδή διαρρέουν από χυτα… Από αγροτικές περιοχές προέρχονται κυρίως φωσφορικές ενώσεις οι οποίες προσροφώνται σε κολλοειδή Τέλος πηγή αποτελούν και οι εγκαταστάσεις πυρινικών αποβλήτων. Ομοιως να προσροφηθούν για να ταξιδέψουν

6 Μεταφορά Κολλοειδών στην ακόρεστη ζώνη
Αντικείμενο έρευνας για τέσσερις βασικούς λόγους : Η κίνηση των κινούμενων κολλοειδών μπορεί να διευκολύνει την μεταφορά κάποιων ρυπογόνων ουσιών Η κίνηση των βιοκολλοειδών (βακτηρίων, ιών) στο υπέδαφος αποτελεί κίνδυνο για τη δημόσια υγεία Η εναπόθεση των κινούμενων κολλοειδών μπορεί να μειώσει τη διαπερατότητα του εδάφους Η κίνηση των κολλοειδών στην ακόρεστη ζώνη αποτελεί μια σημαντική διεργασία στην δημιουργία του εδάφους η σύσταση των κινούμενων κολλοειδών σωματιδίων είναι ανάλογη με αυτή της στερεάς μήτρας του εδάφους στoυς υπόγειους υδατικούς ταμιευτήρες, τα κολλοειδή μπορούν να προσροφούν ρύπους με παρόμοιο τρόπο και να τους διατηρούν (σταθεροποιούν) στην κινητή υδατική φάση. Επιπλέον, παρατήρησαν ότι η αποτυχία να υπολογίσουν το ρόλο των κολλοειδών στην υποβοηθούμενη μεταφορά ρύπων οδήγησε σε σοβαρή λανθασμένη εκτίμηση των αποστάσεων που μπορούν να μετακινηθούν οι ρυπογόνες ουσίες. Τα βιοκολλοειδή μπορούν να προέρχονται από ένα πλήθος διαφορετικών πηγών όπως σηπτικές δεξαμενές, βόθροι κ.α. Επίσης, ο σχεδιασμός αποδοτικών και οικονομικών στρατηγικών εξυγίανσης-βιοαποδόμησης για τον καθαρισμό από ένα πλήθος χημικών oυσιών που υπάρχουν στο υπέδαφος απαιτεί τη γνώση των μηχανισμών μεταφοράς των βιοκολλοειδών σε αυτό η μετακίνηση σωματιδίων αργίλου σε πορώδη μέσα αποτελεί σημαντική διεργασία στη δημιουργία του εδάφους, στη διάβρωση,

7 Ακόρεστη Ζώνη Το υπέδαφος χωρίζεται στην κορεσμένη και ακόρεστη ζώνη
Εκτενής διερεύνηση της κορεσμένης ζώνης Ευκολία διεξαγωγής πειραμάτων κορεσμένη φύσης Ανάγκη μελέτης των μηχανισμών που διέπουν τη μεταφορά στα ακόρεστα μέσα

8 Χαρακτηριστικά ακόρεστης ζώνης
Ακόρεστη ζώνη Σύστημα Τριών Φάσεων Αέρα – Νερού – Στερεού Βασική αλληλεπίδραση κολλοειδών Διεπιφάνειες στερεού – νερού & αέρα – νερού Συλλέκτες κολλοειδών σωματιδίων Δυνατή προσρόφηση κολλοειδών & μη αντιστρεπτή Συγκράτηση στη διεπιφάνεια αέρα – νερού pH ιοντική ισχύς ιδιότητες επιφάνειας των κολλοειδών

9 Υποβοηθούμενη μεταφορά ρύπων
Προσρόφηση ρύπων σε κινούμενα κολλοειδή και μεταφορά σε σημαντικές αποστάσεις διαμέσου του υπεδάφους + Βιώσιμη στρατηγική εξυγίανσης για την απομάκρυνση ισχυρών προσροφημένων ρύπων μέσω διήθησης ή έκπλυσης - Μόλυνση υδάτων λόγω ενισχυμένης κινητικότητας ρύπων Αυτού του είδους η ενισχυμένη κίνηση μπορεί να έχει αρνητικές και θετικές συνέπειες. Η θετική πλευρά είναι ότι αν χρειαζόταν να απομακρυνθούν ισχυρά προσροφημένοι ρύποι μέσω διήθησης ή έκπλυσης, η υποβοηθούμενη μεταφορά κολλοειδών θα μπορούσε να προσφέρει μια βιώσιμη στρατηγική εξυγίανσης.

10 Συγκράτηση κολλοειδών στην ακόρεστη ζώνη
Κριτήριο Συγκράτησης (Bradford, 2002) dp/dg έως 0.002 Μηχανισμοί συγκράτησης: διεργασίες προσρόφησης/ εκρόφησηστις διεπιφάνειες στερεού-νερού ή/και στις διεπιφάνειες αέρα-νερού παρεμποδιζόμενη συγκράτηση συγκράτηση των κολλοειδών κοντά σε σημεία επαφής κόκκων έχει αναφερθεί στη βιβλιογραφία ως wedging (σφήνωσις/σφήνωμα) Παγιδευμένη συγκράτηση μπορεί επίσης να προκύψει σε «λαιμούς» πόρων που είναι πολύ μικροί για να επιτρέψουν τη διέλευση πολλαπλών κολλοειδών, διεργασία που αναφέρεται συχνά ως «γεφύρωμα» η παγιδευμένη συγκράτηση μπορεί να συμβεί για τιμές του λόγου dp/dg έως και (Bradford et al., 2002

11 Ηλεκτρικές ιδιότητες Κολλοειδών
Επιφανειακό φορτίο κολλοειδών Η πλειονότητα των μικροσωματιδίων ή των επιφανειών αποκτούν ένα ηλεκτρικό φορτίο όταν έρχονται σε επαφή με ένα πολικό (π.χ. υδατικό) μέσο. pH χαμηλό : θετικό φορτιο pH υψηλό: αρνητικό φορτίο pH=7: είναι αρνητικά φορτισμένα Ηλεκτρική διπλοστοιβάδα (Gouy και Chapman) Εσωτερική περιοχή: προσροφημένα ιόντα Εξωτερική διάχυτη περιοχή: κατανεμημένα ιόντα Όταν μια επιφάνεια είναι φορτισμένη πρέπει να υπάρχει ανάλογη περίσσεια αντίθετα φορτισμένων ιόντων στο διάλυμα έτσι ώστε να διατηρείται η ηλεκτρική ουδετερότητα. Το συνδιασμένο σύστημα του επιφανειακου φορτίου και της περίσσειας φορτίων στο διάλυμα ως ηλεκτρική διπλοστοιβάδα. Εξωτερική διάχυτη περιοχή στην οποία τα ιόντα κατανέμονται υπό την επίδραση των ηλεκτροστατικών δυνάμεων και της θερμικής κίνησης Η απλούστερη ποσοτική περιγραφή της ηλεκτρικής διπλοστοιβάδας οφείλεται στους Gouy και Chapman Το βασικό μειονέκτημα της θεωρίας Gouy-Chapman είναι η θεώρηση των ιόντων ως σημειακά φορτία. Στην πραγματικότητα όμως, τα πραγματικά ιόντα έχουν ένα σημαντικό μέγεθος, ειδικότερα όταν είναι ενυδατωμένα

12 Ηλεκτρικές ιδιότητες Κολλοειδών
Εσωτερικό μέρος ηλεκτρικής διπλοστοιβάδας : Μοντέλο Stern Gouy-Chapman: σημειακά φορτία Stern: Η διπλοστοιβάδα χωρίζεται σε δύο μέρη με ένα διαχωριστικό επίπεδο (το επίπεδο Stern), το οποίο είναι τοποθετημένο παράλληλα προς την επιφάνεια και σε μια απόσταση περίπου ίση με την ακτίνα των ενυδατωμένων ιόντων Εξέταση της ειδικής προσρόφησης των ιόντων στην επιφάνεια. ηλεκτροστατικές δυνάμεις ή δυνάμεις van der Waals Το πεπερασμένο όμως μέγεθος των ιόντων περιορίζει το εσωτερικό (προς το μέρος της επιφάνειας) όριο του διάχυτου μέρους της διπλοστοιβάδας, δεδομένου ότι το κέντρο ενός ιόντος δεν μπορεί να πλησιάσει την επιφάνεια σε απόσταση μικρότερη από την ακτίνα του ενυδατωμένου ιόντος. Στην αντίθετη περίπτωση θα είχαμε ειδική προσρόφηση του ιόντος στην επιφάνεια. Δηλαδή δεν λαμβάνει υπόψιν την προσρόφηση Ειδικά προσροφημένα ιόντα είναι εκείνα τα ιόντα τα οποία είναι προσκολλημένα (αν και παροδικά) στην επιφάνεια με ηλεκτροστατικές δυνάμεις ή δυνάμεις van der Waals, οι οποίες είναι αρκετά ισχυρές ώστε να υπερνικούν τη θερμική κίνηση (επομένως την εύκολη μεταφορά και διάχυση των ιόντων στο διάλυμα). Λέγονται ειδικά προσροφημένα ιόντα επειδή η προσρόφηση οφείλεται κατά κύριο λόγο στην ειδική χημική φύση του προσροφημένου ιόντος και όχι στο φορτίο του.

13 Ηλεκτρικές ιδιότητες Κολλοειδών

14 Ηλεκτρικές ιδιότητες Κολλοειδών
Μεταβολή ηλεκτρικού δυναμικού: ψ=ψδexp(-κx) όπου Ηλεκτρικές ιδιότητες Κολλοειδών ci η συγκέντρωση των ιόντων στο διάλυμα zi το σθένος των ιόντων στο διάλυμα F η σταθερά Faraday ε η διηλεκτρική σταθερά του διαλύματος =(ε0)x(εr) κ παράμετρος Debye-Huckel Μονάδες αντίστροφου μήκους λόγος 1/κ πάχος διάχυτης διπλοστοιβάδας καθορίζει τη τάση του διάχυτου στρώματος φαινόμενο συμπίεσης του στρώματος της διπλοστιβάδας To μήκος Debye είναι ουσιαστικά μια παράμετρος η οποία καθορίζει την τάση του διάχυτου στρώματος, επομένως και το εύρος πέρα από το οποίο οι ηλεκτρικές αλληλεπιδράσεις δρούν μεταξύ των σωματιδίων. Από την εξίσωση προκύπτει ότι όταν αυξάνει η συγκέντρωση των ιόντων και/ ή το σθένος αυξάνει τότε η τιμή του κ αυξάνεται, επομένως το μήκος Debye μειώνεται. Αυτό έχει την επίδραση η οποία αναφέρεται συχνά ως συμπίεση του στρώματος της διπλοστοιβάδας (compression double layer) και σχετίζεται σε μεγάλο βαθμό με τη σταθερότητα των κολλοειδών σωματιδίων

15 Σταθερότητα Κολλοειδών
φυσική ιδιότητα κολλοειδών: τάση για συσσωμάτωση των εν διασπορά σωματιδίων σύγκρουση σωματιδίων λόγω θερμικής κίνησης : συσσωμάτωση / σταθερότητα κολλοειδών συσσωμάτωση: ελκτικές δυνάμεις van der Waals (ελκτικές) σταθερότητα: ηλεκτρικής διπλοστοιβάδας (ελκτικές/απωστικές) Θεωρία DLVO: ποσοτική περιγραφή της σταθερότητας και της συσσωμάτωσης των κολλοειδών γίνεται με βάση τη θεωρία DLVO. Η κύρια αιτία της συσσωμάτωσης στα κολλοειδή είναι οι ελκτικές δυνάμεις van der Waals μεταξύ των σωματιδίων. Η αντίθετη τάση, δηλαδή η σταθερότητα των κολλοειδών διασπορών είναι συνέπεια των απωστικών δυνάμεων μεταξύ των ομώνυμων φορτισμένων ηλεκτροκινητικών μονάδων ή μικυλιών καθώς και η έλξη των σωματιδίων από το διαλύτη.

16 Σταθερότητα Κολλοειδών - Θεωρία DLVO
Μεταβολή της ενέργειας αλληλεπίδρασης καθώς τα σωματίδια προσεγγίζουν μεταξύ τους συμβολή δύο τύπων αλληλεπιδράσεων : ηλεκτροστατική άπωση διασωματιδιακή έλξη Καμπύλες ολικές ενέργειας αλληλεπίδρασης Σε πολύ μικρές αποστάσεις λόγω επικάλυψης των ηλεκτρονιακών νεφών υπερισχύει η απωστική ενέργεια (άπωση Born). Σε λίγο μεγαλύτερες αποστάσεις υπερισχύει η ελκτική ενέργεια van der Waals. Σε ενδιάμεσες καταστάσεις μπορεί να υπερισχύει πάλι η ηλεκτροστατική άπωση λόγω των ηλεκτρικών διπλοστοιβάδων. Σε μεγαλύτερες απωστάσεις υπερισχύει και πάλι η ελκτική ενέργεια van der Waals. .Αν το μέγιστο στη δυναμική ενέργεια είναι μεγάλο σε σχέση με τη θερμική ενέργεια kBΤ των σωματιδίων, το σύστημα αναμένεται να είναι σταθερό , δηλαδή να ανθίσταται στη συσσωμάτωση. Στη αντίθετη περίπτωση προβλέπεται να κροκιδώνεται εύκολα. Επομένως το ύψος της καμπύλης ενεργειακό φράγμα για την κροκίδωση του κολλοειδούς και εξαρτάται από το μέγεθος του δυναμικούς ψd (ή ζ) και από την εμβέλεια των απωστικών δυνάμεων (δηλαδή του λόγου 1/κ) Επομένως το ύψος της καμπύλης V(1) θα πρέπει να θεωρείται σαν το ενεργειακό φράγμα για την κροκίδωση του κολλοειδούς. Το ενεργειακό φράγμα εξαρτάται από το μέγεθος του δυναμικούς ψd (ή ζ) και από την εμβέλεια των απωστικών δυνάμεων (δηλαδή του λόγου 1/κ) όπωβς φαίνεται και στο Σχήμα Τέλος, στο Σχήμα 1.12βη καμπύλη V(1) παρουσιάζει ένα βαθύ ελάχιστο το οποίο εμφανίζεται σε πολύ μικρές αποστάσεις. Αν το ελάχιστο αυτό παρουσιάζει ένα μέτριο βάθος σε σχέση με την θερμική ενέργεια kBT, θα πρέπει να οδηγεί σε μια εύκολα αντιστρέψιμη θρόμβωση του κολλοειδούς. Αν τα σωματίδιαείναι πολύ μικρά (α<10-8m) και το ενεργειακό φράγμα της κροκίδωσης είναι αρκετά υψηλό, τότε το δευτερεύον ελάχιστο δεν είναι ποτέ αρκετά βαθύ ώστε να παρατηρηθεί θρόμβωση. Αν όμως τα σωματίδια είναι μεγαλύτερα, τότε είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε θρόμβωση του κολλοειδούς.

17 Σταθερότητα Κολλοειδών - Θεωρία DLVO
Συνολική ενέργεια αλληλεπίδρασης δίνεται από το άθροισμα (Bradford&Torkzaban, 2008) 1. Προσέγγιση αλληλεπίδρασης σφαίρας - σφαίρας όπου Α123 είναι η σταθερά Hamaker και λ(m) είναι το χαρακτηριστικό μήκος κύματος το οποίο συχνά λαμβάνεται ίσο με 100nm 2. Προσέγγιση αλληλεπίδρασης σφαίρας- πιάτου Αντικατάσταση της ποσότητας (rcrc2)/(rc+rc2) με rc

18 Σταθερότητα Κολλοειδών - Θεωρία DLVO
υλικό σταθερά Hamaker (J) κολλοειδές (πολυστυρένιο) 6.6x10-20 άμμος 6.5x10-20 νερό Σταθερά Hamaker αλληλεπίδραση δύο σωματιδίων 1 και 2 σε ένα μέσο διασποράς 3. όταν τα σωματίδια είναι απομακρυσμένα, οι αλληλεπιδράσεις είναι τύπου: «σωματίδιο-μέσο διασποράς» ή 1-3 και 2-3, με σταθερές Hamaker, A13 και Α23.

19 Πειραματική Διαδικασία – Υλικά και Μέθοδοι
Ιχνηθέτης χλώριο, υπό μορφή χλωριούχου καλίου 0.01 mM KCl σε υπερκάθαρο νερό οι συγκεντρώσεις χλωρίου μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ιοντικής χρωματογραφίας Διάλυμα ηλεκτρολύτη Χημικό αντιδραστήριο NaCl και υπερκάθαρο νερό IS: 0.1mM έως 1Μ pH περίπου 7.2 10ml αραιωμένου διαλύματος κολλοειδούς διασποράς/100ml NaCl 108 κολλοειδών σωματιδίων ανά ml διαλύματος

20 Πειραματική Διαδικασία – Υλικά και Μέθοδοι
Πληρωτικό Υλικό xαλαζιακή άμμος κατασκευαστής Filcom Filterzand & Grind δύο μεγέθη: λεπτόκοκκη (coarse) 1-2 mm (No 16: mm) και μεσαίου μεγέθους (medium) mm (No 40: mm) 96.2 % SiO2, 0.15 % Na2O, 0.11 % CaO, 0.02 % MgO, 1.75 % Al2O3, 0.78 % K2O, 0.06 % SO3 and 0.46 % Fe2O3, 0.03 % P2O5, 0.02 % BaO, and 0.01% Mn3O4

21 Πειραματική Διαδικασία – Υλικά και Μέθοδοι
Κολλοειδή σφαιρικά φθορίζοντα πολυμερή μικροσωματίδια (fluorescent polymer microspheres) εύκολο να μελετηθούν / καλά προδιορισμένα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά 3 διαφορετικά μεγέθη κολλοειδών (0.075, 0.30 και 2.1 μm) (Duke Scientific Corporation, Paolo Alto, California). συγκέντρωση στερεών του αρχικού διαλύματος κολλοειδών :1%. ρp=1.05gr/cm3 δείκτης διάθλασης 1.59 Φασματοφωτόμετρο φθορισμού

22 Πειραματική Διάταξη

23 Πειραματικά Αποτελέσματα
απιονισμένο νερό παροχή 1.5 ml/min Sw = 90% Πειράματα Ιχνηθέτη Ποσοστό Ανακτώμενης μάζας

24 Πειραματικά Αποτελέσματα
Επίδραση μεγέθους κολλοειδών στη συγκράτηση ψιλόκοκκη άμμος Επιβράδυνση κολλοειδούς dc (μm) Mr (%) M1c/M1tr 0.075 82.0 0.99 0.3 97.9 1.23 2.1 61.0 1.47 Ενίσχυση ταχύτητας background solution: απιονισμένο νερό Παροχή 1.5ml/min

25 Πειραματικά Αποτελέσματα
Επίδραση μεγέθους κολλοειδών στη συγκράτηση Μεσόκοκκη άμμος dc (μm) Mr (%) M1c/M1tr 0.075 80.4 1.37 0.3 91.3 1.19 2.1 61.0 1.0 background solution: απιονισμένο νερό Παροχή 1.5ml/min

26 Πειραματικά Αποτελέσματα
Επίδραση ιοντικής ισχύος στη συγκράτηση κολλοειδών Λεπτόκοκκκη άμμος Μεσόκκοκη άμμος dc = 0.075μm παροχή 1.5ml/min IS (mM) Sw (%) Mr 1 58 73.59 88 71.80 5 95 35.11 64 31.99

27 Πειραματικά Αποτελέσματα
Επίδραση ιοντικής ισχύος στη συγκράτηση κολλοειδών dc= 0.30μm παροχή 1.5ml/min SW=85%

28 Πειραματικά Αποτελέσματα
Επίδραση ιοντικής ισχύος στη συγκράτηση κολλοειδών

29 Υπολογισμοί – Ενέργεια Αλληλεπίδρασης
dc =0. 075μm IS=5mM Λεπτόκκοκη άμμος Αλληλεπίδραση Σφαίρας-Πιάτου Αλληλεπίδραση Σφαίρας-Σφαίρας

30 Συμπεράσματα Επίδραση μεγέθους στη συγκράτηση Επίδραση ιοντικής ισχύος
η συγκράτηση αυξάνεται με αύξηση του μεγέθους των κολλοειδών η συγκράτηση δεν επηρεάζεται από το μέγεθος του πληρωτικού υλικού Επίδραση ιοντικής ισχύος η συγκράτηση αυξάνεται με αύξηση της ιοντικής ισχύος η συγκράτηση για την ίδια τιμή ιοντικής ισχύος είναι πιο έντονη για τα κολλοειδή σωματίδια διαμέτρου dc = 0,075μm το μέγεθος του πληρωτικού υλικού δεν επηρεάζει το βαθμό της συγκράτησης

31 Συμπεράσματα Ενέργεια αλληλεπίδρασης
Οι αλλεπιδράσεις τόσο μεταξύ κολλοειδών όσο και μεταξύ κολλοειδών-κόκκων άμμου είναι απωστικές Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ κολλοειδών δεν οδηγούν σε θρόμβωση.

32 Σας ευχαριστώ πολύ 

33 Συλλέκτης δειγμάτων Retriever 500 (Teledyne Technologies Inc.)
Διαθέτει στο μπροστινό μέρος πίνακα με κουμπιά ρύθμισης Τοποθέτηση του συλλέκτη δειγμάτων μέσα στο δοχείο κενού Η βάση τοποθέτησης δοκιμαστικών σωλήνων άλλαζε θέση κάθε 2 min Χρήση 68 δοκιμαστικών διαμέτρου 13mm

34 Δοχείο κενού Κατασκευασμένο από χάλυβα
Διαθέτει παχιά, διαφανή πλαστική κάλυψη Διαθέτει 2 εξόδους Για τη σύνδεσή του με την αντλία κενού Για τη σύνδεσή του μέσω καλωδίου παροχής ηλεκτρικού ρεύματος με τον συλλέκτη δειγμάτων Το διαφανές πλαστικό κάλυμμα διαθέτει 2 υποδοχές Μία υποδοχή για την κάτω έξοδο της στήλης εδάφους Δεύτερη υποδοχή για το κενό μέσα στο θάλαμο να μπορεί να ελεγχθεί με έναν φορητό μετρητή πίεσης

35 Στήλη εδάφους Κατασκευή από πλεξιγκλάς
Μήκος 15,2 cm & εξωτερική διάμετρο 5,1cm Κυλινδρικός σωλήνας για τη συγκράτηση εδαφικού υλικού Δύο αποσπώμενα σύνθετα κυλινδρικά καπάκια (τοποθέτηση στα δύο άκρα του σωλήνα) Τρεις μεταλλικές ράβδους συγκρατούν τον σωλήνα και τα δύο κυλινδρικά καπάκια

36 Αντλία κενού με ρυθμιστή πίεσης
Διαθέτει δύο εξόδους. Η μία συνδέεται στην αντλία κενού και η άλλη συνδέεται στο δοχείο κενού (διατηρώντας σταθερή την αρνητική πίεση) Επιθυμητή αρνητική πίεση στα πειράματα ροής και μεταφοράς ρύπων υπό ακόρεστες συνθήκες (0 και -0.5 bar) (

37 Καταχωρητής δεδομένων
Campell Scientific Co Σύνδεση μέσω καλωδίου USB σε ηλεκτρονικό υπολογιστή Καταγραφή μεταβολών πίεσης με το χρόνο Σύνδεση με μετασχηματιστές – μετρητές πίεσης

38 Αντλία συριγγών Soil Measurement Systems, Tucson, AZ
Εισαγωγή διαλύματος στη στήλη Σταθεροί ρυθμοί ροής για μεγάλα χρονικά διαστήματα (με περιοδική άντληση) Πίνακας με κουμπιά ρύθμισης Ρύθμιση χρονικού διαστήματος (20s) πριν από κάθε πείραμα