[工學(xué)]第2章泥沙的一般特性-資料下載頁(yè)
2025-01-15 20:21本頁(yè)面
【正文】 ++++++++++++++++++粘滯水水結(jié)粘束縛水吸附水膜自由水水合結(jié)（）擴(kuò)散層吸附層雙電層泥沙顆粒 中性水層內(nèi)外層3 泥沙顆粒周?chē)奈剿? 顆粒表面不僅吸附反離子，也吸引水分子。 103 泥沙顆粒周?chē)奈剿? ②、粘結(jié)水的特征 顆粒表面的負(fù)電荷對(duì)吸附層范圍內(nèi)的粘結(jié)水的吸引力約一萬(wàn)個(gè)大氣壓。在這樣大的壓力下，粘結(jié)水的密度達(dá)到 ，平均為 。粘結(jié)水在力學(xué)性質(zhì)上與固體物質(zhì)完全相同，具有極大的粘滯性、彈性和抗剪強(qiáng)度。它沒(méi)有傳遞靜水壓力的能力。 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++ +++++++++++++++ ++ + ++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++粘滯水水結(jié)粘束縛水吸附水膜自由水水合結(jié)（）擴(kuò)散層吸附層雙電層泥沙顆粒 中性水層內(nèi)外層3 104 （ 2）粘滯水 ①、粘滯水的含義 ： 圍繞在粘結(jié)水外面的水分子雖然也受到靜電引力場(chǎng)的作用，但距顆粒表面距離愈遠(yuǎn)，受到的靜電引力場(chǎng)的強(qiáng)度愈小，水分子所失去的自由活動(dòng)的能力也愈少，而且排列得比較疏松，不整齊，僅有輕微的定向。這部分水被稱(chēng)為粘滯水。 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++ +++++++++++++++ ++ + ++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++粘滯水 擴(kuò)散層吸附層水結(jié)粘雙電層束縛水吸附水膜自由水 泥沙顆粒中性水層內(nèi)外層水合結(jié)（）4 105 （ 2）粘滯水 ②、粘滯水的特征 粘滯水的密度雖沒(méi)有粘結(jié)水那么大，但仍比普通液態(tài)水的要大，為，也具有較高的粘滯性和抗剪強(qiáng)度，不能傳遞靜水壓力。 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++ +++++++++++++++ ++ + ++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++粘滯水 擴(kuò)散層吸附層水結(jié)粘雙電層束縛水吸附水膜自由水 泥沙顆粒中性水層內(nèi)外層水合結(jié)（）4 106 （ 3）束縛水與自由水 ? 粘結(jié)水和粘滯水統(tǒng)稱(chēng)束縛水。 ? 束縛水外面的水分子幾乎不再受靜電引力的作用，保持著原有自由活動(dòng)的能力，稱(chēng)為自由水。 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++ +++++++++++++++ ++ + ++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++粘滯水 擴(kuò)散層吸附層水結(jié)粘雙電層束縛水吸附水膜自由水 泥沙顆粒中性水層內(nèi)外層水合結(jié)（）4 107 （ 4）吸附水膜 對(duì)于粘結(jié)水和粘滯水（束縛水），其水分子部分地或完全地失去自由活動(dòng)能力，在顆粒周?chē)纬闪艘粋€(gè)水膜，此膜稱(chēng)為吸附水膜。 吸附水膜是泥沙顆粒與水相互作用的產(chǎn)物，從力學(xué)角度上看，是固態(tài)相與液態(tài)相的過(guò)渡類(lèi)型。 束縛水 吸附水膜 5 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++ +++++++++++++++ ++ + ++ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++粘滯水 擴(kuò)散層吸附層水結(jié)粘雙電層束縛水吸附水膜自由水 泥沙顆粒中性水層內(nèi)外層水合結(jié)（）108 （ 4）吸附水膜 吸附水膜的厚度 ? 雙電層的厚度就是束縛水的厚度，也就是吸附水膜的厚度。吸附水膜與反離子層大體上是一致的東西。 ? 吸附水膜的厚度主要取決于顆粒的礦物成分和水的化學(xué)成分（水的 pH值，離子的種類(lèi)和濃度），其厚度一般為 數(shù)量級(jí)。 5 109 （ 4）吸附水膜 吸附水膜的厚度 ? 粗顆粒泥沙，水膜所占容積遠(yuǎn)較泥沙的體積為小，作用不大；因此粗顆粒泥沙的性質(zhì)完全取決于泥沙本身的性質(zhì)。 ? 細(xì)顆粒泥沙，水膜不但和泥沙顆粒不可分離，而且重要性超過(guò)了泥沙顆粒，這就是極細(xì)的泥沙顆粒的性質(zhì)常因礦物組成和水中電解質(zhì)的改變而有很大不同的緣故。 5 111 雙電層中的電位 ? ①、熱力學(xué)電位（ ψ 0電位） ? 泥沙顆粒表面帶負(fù)電荷后所產(chǎn)生的電位值與擴(kuò)散層外自由電位之差，稱(chēng)為熱力學(xué)電位（或稱(chēng)為 ψ 0電位、表面電位）。 ? 其值大小取決于泥沙顆粒表面的離子總數(shù)，是固體顆粒與自由溶液之間的電位差。 ++++++ ++ ++ +++++++++++ +++++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散層吸附層沙粒雙電層外層內(nèi)層ζψ 0++++++++++++++ 擴(kuò)散層吸附層電位ψζ0距粘粒表面距離++++++++++++++++++++112 ㈣ 、雙電層中的電位 ②、電動(dòng)電位（ ζ 電位 ） ? 在吸附層內(nèi)電位線(xiàn)性降落，所剩余的電位差，即吸附層與擴(kuò)散層交界面的電位與擴(kuò)散層外自由電位之差稱(chēng)為電動(dòng)電位（ ζ 電位）。 ? 它表示吸附層表面與自由溶液之間的電位差，也就是粘粒上的負(fù)電荷經(jīng)吸附層中的陽(yáng)離子抵消后，所剩余的電位差。 ++++++ ++ ++ +++++++++++ +++++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散層吸附層沙粒雙電層外層內(nèi)層ζψ 0++++++++++++++ 擴(kuò)散層吸附層電位ψζ0距粘粒表面距離++++++++++++++++++++113 ㈣ 、雙電層中的電位 ③、電動(dòng)電位（ ζ 電位 ）與擴(kuò)散層厚度 ? ζ電位在擴(kuò)散層內(nèi)按指數(shù)規(guī)律衰減，它直接決定了擴(kuò)散層的厚度，因此，擴(kuò)散層的厚度往往用 ζ電位來(lái)代表。 ? ζ電位的大小取決于顆粒表面的離子總數(shù)（及泥沙顆粒所帶的負(fù)電荷）與吸附層內(nèi)反離子數(shù)的差值。 ++++++ ++ ++ +++++++++++ +++++++++++++++++++++++++++擴(kuò)散層吸附層沙粒雙電層外層內(nèi)層ζψ 0++++++++++++++
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