大多数的悬浮液,不论是天然的或人工制成的,都是多级分散系统,即由大小不等的粒子所构成。在生产及科研中,常需了解大小不等的粒子在试样中的百分含量,即粒度分布。测定粒度分布最常用的方法是沉降分析。此法是在静止的介质中,根据大小不同的粒子受重力影响,以不同速度降落的原理来测定粒度分布。
因悬浮体中分散相粒子直径大于胶体粒子,粒子的布朗运动可忽略不计,粒子主要受重力影响而下降。在静止分散介质中,受重力影响的粒子开始时会以加速度向下沉降。但随着粒子降落速度的急剧增加,分散介质对粒子的阻力也大为增加,因阻力与粒子的降落速度成正比。达到一定的降落速度时,阻力与重力达到平衡,此后粒子将不再加速降落,而以等速降落了。这个以等速下降的速度称为沉降速度。下表列出的为不同黏土粒子在水中的沉降速度实验值,说明粒子愈小在水中俞不易沉降,因此粒子在介质中沉降时就将发生粒度分级。 粒子直径d/(0.001m) 沉降速度/(0.01m/s) 沉降0.1 m所需时间 0.5 4.104 2.44秒 0.05 0.177 56.50秒 0.005 1.79×10 1小时33分 0.0005 1.79×10 6天11小时