蹲在操作台边上反复调配比的时候,一直在琢磨沉降速度与哪些因素有关,明明前一次配好的混悬液沉得慢悠悠,换了一批粉料之后,底下很快就积了厚厚一层,当时第一反应是有人偷偷动过桶里东西,翻来覆去核对半天,才慢慢察觉到变量根本不止一个。

最先留意到的是颗粒大小。同一罐分散液里,粗一点的碎粒往下落的速度明显快很多,轻细的粉末能飘好久,甚至静置半天还悬在中层,肉眼看着浑浊。一开始没往这上头多想,以为只是单纯的轻重差别,后来筛了两档粒径分开试,差距一下子就拉开了,大颗粒一路往下沉,小颗粒悬浮的时间要长出不少。

颗粒的密度也会搅进来。同样大小的两种粉料倒进一样的液体里,沉落节奏完全不一样。密度偏大的那种,下落干脆,没多久就堆在容器底部;密度偏轻的,在液体里会慢慢晃,下沉的节奏拖沓很多。试过把两种粉末混在一起静置,下层全是高密度颗粒,上层悬浮的大多是密度更低的,分层看得清清楚楚。

流体这边的粘度影响也很直观。拿同一份粉料,分别兑进稀一点和稠一点的液体里面。稀的那一份,沉降来得很快,没过多久界限分明;粘度拉高之后,液体阻力变大,颗粒往下走就被拖住,沉降的节奏放缓很多。就是这点,之前好几次为了稳住悬浮状态,直接调整体系粘度,只是粘度调太高之后,别的操作环节会跟着变麻烦,没法一味往上加。

颗粒形状不是所有人第一时间能想到的,我也是偶然才注意到。接近球形的颗粒下落顺畅,受到的阻力相对稳定;片状、不规则棱角多的颗粒,下落的时候会歪歪扭扭,时不时在液体里打转,同等条件下,沉降速度会比球形颗粒慢一截。同样重量、差不多粒径的粉料,一个是圆润颗粒,一个是破碎状粉体,放一起对比,差别能看出来。

体系里面颗粒浓度高了之后,互相之间也会干扰。稀的时候,颗粒各自往下落,彼此碰不上多少;浓度上来之后,颗粒挤在一起,互相碰撞、阻挡,单个颗粒没法顺畅下沉,整体沉降速度反而降下来。浓度继续往上加,浆料变成稠厚的一团,沉降就变得很微弱,很长时间都看不到清晰沉淀层。

这只是我的个人感受,不是标准答案。

温度也会悄悄改变结果,温度变动会改变流体粘度,温度上去,很多液体粘度会变小,阻力跟着下降,沉降就会变快;温度降下来,流体变黏,沉降也就跟着慢下来。之前没控制环境温度,连着几天做对比,数据乱得离谱,折腾好久才反应过来室温一直在飘,这个变量被漏掉了。

还有分散状态,粉体有没有充分打散,有没有抱团结块,影响也很大。结块之后相当于变成一个大团块,等效粒径变大,沉降一下子就变快了。看着是同样的粉料,分散不到位,一团一团往下坠,分散开的细粉却能悬浮很久,同一批次原料,两种分散程度,结果完全两样。

试过刻意排除掉一两个变量单独观察,可很难做到全部条件卡死,随便哪个小地方变一点,沉降快慢就跟着偏移。有时候明明控制了粒径、密度、粘度,稍微晃一下容器,流场被打乱,短时间内沉降的节奏也会不一样,要等液面重新平稳之后,才会回到之前的状态。

后面不再想着一次性把所有条件全部固定死,每次只盯着一两个变量去看,其余条件尽量维持原样,一点点记下变化。很多因素不是单独起作用,它们缠在一起,这边调了粘度,可能间接影响分散程度,粒径变化又会改变颗粒之间碰撞的概率,没有简单的单向对应关系。

手里那几个装着混悬液的瓶子,一直摆在靠窗的台子上,隔段时间扫一眼沉淀层的厚度,没有打算整理出一套固定判断方式,只是靠着一次次观察,慢慢攒下一点自己能看懂的参考。