ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности адгезии и отрыва пузырьков из "Адгезия жидкости и смачивания" Адгезия и отрыв пузырьков. Контакт пузырька жидкости с твердым телом имеет место на границе раздела жидкость — твердая поверхность. Поэтому те представления, которые характеризуют адгезионное взаимодействие жидкости (см. гл. I и П1), справедливы в случае адгезии пузырьков к твердым поверхностям. [c.110] Однако наличие газовой (воздушной) среды внутри жидкой оболочки пузырька определяет некоторые особенности его взаимодействия с твердой поверхностью. Эти особенности заключаются в том, что помимо работы адгезия пузырьков может быть оценена при помощи силы то. Поскольку работа адгезии была подробно рассмотрена ранее в гл. I и П1, а применительно к вопросам флотации работа адгезии пузырьков будет изложена в гл. IX, остановимся более подробно на вопросах оценки адгезии пузырьков посредством силы. [c.110] При адгезии пузырьков могут быть два случая. В первом случае (рис. IV, 1) пузырек газа окружен жидкой средой. Во втором случае вместо жидкой среды находится газ, т. е. внутренняя и наружная поверхности пузырька соприкасаются с газовой средой. На практике, при флотации, имеет место первый случай, рассмотрению которого посвящается эта глава. [c.110] Противодействует адгезии давление газа внутри пузырька Р за вычетом гидростатического давления жидкости Рр, которое зависит от положения поверхности пузырька относительно твердого тела (см. рис. IV, 1). Гидростатическое давление на высоте к от контура прилипания равно hg Ар (Ар — разность плотностей жидкости и газовой среды). Разность давления внутри пузырька и гидростатического давления, умноженная на площадь контакта пузырька с поверхностью пг1 (см. рис. IV, 1), будет определять силы, которые противодействуют адгезии. [c.111] Таким образом, для отрыва пузырька следует приложить силу, меньшую, чем сила адгезии, определяемая по уравнению (IV, I), на величину, которая равна второму члену правых частей уравнений (IV, 3) и (IV, 5). [c.111] Все величины, входящие в уравнения (IV, 3) и (IV, 5), поддаются измерению. Некоторые результаты измерений приведены в табл. IV, 1. [c.111] В случае прилипания пузырька воздуха к свежеобразованной поверхности парафина. [c.112] Из данных таблицы IV, 2 следует, что значения силы адгезии, рассчитанные по формуле (IV, 1) и на основе равновесия пузырька (см. рис. IV, ), удовлетворительно согласуются между собой. [c.112] в случае прилипания пузырька к твердой поверхности сила отрыва не равна силе адгезии, определяемой по формуле (IV, 1). В случае адгезии частиц сила отрыва равна силе адгезии но противоположно направлена. В этом суть различия между силой отрыва и силой адгезии для частиц и пузырьков. [c.112] Следует заметить, что экспериментально определяется величина силы отрыва пузырька. Поэтому для практических целей и единства дальнейшего изложения будем считать, что сила отрыва есть та сила, которая может служить количественной характеристикой адгезии пузырька. Фактическая величина этой силы меньше, чем силы адгезии, обусловленной поверхностными явлениями. [c.112] Если условие (IV,9) не выполняется, то сила адгезии не в состоянии преодолеть давление газа внутри пузырька и произойдет самопроизвольный отрыв пузырька. [c.113] Правая часть неравенства (IV, 10) дает возможность рассчитать силу отрыва, необходимую для удаления твердых частиц с поверхности пузырька, а левая часть неравенства позволяет определить размеры твердых частиц, прилипших к поверхности пузырька. [c.113] Краевой угол, градусы. ... [c.113] Расчеты по уравнениям (IV,8) и (IV, И) проводились на основе экспериментального определения величин, входящих в эти уравнения. Расхождение полученных данных не превышает 6,5%, что свидетельствует о возможности использования для практических расчетов формул (IV,8) и (IV, Г1). [c.113] сила отрыва пузырька от твердой поверхности может быть определена расчетным путем. Сила отрыва, так же как и сила адгезии, зависит от краевого угла, размеров пузырька и поверхностного натяжения жидкости на границе с газовой средой. [c.114] Сила адгезии, которая удерживает пузырек на поверхности, в соответствии с уравнением (IV, 1) тем больше, чем больше краевой угол. Для малых краевых углов пузырек сидит на небольшом основании, периметр площади контакта его мал, и такой пузырек легко оторвать от поверхности. [c.114] Краевой угол определяет размеры отрываемого пузырька и сам в свою очередь зависит от потенциала поверхности. При наложении потенциала на твердую поверхность между диаметром пузырька и значением краевого угла получена линейная зависимость. [c.114] Сила отрыва пузырька в соответствии с формулой (IV, И) зависит от объема пузырька. Вместе с тем с увеличением размера пузырька растет площадь контакта и в соответствии с формулой (IV, 1) увеличивается сила адгезии. Поэтому для конкретной системы (твердое тело — жидкость — газ) можно найти максимальное значение сил отрыва. [c.114] Максимум сил отрыва наблюдается при относительно малых концентрациях. При концентрации олеата натрия выше 0,07% пузырек диаметром 4 мм не прилипает. [c.114] Вернуться к основной статье