ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение пен и изучение их устойчивости из "Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии" чь работы, получение иены и изучение влияния ПАВ, высокомо [еку-лярных соединений и электролитов на ее устойчивость. [c.174] Как и все дисперсные системы, иены иолучают методами диспергирования и конденсации. Методом диспергирования пены получают посредством перемешивания нли барботирования газов в жидкость. Конденсационный метод основан на изменении физического состояния раствора (при повышении температуры раствора или уменьшении внешнего давления), приводящем к пересыщению его газом. [c.174] Первой стадией процесса перюобрааования является образование газовой шуль-сии (эмульсии газ — раствор ПАВ). На межфазной поверхности пузырьков (рис.. 52, а) образуется адсорбционный слой ПАВ При флокуляции пузырьков иа поверхности раствора формируется пленочный каркас пены, характеризующийся тем, что прослойки жидкости между адсорбционными слоями ПЛВ ка пузырьках пены взаимосвязаны, благодаря чему образуется единая структура. [c.174] Структура пены определяется соотношением объемов газовой и жидкой фаз, и в зависимости от этого соотношенпя пены могут иметь сферическую форму ячейки (шаровая пена), полиэдрическую или переходную ячеистую. [c.175] Используя геометрические правила Плато, можно предсказать наиболее вероятную форму ячейки пены. Она представляет собой пентл10нальный додекаэдр (рис. 52,6) — фигуру, ограниченную 12 пятиугольными гранями. Характерно, что поверхность пенных пленок в этом случае не имеет кривизны. (Состояние такой пены близко к равно-весн(зму, и поэтому она наиболее устойчива. [c.175] Для шаровых пен различают седиментационную и агрегативную устойчивость. По мере превращения шаровой пены в связную, полиэдрическую, понятие седиментацион-ной устойчивости применительно к ней теряет обычный смысл. [c.175] Элемент шаровой пены из трех пузырьков (а) и элементарная ячейка эдрической пены (б). [c.175] В пенах (особенно в шаровых) кривизна отдельных участков неодинакова. Следовательно, жидкость в пленках и каналах находится под различным давлением. В результате происходит разрушение пены. Разрушение пены происходит по трем механизмам а) вытекание жидкости из пены (синерезис), обусловливающее утончение пленок без изменения объема пены б) укрупнение больших ячеек пены и исчезновение маленьких из-за диффузии газа через пленки в) разрыв г ле-нок, приводящий к разрушению пены. Преобладание одного или другого механизма зависит от многих факторов. [c.176] Свойства пен обычно характеризуют следующими параметрами 1) кратностью — отношением объема пены к объему раствора, пошедшего на образование пены 2) стабильностью — временем существования элемента пены (пузырька, пленки) или определенного объема пены 3) дисперсностью — распределением пузырьков по размерам, или средним размером пузырьков. [c.176] Капиллярное давление измеряют с помощью прибора, изображенного на рис. 53. Установка состоит из П-образного водяного мгно-метра /, цилиндра с поршнем 2 (шприца) и капиллярной трубки 3 с приваренной пористой мембраной 4. Па трубке 3 на высоте Ю см от мембраны нанесена метка 5. [c.176] Прибор для определения поверхностного натяжения. [c.177] Установка для измерения капиллярного давления в пене. [c.177] Пеногенератор, например сосуд с барботером. [c.177] Из исходного раствора пенообразователя готовят растворы (по 20 мл) концентрации [в % (об.)] 0,5, 0,25, 0,125, 0,0625 и определяют их поверхностное натяжение (методика измерения приведена в работе 1). [c.177] Из приготовленных растворов ПАВ получают пены. Для этого часть раствора ПАВ наливают в пеногенератор, который подсоединяют к водоструйному насосу, и барботируют через раствор воздух. Полученные пены помещают поочередно в стеклянную кювету и определяют среднее значение диаметра ячеек пен с1 (как отношение длины кюветы к числу ячеек пены, укладывающихся по длине кюветы). [c.177] Из растворов ПАВ снова готовят пены и для каждой из них измеряют равновесное давление в каналах Плато — Гиббса ра по методике, приведенной выше. [c.177] Зная ра и d, рассчитывают радиус кривизны каналов Плато — Гиббса R. По.яученные данные записывают в таблицу (см. табл. VI. 5). Строят графики зависимостей а = /(спдв) и pa = f (спав) и анализи])уют полученные результаты. [c.178] Находят среднее значение диаметра ячейки пены d и давление в пенных каналах ра для всех приготовленных растворов (методика измерений описана выше). По уравнению (VI. 17) рассчитывают радиус пенных каналов R. Экспериментальные и расчетные данные записывают в таблицу, аналогичную табл. (VI. 5). Строят графики записи-мостей а =/(спав) и Pa = f n a) и анализируют полученные результаты. [c.178] Готовят растворы пенообразователя (по 20 мл), как указано выше, и в них добавляют по 0,2 мл 1,5 %-ного (масс.) раствора желатины. Растворы тщательно перемешивают и определяют их поверхнос тное натяжение. [c.178] Вернуться к основной статье