ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конденсационные методы из "Курс коллоидной химии 1984" Лиофильные коллоидные растворы, в частности растворы ВМС, получаются, как было уже сказано, при самопроизвольном распускании или растворении в подходящем растворителе затраты внешней работы их получение не требует. Процесс идет вследствие уменьшения свободной энергии при межмолекулярном взаимодействии (сольватации) и увеличения энтропии (энтропия смешения). [c.22] Для лиофобных систем характерны механические способы, в которых преодоление межмолекулярных сил и накопление свободной поверхностной энергии в процессе диспергирования происходит при совершении внешней механической работы над системой. В результате твердые тела раздавливаются, истираются, дробятся или расщепляются, причем характерно это не только для лабораторных или производственных установок, но и для процессов диспергирования, происходящих в природе. В последних дисперсные системы образуются в результате дробления и истирания твердых пород под действием прибоя, при разрушении и истирании подлежащих пород ледниками и водами в процессах выветривания и выщелачивания (где присоединяется и химическое воздействие), а также в результате раскалывания по трещинам при замерзании воды. [c.22] В лабораторных и промышленных условиях рассматриваемые процессы проводят в дробилках, жерновах и мельницах различной конструкции. Наибольшее применение находит шаровая мельница, состоящая из полого цилиндрического барабана, частично заполненного шарами, изготовленными обычно из того же материала (сталь, алунд, агат, фарфор), что и цилиндр. Измельчаемый материал, сухой или увлажненный, помещают в цилиндр, вращение которого вызывает перекатывание и падение шаров, что, в свою очередь, приводит к истиранию и дроблению материала. О масштабах применения этого метода позволяют судить следующие цифры энергия, расходуемая на размол цемента в СССР, превышает энергию Волжской ГЭС. Мировое производство порошков (главным образом цементных) достигает 1 млрд. т/год. В настоящее время для снижения расхода материалов и энергии применяют новые аппараты, в частности — вибромельницы, в которых диспергирование облегчается применением периодических механических колебаний, планетарные, а также струйные мельницы. В последних пересекаются две струи грубодисперсной суспензии, выбрасываемые под большим давлением из трубопроводов. [c.22] Более тонкого диспергирования твердых и жидких материалов добиваются в коллоидных мельницах различных конструкций, принцип действия которых основан на возникновении разрывающих усилий в суспензии или эмульсии под действием центробежной силы в узком зазоре между ротором и статором или между дисками. [c.23] В настоящее время щироко применяют ультразвуковой метод, в котором диспергирование происходит также за счет разрывающих усилий. Они возникают как вследствие чередующихся локальных сжатий и расширений в жидкости при прохождении волны, таки вследствие кавитаций, т. е. образования и спадения полостей, заполняемых растворенным в жидкости газом. Резкие локальные изменения давления (порядка тысяч атмосфер) происходящие за ничтожно малые промел утки времени (10 —10 с) приводят к разрыву не только жидкостей, но и твердых тел. Таким путем получают органозоли хрупких металлов и сплавов, гидрозоли серы, гипса, графита, различных полимеров (крахмала, нитроклетчатки), гидроокисей металлов и т. д. [c.23] Еще более резкие локальные изменения давления возникают в колебательном разряде конденсированной искры высокого напряжения в межэлектродном пространстве. Современная разработка этого электрического метода (Сведберг, 1905 г.), названного электрогидравлическим эффектом, позволяет диспергировать твердые минералы (при V гьг 50 кВ) ее используют также для обеззараживания осадков сточных вод. Другой электрический метод (Бредиг, 1898 г.) основан на образовании вольтовой дуги между электродами из диспергируемого металла, помещенными в воду. Сущность метода заключается в распылении металла электрода в дуге, а также в конденсации паров металла, образующихся при высокой температуре. Поэтому электрический способ соединяет в себе черты диспергационных и конденсационных методов. [c.23] На кафедре коллоидной химии Ленинградского университета им. А. А. Жданова Григоров разработал конкретные условия получения золя гидроокиси железа этим методом. Золи гидроокиси железа применяют для очистки речной воды (см. гл. XIII). Относительная дешевизна электроэнергии и в особенности диспергируемого материала (железный лом) могут способствовать более широкому внедрению их в промышленность. [c.23] Вернуться к основной статье