Скорость флокуляция частиц

Ввиду отсутствия резкого перехода от устойчивого состояния систем к неустойчивому, необходимо измерить скорость их флокуляции и сопоставить ее с теоретическими данными. Имеются два хорошо известных экспериментальных метода измерения скорости флокуляции эмульсии — на основе оптических свойств (мутность или рассеивание света) и метод счета частиц. [c.103]

Как отмечалось в начале этой главы, коллоидные частицы остаются во взвешенном состоянии неопределенно долгое время благодаря своему чрезвычайно малому размеру. Конечные скорости осаждения частицы приобретают только в том случае, если происходит их агрегация. Будучи взвешены в чистой воде, они не могут агломерировать из-за взаимодействия между сильно диффундированными двойными электростатическими слоями. Однако если в суспензию добавить электролит, двойные электростатические слои сжимаются при добавлении достаточного количества электролита коллоидные частицы могут настолько сблизиться, что под влиянием сил притяжения произойдет их слияние в более крупные агрегаты. Это явление известно под названием флокуляции, а наименьшая концентрация электролита, при которой она происходит, называется порогом флокуляции. [c.155]

Как считают [79], причиной флокуляции частиц в случае полярных мономеров является быстрый расход эмульгатора в начале полимеризации вследствие образования большого числа сильно набухающих в своем мономере частиц, дальнейший их рост приводит к флокуляции ввиду исчерпания (эмульгатора. Однако из рис. 3.4 видно, что при полимеризации более полярных мономеров не наблюдается увеличения расхода эмульгатора в начале процесса. Наоборот, в этом случае эмульгатор расходуется с меньшей скоростью. [c.106]

В связи с этим можно предположить, что флокуляция частиц при полимеризации полярных мономеров связана, с одной стороны, с пониженной адсорбцией эмульгатора, обусловливающей разреженность его адсорбционных слоев, с другой—с высокой концентрацией -мономера в частицах, способствующей увеличению скорости лолимеризации. [c.106]

Вследствие флокуляции частиц, характерной для эмульсионной полимеризации полярных мономеров, к ней не могут быть применимы кинетические уравнения, выведенные для полимеризации стирола. Поэтому предприняты попытки вывести уравнения для скорости полимеризации таких мономеров без учета числа частиц. [c.108]

Результирующая энергия взаимодействия V вычислена как функция расстояния между частицами с учетом электрического отталкивания Уд и притяжения за счет сил Ван-дер-Ваальса Уд. Авторами с помощью вычислительной техники было определено значение Ум — высоты энергетического барьера, препятствующего флокуляции. Скорость флокуляции характеризовалась соотношением устойчивости Фукса [136]. [c.123]

Функциональная зависимость 0(1—0) достигает максимума при 0 = = 0,5. При меньших значениях 0 скорость флокуляции и размер устойчивых хлопьев уменьшаются. При крайних значениях аргумента 0=0 (отсутствие адсорбции макромолекул) и 0 = 1 (вся поверхность частиц покрыта адсорбированными макромолекулами) флокуляция не происходит. [c.626]

Однако для того чтобы устойчивость дисперсий имела практическую значимость, они должны быть устойчивы не только по отношению к флокуляции, связанной с обычным броуновским движением, но и по отношению к соударениям, связанным со сдвигом, и к ортокинетической флокуляции [4]. При этом виде флокуляции частицы не имеют одинаковой средней энергии (распределенной по экспоненциальному закону Больцмана), а имеют одинаковые скорости, изменяющиеся только в соответствии со сдвиговым градиентом. В результате, необходимая для преодоления потенциального барьера энергия пропорциональна массе частицы М, т. е. пропорциональна а при заданной плотности частиц. Отсюда следует, что сопротивление ортокинетической флокуляции стабилизируемых кулоновскими силами частиц резко падает с ростом размера их. Из-за того, что при заданном сдвиговом градиенте интервал разброса частиц по скоростям мал, существует критический размер частиц, при котором кинетическая энергия [c.30]

Скорость флокуляции зависит от числа взвешенных частиц, расстояния, на которое должны приблизиться частицы для того, чтобы произошла адсорбция, сферы действия аттракционных сил и скорости движения частиц, которая определяет вероятность такого сближения. [c.77]

В развитие представлений Ла Мера с учетом электрического заряда коллоидных частиц и макроионов и природы адсорбционных сил по аналогии с коагуляцией скорость флокуляции может быть выражена уравнением, [c.77]

Соотношение, в присутствии макромолекул, между скоростью флокуляции и скоростью слипания коллоидных частиц между собой имеет вид [c.78]

Флокуляция частиц, размер которых достаточно велик, происходит под воздействием возникающих в движущемся потоке и перемещающихся с различной скоростью микрообъемов жидкости. [c.78]

Формально уравнения, описывающие процесс турбулентной и градиентной флокуляции, идентичны. В обоих случаях скорость флокуляции возрастает с увеличением объема частиц. Применительно к частицам разных размеров [c.80]

При Ф1=0,5 скорость флокуляции должна быть максимальной и равной половине скорости коагуляции (эффективны лишь столкновения между частицами описанных двух сортов). Авторы [129] действительно обнаружили, что кинетика этого процесса описывается как реакция второго порядка ( Л ). Неожиданно, однако, максимальная скорость флокуляции оказалась практически равной скорости коагуляции электролитом, что не нашло пока объяснения. [c.138]

В соответствии с уравнением (5.1) было действительно показано [6, 135], что максимальная скорость флокуляции наблюдается, если макромолекулы занимают половину всех адсорбционных мест на поверхности частиц. [c.139]

С увеличением содержания флокулянта в системе скорость укрупнения частиц вначале возрастает, а затем уменьшается, достигая приблизительно постоянного значения (см. рис. 5.8). Уменьшение скорости флокуляции при высоких концентрациях полиэлектролита (Спэ) обусловлено стабилизацией дисперсий в результате формирования на поверхности частиц достаточно толстых адсорбционных слоев и, как показали электрофоретические измерения, роста их положительного заряда после перезарядки золя [131, 135]. [c.140]

Влияние кинетики адсорбции ВМС частицами на степень флокуляции проявляется в зависимости от эффективности проведения процесса смешения полимера с дисперсией, от продолжительности и интенсивности перемешивания системы и т. п. Улучшение условий для диффузии макромолекул к поверхности частиц (увеличение продолжительности контакта ВМС с частицами, перемешивание, разбавление дисперсии и др.) приводит, как правило, к росту степени флокуляции. Формирование на частицах достаточно толстого адсорбционного слоя увеличивает диаметр столкновения что также может быть причиной увеличения скорости флокуляции по сравнению с коагуляцией электролитом [134], как это было обнаружено при флокуляции положительного золя Agi полиакриловыми кислотами [142]. [c.141]

Эти представления основываются на анализе уравнения кинетики флокуляции (5.1), показывающего, что максимальная скорость флокуляции соответствует 0 = 0,5. По нашему мнению, это почти общепринятое положение не совсем правильно, так как трудно себе представить, чтобы даже при малых 0 в условиях равномерного покрытия, всех частиц ВМС непокрытая поверхность данной частицы была бы доступной для адсорбции флокулянта. Половинное покрытие поверхности, как оптимальное для наступления флокуляции, следует рассматривать скорее как некий усредненный параметр, который может быть принят во внимание только в условиях неравномерного распределения полимера на частицах. Результаты проведенных нами опытов свидетельствуют о том, что оптимальная флокуляция, как правило, наступает при величинах адсорбции ВМС примерно вдвое меньших, чем величина удельной адсорбции Г, соответствующая стабилизации дисперсии [6]. При флокуляции в условиях неустановившегося равновесия адсорбции ВМС изменение ионной силы раствора мало сказывается на эффективности данного процесса. [c.144]

К — коэффициент, объединяющий коэффициенты предыдущих уравнений). Функциональная зависимость 0(1 — 0) достигает максимума при 0 = 0,5. В случае меньших значений скорости флокуляции размер устойчивых хлопьев уменьшается. Для крайних значений аргумента 0 = 0 (отсутствие адсорбции макромолекул) и при = 1 (вся поверхность частиц покрыта адсорбированными макромолекулами) флокуляция отсутствует. [c.162]

При Ф1 =0,5 скорость флокуляции должна быть максимальной и равной половине скорости коагуляции (эффективны лишь столкновения между частицами описанных двух сортов). В работе [64] действительно было обнаружено, что кинетика этого процесса описывается как реакция второго порядка ( Л ). [c.56]

При выводе этого соотношения предполагалось, что адсорбция ВМС описывается уравнением Лэнгмюра, что является дискуссионным. В ряде работ показано, что максимальная скорость флокуляции, в соответствии с этим уравнением, наблюдается при 0=0,5. При 0<О,5 адсорбированные молекулы полимера не обеспечивают достаточной связанности между единичными частицами, а при высоких значениях в контакт частицы с адсорбированной на соседней частице макромолекулой уже затруднен (стабилизация дисперсии). [c.57]

Функциональная зависимость 0(1—0) достигает максимума при 0 = 0,5. При меньших значениях 0 скорость флокуляции н размер устойчивых хлопьев уменьшаются. При больших значениях 0(0 il) флокуляция не наступает. Однако кроме мости-кообразования адсорбированные макроионы могут уменьшать устойчивость коллоидных растворов, что обусловлено снижением заряда и потенциала частиц [37]. До сих пор неясно, какой из этих механизмов является определяющим в тех или иных конкретных условиях [38]. Как правило, наиболее эффективны такие флокулянты, как полнэлектролиты, макроионы которых имеют заряд, противоположный заряду частиц дисперсной фазы [39]. [c.31]

Поскольку одним из этапов процесса флокуляции является столкновение частиц, то очевидно, что скорость флокуляции зависит в большей степени от числа частнц в единице объема раствора, чем от массовой концентрации кремнезема. Таким образом, при концентрации кремнезема 1 % в золе с размером частпц 10 нм в единице объема содержится в 1000 раз больше частиц, чем в золе с частицами 100 нм в диаметре. К тому же частицы меньшего размера перемещаются с большими скоростями (броуновское движение), что влияет на силу соударения частиц, причем такая сила должна быть достаточно большой, чтобы преодолеть ионный барьер. [c.521]

Отмечается [99], что при полимеризации стирола число растущих частиц даже на участке стационарной скорости увеличивается на 50%, причем флокуляция частиц отсутствует. Кроме того, говорится о возможности осуществления полимеризации стирола с высокими скоростями лри концентрациях эм ульгатора ниже ККМ, если эмульгатор отличается хорошей адсорбционной способностью. [c.25]

При образовании частиц протекают три конкурирующих процесса радикалообразование, захват радикалов первичными частицами и флокуляции частиц. Если скорости этих процессов обозначить соответственно Rя, Яф, то скорость образования частиц будет составлять йМ/сИ=Я —Яз—Яф. На ранней стадии полимеризации, когда частиц нет, (1К/(И = Яи, когда образуются частицы йМ сИ = = / и—Яз. При большом числе частиц и их недостаточной устой- [c.96]

Наблюдаемое различие в коллоидном поведении систем при лолимеризации неполярных и полярных мономеров представляетоя возможным связать с различным соотношением скорости образования полимерной поверхности и скооости ее стабилизации увеличение скорости образования макромолекул, повышение кон центра- ции мономера в частицах, понижение адсорбции эмульгатора при полимеризации полярных мономеров приводят к флокуляции частиц, тогда как в случае неполярных мономеров перечисленные факторы действуют в обратном направлении, и частицы в стационарном периоде остаются дискретными. С этой позиции механизм формирования частиц неполярных и полярных мономеров может быть представлен схемой, изображенной на рис. 3.8 [95]. [c.108]

Для того, чтобы избежать флокуляции частиц дисперсной фазы, которая может исказить результаты расчетов, для определения эффективного объема частиц использовались значения вязкостей суспензий, полученных путем экстраполяции к бесконечному градиенту скорости сдвига [68]. Авторы исследовали адсорбцию алкидных смол на двуокиси титана, а также адсорбцию статистических сополимеров ла-у р илмета к р и л ата,. метилмета -крилата, глицидилметакрилата и др. Полученяь.е значения толщины адсорбционных слоев составляют 100 — 240 А. [c.87]

Подобная методика использована Оттевиллом и Шоу (1966). Они вычислили мутность, которая ожидалась в момент 5%-ного уменьшения общего числа частиц и сравнили время достижения мутности для латексов, обработанных различными электролитами. Эту методику можно применять для эмпирического сравнения скоростей даже для гетеродисперсных коллоидов нри использовании предположения, что закономерности роста агрегатов не изменяются во времени. Это предположение реально, еслп ограничиться малыми степенями флокуляции, при которых образуются дуплеты, триплеты и т. д., и несправедливо, если образуются мультиплетпые агрегаты частиц, так как форма флокулированного осадка (и, следовательно, степень светорассеяния) зависит от скорости флокуляции. [c.104]

По мере снижения ДП флокуляция частиц Ре(ОН)д усиливается, но наибольшей скорости она достигает лишь после добавления электролита (Na2S04), вызывающего дополнительную аста-билизацию частиц Для флокуляции иллитовой суспензии добавление электролита оказалось необходимым условием. Сильные флокулирующие свойства анионных ВМФ проявляются для суспензий кальцита и флюорита с положительно заряженными частицами [124 (стр. 118)]. [c.302]

Для дисперсий с более высокими концентрациями, приближающимися к области критической упаковки, при скоростях сдвига в интервале 1—5000 с наблюдаются значительные отклонения от ньютоновского поведения. В некоторых случаях с увеличением скорости сдвига снижается вязкость ( разжижение при сдвиге ), в других же случаях увеличение скорости сдвига вызывает и повышение вязкости ( загущение при сдвиге ). Последнее часто свойственно действительно идеальным дисперсиям с коэффициентом Эйнштейна близким к идеальному (2,5) для сфер. Другие дисперсии с высоким значением объемной доли могут проявлять тик-сотропию, обусловленную флокуляцией частиц, и образовывать в условиях покоя высоковязкую структуру . Эта структура легко [c.267]

Коагуляция — процесс укрупнения частиц в коллоидных или грубодисперсных системах в результате их. слипания под действием молекулярных сил сцепления, между тем как при флоку-ляции укрупнение частиц возникает не вследствие изменения двойного электрического слоя ионов на поверхности частиц, а из-за слабой их молекулярной,связи с дисперсной средой. Было изучено [268] воздействие водорастворимых высокомолекулярных веществ, в частности полиакриламида, на процесс очистки и осветления рассола, приготовленного из баскунчакской соли, а также подземного рассола с повышенным содержанием примесей (8,0 г/дм Са +, 3,0 г/дм Mg +). В присутствии полиакриламида наблюдается почти мгновенное образование хлопьев, быстрое отстаивание и хорошее уплотнение шлама. Связывание частиц твердой фазы происходит не отдельными макромолекулами флокулянта, а группами макромолекул, образующих между собой местные локальные структуры. Полиакриламид по разному влияет на отдельные компоненты суспензии гидроксид магния под действием флокулянта образует быстрооседающие хлопья, причем скорость их образования и осаждения зависит от дозы полиакриламида заметная флокуляция частиц карбоната кальция достигается при условии, если полиакриламид добавляют после образования кристаллических зародышей СаСОз-Последнее обстоятельство накладывает дополнительные требования к выбору места ввода флокулянта. Поскольку полиакриламид ускоряет процесс осаждения только в структурированных [c.194]

Для описания скорости флокуляции по механизму мостикообразо-вания, когда равновесие адсорбции полимера достигается быстро и скорость процесса определяется только условиями столкновения частиц, Ла Мер с сотр. предложил уравнение [61] [c.57]