Капли влияние поверхностно-активных

Показано, что критическая толщина жидкой пленки между двумя каплями эмульсий определяется величиной дисперсионных сил. Влияние поверхностно-активных веществ на дисперсионные взаимодействия зависит от состава и строения их полярных групп. Время образования черной пленки определенной площади связано со специфической адсорбцией ионов. [c.366]

Рис. 60. Влияние поверхностно-активных веществ на изменение тока в процессе роста отдельной капли

Рис. 71. Влияние поверхностно-активных веществ на характер изменения тока в процессе роста отдельной ртутной капли

В главе подробно рассматривается задача обтекания сферической частицы при значениях Ке порядка нескольких десятков или сотен анализируются характерные особенности потока на твердой и жидкой границе раздела фаз обсуждается тормозящее влияние поверхностно-активных веществ и роль малых отклонений формы капли от сферы приводятся данные по коэффициентам сопротивления, графики и расчетные формулы для определения скорости твердой сферической частицы, капли и пузырька, а также некоторые оценочные расчеты времени гидродинамической стабилизации частицы. [c.6]

Для уменьшения вихреобразования в систему обычно вводят поверхностно-активные вещества, которые стекают с поверхности капли в виде тонкой пленки и препятствуют прохождению диффундирующих молекул, увеличивая сопротивление массопередачи. Влияние поверхностно-активных веществ носит специфический характер и зависит от их концентрации. [c.54]

Эта формула является точной при Re< l (решение Ада-мара [1]) и, как показывают численные расчеты, выполняется с погрешностью не более 57о при Re<100 (см. таблицу). Можно предположить, что такая приближенная зависимость сохраняется для сферической капли и при Re>100. На рисунке приведена зависимость коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса для твердой сферы, газового пузырька и капли с соотношением вязкостей л—1. В области 100< Re<400 кривые J и 3 достроены но формулам (2) и (1) соответственно, а для построения кривой 2 использована формула (3). Там же приведены экспериментальные точки для системы четыреххлористый углерод — вода (р = 1,01) по данным работы [8], в которой, уделялось особое внимание вопросам очистки жидкостей и исключению влияния поверхностно-активных веществ. Сравнение коэффициентов сопротивления, вычисленных по экспериментальным данным авторов [c.29]

Так, в [100] анализируется влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) на движение капли. В состоянии покоя поверхностная пленка однородна, и градиент поверхностного натяжения не возникает. Однако, если капля перемещается, то поверхностно-активные вещества перераспределяются вдоль поверхности, создавая такой градиент. Поскольку поверхностное натяжение обычно убывает с ростом концентрации, капиллярный эффект в этом случае будет состоять в торможении поверхности и увеличении сопротивления капли. Если капиллярный эффект велик, то он приводит к полному прекращению движения на поверхности капли или пузыря, поэтому закон сопротивления для них становится таким же, как и для твердой сферической частицы. Этот вывод имеет многочисленные экспериментальные подтверждения [100]. [c.244]

На размер капли аэрозоля влияют следующие факторы диаметр капилляра распылителя, физические свойства раствора — поверхностное натяжение, вязкость, плотность, скорость струи газа, расход объемов газа и раствора. Поверхностное натяжение в большей степени сказывается на диаметре капель, в то время как вязкость — на расходе раствора. При использовании в качестве добавок поверхностно-активных веществ удается изменять некоторые из указанных факторов. В табл. 3.10. в качестве примера показано влияние вязкости на скорость распыления раствора. [c.58]

Аналогично влияет поверхностно-активный компонент. Наконец, массоперенос третьего компонента должен оказывать влияние на стабильность капли, увеличивая или уменьшая ее в зависимости от направления потока. Эти факторы рассмотрены ниже. [c.263]

Рнс. 3. Влияние природы и толщины полярной группы поверхностно-активного адсорбционного слоя на дисперсионное взаимодействие между масляными каплями в аависимости от расстояния 1 — А,= 10- 2 — А, = 10- 3 — Аг = 10- 4 — А1 = 10-" зрг [c.266]

В последние годы разрабатывается теория этого метода. Одним из важных выводов теории для практического применения метода является установление равномерного распределения вещества в капле к концу электролиза [5]. Хотя нет еще завершенного уравнения для теоретического расчета тока анодных пиков, однако в результате исследования влияния на его величину различных факторов (продолжительности и потенциала накопления, величины радиуса ртутной капли, объема раствора, интенсивности перемешивания раствора, температуры, поверхностно-активных веществ [6 ) предложены уравнения, связывающие его величину с одним или несколькими из указанных факторов [7]. [c.193]

При нейтрализации масел и жиров массообмен между очищаемым жиром и реагентом происходит на поверхности капли, движущейся в сплошной фазе поверхностно-активного вещества — мыла. Поверхностно-активные вещества оказывают влияние на каплеобразование, смачиваемость распылителя и стенок колонны, коалесценцию капель при движении в сплошной фазе, а также на образование эмульсий. [c.312]

При исследовании обтекания частицы в области малых и средних значений Re считалось, что в сплошной среде отсутствуют примеси поверхностно-активных веществ (ПАВ) и что капля сохраняет сферическую форму. Если в потоке имеется даже относительно небольшое количество ПАВ, то эта примесь, как правило, адсорбируется на поверхности капли, уменьшая ее подвижность. Вследствие этого интенсивность циркуляции жидкости в капле падает, а в предельном случае сильного влияния ПАВ циркуляция вообще тормозится и капля начинает двигаться как твердая сфера. Опыты по определению скоростей падения капель в чистых систем мах и при наличии добавок ПАВ в области малых и умеренных значений Re описаны в ряде работ — см., например, [32, 34]. Как и при малых Re, присутствие ПАВ оказывает тормозящее действие на, движение капли, причем в этом случае одним из признаков влияния ПАВ является увеличение при фиксированном Re возвратно-вихревой зоны в кормовой области капли. Так, по данным [34], при движении капли нитробензола технической чистоты в воде для Re = 350 точке отрыва потока соответствует угол 0з ЮО , что близко к значению, соответствующему отрыву на поверхности твердой сферы, в то время как для чистой системы при тех же условиях 0S 153°. [c.26]

Существенное влияние на процесс дробления капель оказывают в основном только относительно малые вихри, величина которых не превышает диаметра диспергированной капли. Разность скоростей движения фаз может приводить к неравномерности поверхностного натяжения межфазной границы, к снижению скорости циркуляционных потоков внутри диспергированной капли, а также к неравномерности распределения поверхностно-активного вещества по поверхности капли вследствие поверхностной диффузии. [c.53]

Чу, Тэйлор и Леви [1] изучали влияние некоторых поверхностно-активных добавок на эффективность экстракции бензойной кислоты водой из бензола в насадочных колоннах. Они установили, что при наличии ПАВ, сильно понижающих межфазное натяжение, дисперсная фаза (вода) раздробляется насадкой на более мелкие капли, чем в чистых условиях, и что эффект повышения степени экстракции может достигнуть 46%. [c.164]

Использованные в теории Фрумкина упрощающие предположения о слабом изменении адсорбции, возможности аппроксимации ее угловой зависимости с помощью os 0, возможности описания влияния поверхностно-активных веществ на движение поверхности капли с помощью коэффициента торможения подтверждаются в следующих предельных случаях при малом значении числа Пекле Ре aUiD а — радиус пузырька, и — его скорость D — коэффициент диффузии поверхностноактивного вещества) при Ре > 1, Re < 1 Re = aU/v (v — кинематическая вязкость жидкости), сильном торможении поверхности и умеренной поверхностной активности при Ре 1, Re С 1, если несмотря на относительно быстрое установление адсорбционного равновесия динамический адсорбционный слой формируется под влиянием кинетики адсорбции, что возможно лишь при очень низкой поверхностной активности. При Ре > >1, Re 1, слабом торможении и низкой поверхностной активности относительное изменение адсорбции невелико, но [c.128]

Механизм такого снижения коэффициентов массоотдачи в газовой фазе по сравнению со значениями, предсказываемыми теорией конвективного массопереноса, еще не достаточно изучен. Можно предположить, что это является следствием образования на границе раздела фаз энергетического или механического барьера из адсорбированного слоя молекул растворимых или нерастворимых веществ, обладающих поверхностно-активными свойствами. Влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ), специально вносимых в жидкую фазу в небольших количествах, на скорость массопередачи исследовалось неоднократно [5]. Такое влияние в основном является негативным, однако при некоторых видах ПАВ может приводить и к ускорению массопередачи. Уменьшение скорости массопереноса при добавках ПАВ происходит не только вледствие изменения гидродинамических условий, в частности подавления циркуляции внутри капли или пузыря. Разработана модель [16], согласно которой растворимые ПАВ адсорбируются поверхностью капли или пузыря и накапливаются в кормовой ее части в количествах, достаточных для создания межфазного сопротивления или барьера. Присутствие не растворимых в воде веществ также может способствовать уменьшению скорости массопереноса. В [48] отмечается, что скорость испарения воды в пузырек падала в несколько раз, когда в воде присутствовали капельки не растворимого в ней ундекана, которые могли захватываться всплывающим пузырьком и экранировать его поверхность. Однако в настоящее время нет ответов на вопросы о том, могут ли незначительные количества ПАВ или загрязнений, содержащихся в обычных жидкостях, создать на поверхности [c.286]

Влияние адсорбционного равновесия может не приниматься во внимание только в тех случаях, когда очень велика адсорбируемость вещества и вплоть до почти полного заполнения поверхности адсорбированными частицами можно пренебречь обратным процессом десорбции. Для подобных условий Я. Вебер, Я. Коутецкий и И. Корыта [404] рассчитали влияние адсорбции поверхностно-активных веществ на скорость электродного процесса, приняв, что заполненным и незаполненным участкам поверхности отвечают свои константы скорости, так что наблюдаемая скорость электродного процесса является линейной функцией заполнения электрода. Авторы [404] определили зависимость величины мгновенного тока от времени жизни капли, концентрации поверхностно-активных веществ и констант скорости электродной реакции на занятых и свободных участках поверхности электрода. Я. Кута и И. Смол ер [405] сравнили полученные на опыте кривые I — 1, снятые в течение жизни первой капли (т. е. в условиях, при которых отсутствуют изменения приэлектродной концентрации деполяризатора, обусловленные, электролиз()м на предшествующих каплях [19]), с результатами расчета Вебера, Коутецкого и Корыты [404] и нашли, что всегда на кривых г — , снятых в присутствии адсорбирующихся веществ, наблюдается снижение тока со временем, иногда почти до I = 0. В случае сильно адсорбирующихся незаряженных веществ ход кривой I — I вплоть до последнего участка вблизи I = О почти совпадает с рассчитанным, однако на последнем участке падение тока заметно замедляется. Это обусловлено, по нашему мнению, влиянием десорбции, заметно [c.88]

В работе [62] исследовалось Влияние поверхностно-активных веществ на коэффициент массопередачи при лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Известно, что присутствие ПАВ в потоке приводит к частичному игчи полно.му прекращению цирку ляции жидкости внутри капли. Следует ожидать, что в этом случае значения коэффициента массопередачи будут находиться в области между кривыми / и 2 на рис. 2.15. Это подтверждается опытными данными работы [62]. [c.82]

В. И. Ниженко в сборнике [34], рассматривая эти работы, отмечает, что по термодинамическим соображениям [35] пары свинца должны значительно понижать свободную поверхностную энергию меди и железа. Поэтому В. И. Ниженко предлагает исключить влияние поверхностно активных веществ, т. е. в качестве жидкой капли брать вещество, для которого на основании существующих критериев поверхностной активности [35] можно предсказать его инактивность на поверхности исследуемого твердого тела. Кроме того, В. И. Ни- [c.29]

Эксперименты выполняли в кювете, заполненной водой, на поверхности которой помещали поглотитель в виде ячейки, имеющей форму тороида и выполненной из хлопчатобумажной проницаемой оболочки, заполненной сорбентом СИНТАПЭКС . В центральную часть сорбционной ячейки вводили навеску нефти или нефтепродукта. После покрытия ею свободного зеркала воды внутри ячейки начинали отсчет времени процесса очистки. Количество нефти, сорбируемой ячейкой, определяли весовым методом после извлечения ячейки из воды. При исследовании влияния на процесс сорбции поверхностно-активных веществ (ПАВ) в начальный момент сорбции в центр загрязненного нефтепродуктом пространства внутри ячейки вводили каплю ПАЙ. В качестве [c.116]

Существенно, что только при высоких концентрациях и поверхностных активностях можно игнорировать диффузионноэлектрическую составляющую эффекта. С уменьшением поверхностной активности и концентрации основную роль в утоньшении пленки играет диффузионно-электрический эффект. В этой связи интересно отметить, что Тиссен [15], обсуждая обнаруженный эффект влияния диффузии неорганических электролитов на кинетику утоньшения прослойки между каплями, ссылается на работу [25] о силах диффузионно-электрической природы вблизи жидких поверхностей и считает вполне возможным, что обнаруженный в ней эффект обусловлен этими силами. [c.149]

Заполнение поверхности электрода поверхностно-активным веществом увеличивается со временем адсорбции, т. е. со временем, протекшим от момента зарождения капли. Следовательно, в течение периода жизни капли изменяется со временем и эффективная величина фх-потенциала. Впервые необычную зависимость предельного кинетического тока, ограниченного скоростью рекомбинации анионов кислот, от времени в пределах жизни одной капли наблюдала В. Фолькова [635, 636]. Она показала, что предельный ток, ограниченный скоростью рекомбинации анионов фенилглиок-силовой кислоты, резко возрастает при добавлении в раствор небольших количеств поверхностно-активного алкалоида — атропина. При этом начальный участок кривых сила предельного тока — время (кривых I — t) представляет собой параболу с показателем степени, большим единицы, а в некоторых случаях достигающим даже величины 1,6, тогда как у чисто объемных кинетических токов в отсутствие влияния двойного слоя этот показатель не превышает Повышение предельного тока и быстрый его рост со временем в течение жизни капли при введении в раствор атропина объясняется накоплением на поверхности электрода адсорбированного атропина, приводящим к снижению отрицательного г1з1-потенциала со временем и повышению адсорбируемости анионов фенилглиоксиловой кислоты. Наблюдаемый в этом случае очень высокий показатель степени у кривых г — i обусловлен, по-видимому, 8-образной формой изотермы адсорбции анионов фенилглиоксиловой кислоты, скоростью рекомбинации которых в адсорбированном состоянии ограничен наблюдаемый кинетический ток, а также 8-образной формой изотермы адсорбции атропина. [c.156]

Гарнер и Хэл 20 сделали допущение, что общий коэффициент массопередачи /(п/ равен коэффициенту Кп для движущейся капли, но, учитывая зависимость (XI, 9), следует вводить в расчет лишь 0,6 от времени образования капли. Это допущение следует, однако, считать произвольным. Хертис также использовал гипотезу Хигби, но при этом предположил, что основное сопротивление массопередаче сосредоточено внутри капли (это предположение принял также Джонсон ). Однако опытные данные Хертиса не соответствовали его модели. По-видимому, сопротивление массопередаче в капле очень невелико, и уравнение (XI, 10) должно давать в обычных условиях удовлетворительные результаты. Влияние же поверхностно-активных веществ, межфазовой турбулентности и других подобных явлений [c.528]

Одним из авторов [7] было иззгчено влияние ряда факторов на процесс концентрирования металлов в ртутной капле. Было показано влияние на величину анодного тока растворения (следовательно, на коэффициент концентрирования) длительности пред-электролиза, потенциала, при котором его проводят, величины поверхности электрода, скорости перемешивания, температуры, наличия поверхностно-активных веществ. Зависимость анодного тока растворения от длительности предэлектролиза, объема раствора, а также радиуса капли может быть вычислена по уравнению, предложенному в работе [8]. Для использования электрохимического метода концентрирования в аналитических целях очень [c.164]

Влияние адсорбции на электродные процессы в полярографии более сложно, чем в других рассматриваемых методах, поскольку из-за роста капли ртути и быстрого изменения ее площади может не достигаться равновесие адсорбции. Это может быть вьпвано малой скоростью адсорбции, а также ограничениями массопереноса при небольшой концентрации поверхностно-активного вещества в растворе. [c.445]

В некоторых случаях экспериментальные результаты, полученные при аналогичных условиях, приводили разных авторов к различным значениям коэффициента массопередачи. Обычно для объяснения подобного рода расхождений экспериментальных данных предполагалось, что пониженное значение коэффициента массопередачи связано со случайным наличием в используемой аппаратуре поверхностно-активных вегцеств. В этой связи было бы полезно учесть влияние поверхностного натяжения на границе фаз на скорость массопередачи. Подобная попытка была предпринята в работе Тимсона и Дюнна [12]. Благодаря вязкому трению поверхностный слой капли смещается по направлению движения сплошной фазы и концентрация поверхностно-активных веществ в слое уменьшается, вследствие чего вдоль поверхности капли возникает градиент поверхностного натяжения, что в свою очередь приводит к силам, стремящимся двигать поверхностный слой против движения сплошной фазы. Предполагая, что поверхностный слой подвержен действию лишь силы вязкого трения и силы поверхностного натяжения, авторы получили для скорости перемещения поверхностной пленки по отношению к ядру сплошной фазы Уа простое выражение [c.27]

При использовании в качестве индикаторного электрода сферической ртутной капли, неоднократно наблюдалась дисперсия емкости и сопротивления даже в тех случаях, когда электролит не содержал электрохимически- или поверхностно-активных частиц [83—85]. Как правило, этот эффект наблюдается в тех случаях, когда торец стеклянного капилляра, на котором висит капля, по размерам превышает каплю (рис. 34). В частности, Дела-хеем и сотр. [84] были проведены измерения импеданса ртутнокапельного электрода в растворах 0,1 М КС1. При диаметре капли ртути 0,75—0,95 мм использовали капилляры с диаметром торца от 0,2 до 5 мм. Результаты этих измерений показаны на рис. 35 и иллюстрируют влияние экранирования части поверхности капли стеклянным капилляром на ложную дисперсию сопротивления и емкости в диапазоне частот от 500 гц до 20 кгц. Дисперсия, вызванная экранированием, становится заметной при увеличении частоты. С увеличением проводимости электролита начало заметной частотной зависимости смеш ается к более высоким частотам. В частности, Делахей и сотр. [84] нашли, что при замене 0,1 М раствора КС1 на хорошо проводящий раствор 1 М NaG104 -f + 0,002 М НСЮ частотная зависимость измеренных емкости [c.83]

Нашими исследованиями было показано, что на поверхности, образованной обычными нефтяными маслами, независимо от их вязкости и глубины очистки капля воды дает довольно высокое н постоянное значение контактного угла, составляющего 80—90°. Растворимые в масле гидрофобные поверхностно-активные вещества, содержащие фосфор, серу, нптрогруппу и некоторые другие, не оказывают влияния на величину краевого угла и не обнаруживают какой-либо эффективности, как ингибиторы ржавления. Напротив, многие вещества, содержащие в молекуле карбоксильную, гидроксильную, эфирную группы, понижают величину краевого угла в степени, примерно пропорциональной их способности защищать металлы от ржавления. С увеличением концентрации этих веществ в масле краевой угол уменьшается до некоторого предела, после чего дальнейшее увеличение концентрации уже не меняет его. Это, между прочим, также соответствует зависимости, существующей между концентрацией ингибитора в масле и его защитной способностью. [c.552]

Стабильность эмульсий определяется сопротивлением, оказываемым системой процессу коалесценции капель. На скорость отстаивания фаз влияет частота столкновения капель и особенности процесса коалесценции. Стабильные эмульсии обычно содержат капли размером менее 1 —1,5 мкм. Большое влияние на стабильность эмульсии оказывают поверхностноактивные вещества и твердые взвеси. Присутствие поверхностно-активных веществ влияет на поверхностное натяжение капель. Другими факторами, влияющими на скорость коалесценции, являются вязкость жидкостей и направление процесса экстракции (к каплям или из капель). При отстаивании фаз после перемешивания первичный распад эмульсии происходит сравнительно быстро, причем жидкость распадается на три слоя верхний (легкий), средний (промежуточный) и нижний (тяжелый) в дальнейшем во втором периоде распада эмульсии, который начинается после исчезновения промежуточного слоя, происходит медленное доосаждение капель. [c.73]

То, что солюбипизованный бензол концентрируется главным образом на поверхности раздела мицелла - вода, а не в углеводородном ядре, может на первый взгляд показаться удивительным из-за отсутствия какой-либо ощутимой полярности у бензола. Однако если соображения, применимые к обычным поверхностям раздела, распространяют ся на мицеллы, то нетрудно дать термодинамическое обоснование этому факту. Жидкий бензол имеет меньшее межфазное натяжение на границе раздела с водой, чем жидкие алифатические углеводороды. Как и следует ожидать, измеренные межфазные натяжения на гр нице смесей гептана с бензолом и водой [ 59] указывают на некоторую поверхностную активность бензола в этой системе. Однако даже эта слабая поверхностная активность, если учесть величину поверхности мицелл додецилсульфата натрия, рассматриваемых как мельчайшие капли углеводорода, например гептана, приведет к тому, что количество бензола на поверхности при его низких конце -трациях в 4 раза превысит его количество в объеме [59]. Такое зн чительное влияние поверхности вытекает из чрезвычайно большой ппощади поверхности мицепл на единицу объема. Поэтому, если микроскопические термодинамические величины хотя бы приблизительно приложимы к мицеллярным системам, го поверхностная активность молекул солюбилизованного вещества становится чрезвычайно важным фактором, опредепяющим их положение и распределение в ми— [c.159]

Влияние неравномерного нагрева оказывается различным для чистых жидкостей и для растворов поверхностно-активных веществ. При локальном нагреве сфокусированным световым лучом капли чистой жидкости, находящейся на твердой поверхности, поверхностное натяжение у нагретого края меньше, чем у холодного. В результате жидкость перетекает от холодного края к горячему. Такое перетекание наблюдалось, например, при локальном нагреве капли полиамилнафталина. При смачивании жидкостями, содержащими примеси поверхностно-активных веществ, локальный нагрев ускоряет испарение этих примесей. В результате поверхностное натяжение на нагретой стороне растет и жидкость начинает перетекать от горячей стороны к холодной [183]. [c.153]

Неудобство применения максимума первого рода заключается в том что область потенциалов, в которой наблюдается максимум первого рода узка (особенно для отрицательного максимума первого рода). При потен циалах в области нулевого заряда максимум первого рода не появляется так как неравномерная поляризация капли не ведет к возникновению дви жения поверхности ртути. Бол зШинство же поверхностно-активных ве ществ адсорбируется лучше всего именно в области нулевого заряда. При сутствие поверхностно-активного вещества может оказать влияние на максимум первого рода только при большой концентрации, когда облает [c.574]

Кроме специфического влияния эмульгатора на распад гидроперекиси, необходимо учитывать также и сопряженную растворимость гидроперекиси в водной фазе. Увеличение ее концентрации в водной фазе содействует генерированию свободных радикалов по приведенной выше схеме. Однако накопление гидроперекиси в водной фазе может происходить только до предела, определяемого ее растворимостью. При дальнейшем увеличении содержания гидроперекиси в реакционной смеси она переходит в углеводородную фазу (капли углеводорода), где ее распад протекает значительно медленнее. Таким образом, углеводородная фаза является своеобразным депо гидроперекиси. В связи с этим становится понятным уменьшение стабильности эмульсии в ходе процесса. При значительном накоплении гидроперекиси в углеводородной фазе она адсорбируется на границе раздела фаз вследствие того, что она имеет поверхностную активность. При этом понижается механическая прочность адсорбционного слоя эмульгатора и, следовательно, его стабилизируюш,е [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология