Дисперсность взвешенных частиц

Растворы — гомогенные системы переменного состава, находящиеся в состоянии химического равновесия. Растворы представляют собой дисперсные системы, в которых частицы одного вещества равномерно распределены в другом. Дисперсные системы по характеру агрегатного состояния могут быть газообразными, жидкими и твердыми, а по степени дисперсности — взвесями, коллоидными и истинными растворами. Частицы взвесей обычно имеют размер порядка 1 мкм и более. Такие частицы сохраняют все свойства фазы. Поэтому взвеси следует рассматривать как гетерогенные системы. Характерным признаком взвесей служит их нестабильность во времени. Они расслаиваются, причем диспергированная фаза (т.е. вещество, распределенное в среде) выпадает в виде осадка или всплывает в зависимости от соотношения плотностей. Примерами взвесей могут служить туман (жидкость распределена в газе), дым (твердое - - газ), суспензии (твердое + жидкость), эмульсии (жидкость - - жидкость), пены (газ + жидкость). [c.146]

Основным показателем, определяющим характеристику сточных вод и выбор типа и размеров сооружения для их осветления, является дисперсный состав частиц, содержащихся во взвеси. Если частицы достаточно крупные или легко укрупняются при добавке коагулянтов, осветление воды осуществляется в радиальных отстойниках или специальных прудах. Седиментационное осаждение без добавки коагулянтов обычно применимо к ,>.стицам, размер которых превышает 1 мкм В качестве коагулянтов могут быть использованы растворы хлорного железа, сернокислого железа, сернокислого алюминия, полиакриламида. [c.149]

Однако в устойчивых взвесях частицы в осадке разделены прослойками среды, толщина которых определяется толщиной защитных оболочек 5 на поверхности частиц и приближенно равна удвоенной толщине 26 оболочки на поверхности частиц. Это ведет к снижению доли дисперсной фазы в осадке до следующей величины [c.640]

Пептизация как процедура подразумевает более или менее сильное механическое воздействие на двухфазную систему — встряхивание, перемещивание, дробление в мельнице. Эти воздействия приведут к желаемому результату — пептизации — только тогда, когда двухфазная система подготовлена к образованию устойчивой взвеси частиц. Подготовка заключается в оптимизации состава жидкой фазы. Состав должен соответствовать критериям, определяющим устойчивость дисперсной системы против коагуляции (с.м. подразделы 3.6 и 3.7). Существуют разные способы пептизации, названия которых отражают именно способ оптимизации состава жидкой фазы адсорбционная пептизация, пептизация поверхностным растворением частиц (диссолюционная пептизация) и пептизация промывкой осадка. Выбор способа зависит от причин, по которым дисперсная фэ.за оказывается в осадке, а не во взвеси. Таких причин две отсутствие в растворе компонентов, способных [c.752]

Промывка осадка применяется в тех случаях, когда причиной образования осадка (вместо устойчивой взвеси) является высокая концентрация коагулятора. Обычно это хорошо растворимый электролит — побочный продукт реакции получения дисперсного вещества методом химической конденсации. В промышленных условиях синтез высокодисперсных веществ этим методом проводится из концентрированных растворов, поэтому и концентрация электролита после завершения реакции оказывается большой. Промывка осадка делается с целью удаления из системы электролита. Толщина двойного слоя и его эффективность как защитной оболочки увеличивается по мере уменьшения концентрации электролита, что и приводит к пептизации. Техника промывки может быть различной промывка на фильтре, декантация (отстаивание осадка, слив надосадочной жидкости, ее замена чистым растворителем с последующим взмучиванием осадка), отделение осадка от жидкой фазы центрифугированием, которое является разновидностью декантации. Операция замены промывочной жидкости чистым растворителем повторяется многократно до появления признаков пептизации — образования устойчивой взвеси частиц. После промывки может потребоваться введение пептизатора. [c.753]

С изменением степени дисперсности взвеси мутность меняется неоднозначно при увеличении размеров частиц (начиная от молекулярных) интенсивность светорассеяния сначала возрастает, а затем постепенно уменьшается. Максимальное светорассеяние соответствует коллоидной степени дисперсности. Высокой мутностью обладают воды среднеазиатских рек. Реки северных и центральных областей СССР несут гораздо меньше взвесей. Некоторые реки Сибири (например, Ангара) обладают ничтожно малой мутностью. Мутность речных вод минимальна зимой и максимальна во время паводков. Цветение водохранилищ приводит к повышению мутности воды летом. [c.40]

Особый интерес представляют экспериментальные данные о связи оптимальной дозы коагулянта со степенью дисперсности минеральных частиц. Исследователи давно отмечали, что повышение степени дисперсности частиц взвеси вызывает прирост расхода коагулянта [123, стр. 112]. Это вполне объяснимо, если учесть, например [124], что адсорбция продуктов гидролиза алюминия на образцах мусковита и биотита с размером частиц (I -< 0,08 мкм примерно в 10 раз выше, чем на образцах этих же минералов с размером частиц 2—5 мкм. Попытка количественной оценки явления [c.174]

Уравнение (VI. 10) позволяет количественно оценить влияние степени дисперсности частиц загрязнений на величину оптимальной дозы коагулянта при очистке воды с разной мутностью [110]. Правда, такая оценка может быть лишь весьма приблизительной, поскольку большое значение имеет не только средний размер частиц, но и характер распределения частиц по размерам скорость объединения мелких частиц (10—20 мкм) с более крупными (40— 60 мкм) в турбулентном потоке может превосходить скорость объединения частиц одинакового размера в сотни раз [127]. Тем не менее опытные данные согласуются с предполагаемым характером влияния степени дисперсности взвеси на величину опт увеличение размера частиц в зоне Св > Скр способствует уменьшению потребности в коагулянте, а в зоне Св < Скр — увеличению. Значения Скр с увеличением степени дисперсности взвеси несколько снижаются [110]. [c.176]

Как известно, коллоидные растворы отличаются от суспензий и других грубо дисперсных взвесей тем, что броуновское движ( ние обеспечивает их неограниченную кинетическую устойчивость. Коагуляция и коагуляционное структурообразование золей может реализоваться только при том условии, что агрегативная устойчивость [1, 2] снижена настолько, что соударение частиц приводит к необратимому их слипанию. При этом энергия контактной связи не имеет существенного значения, важно лишь, чтобы она превысила кТ, в противном случае тепловое движение будет разрушать связь Переход энергии связи частиц через значение порядка кТ должен отражаться на свойствах всех дисперсных систем, но в гелях, концентрированных эмульсиях, пастах и осадках броуновское движение подавлено или полностью отсутствует и контактное взаимодействие регулируется прежде всего стерическими факторами, контактным напряжением и продолжительностью контакта. Понятие об агрегативной устойчивости таких систем становится неопределенным. [c.140]

Таким образом, факторами кинетической устойчивости коллоидов и суспензий являются дисперсность, броуновское движение, вязкость дисперсионной среды, разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и некоторые другие. Наиболее существенное влияние на скорость расслаивания взвеси частиц оказывает первый из этих факторов. У грубодисперсной суспензии кинетическая устойчивость очень мала, а у коллоидного раствора велика. [c.152]

Факторами кинетической устойчивости коллоидов и суспензий, кроме броуновского движения, являются дисперсность, вязкость дисперсионной среды и др. При этом наиболее существенное влияние на скорость расслаивания взвеси частиц оказывает дисперсность. С уменьшением размера частиц устойчивость взвеси быстро растет, У грубодисперсной суспензии кинетическая устойчивость очень мала, у коллоидного раствора велика. Системы, в которых скорость осаждения взвешенных частиц под влиянием силы тяжести настолько мала, что ею можно пренебречь, называют кинетически устойчивыми. Некоторые золи могут существовать десятки лет без выпадения частиц в осадок. [c.337]

Факторами кинетической устойчивости коллоидов и суспензий, кроме броуновского движения, являются дисперсность, вязкость дисперсионной среды, разность плотностей дисперсной фазы и дисперсионной среды и некоторые другие. При этом наиболее существенное влияние на скорости расслаивания взвеси частиц оказывает дисперсность. С уменьшением размера частиц устойчивость взвеси быстро растет. У грубодисперсной суспензии кинетическая устойчивость очень мала, у коллоидного раствора велика. Системы, в которых скорость осаждения взвешенных частиц под влиянием силы тяжести настолько мала, что ею можно пренебречь,, называются кинетически устойчивыми. Некоторые золи могут существовать десятки лет без выпадения частиц в осадок. Это дает основание говорить об устойчивых коллоидных растворах. [c.369]

И, наконец, дальнейшее увеличение дисперсности взвеси до 250 мкм приводит к тому, что частицы с начальным положением Го =(2 2.6) 10 м догоняют УВ, при этом их перераспределение происходит на участке х < 0.14. В то же время частицы с Гц = 3.4-10 м не достигают значения у-1, т.е. не достигают УВ. Подойдя на некоторое расстояние к УВ, они затем монотонно отстают от нее, довольно долго следуя вблизи от УВ. [c.165]

По степени дисперсности (т.-е. величине частиц распределенного в среде вещества) дисперсные системы делятся на грубодисперсные (взвеси и гетерогенные смеси) с размерами частиц более I мкм и на тонкодисперсные коллоидные) системы с размерами частиц 1—0,1 мкм. Если же вещество диспергировано до размеров молекул и ионов, то возникает гомогенная система — раствор. [c.125]

В зависимости от размеров мелких частиц какого-либо вещества, распределенного в другом веществе (среде), двухкомпонентные системы подразделяют на истинные растворы, коллоидные растворы и механические смеси. Свойства этих систем, в первую очередь их стабильность, зависят от размеров распределенных частиц. Если распределенное вещество находится в виде отдельных молекул, системы получаются вполне устойчивые, не разделяющиеся при сколь угодно долгом стоянии. Такие системы называются истинными растворами у них растворенные частицы проходят через все фильтры, не оседают, не обнаруживаются в ультрамикроскопе. Если размеры частиц очень велики по сравнению с молекулами, дисперсные системы непрочны и распределенное вещество самопроизвольно оседает или поднимается вверх. Это — механические смеси (мути, суспензии, взвеси), они не проходят через тонкие фильтры, видимы в обычный микроскоп. Коллоидные растворы занимают промежуточную область размеры распределенных частиц средние между размерами частиц истинных растворов и механических смесей. Коллоидные растворы проходят через самые тонкие фильтры, но задерживаются в ультрафильтрах в таких растворах частицы заметно не оседают, невидимы в обычный микроскоп, но обнаруживаются при помощи ультрамикроскопа. [c.33]

Фракционный состав глин играет определенную роль в процессе сернокислотной активации и в технологии их применения. Мелкие частицы медленно оседают и в процессах промывки суспензии часть частиц в виде мути и взвеси уносится с водой в канализацию, а из реакционных аппаратов каталитических установок — вместе с дымовыми газами в атмосферу. Это обусловливает большие потери катализатора. Глина, состоящая из крупных дисперсных частиц, в процессе промывки от остаточной кислоты после химической активации оседает полностью и быстрее, а в каталитических процессах и при их регенерации способствует более быстрому оседанию частиц из паровой и газовой фаз. [c.72]

Дисперсные системы подразделяются на суспензии — жидкости со взвешенными твердыми частицами эмульсии — жидкости со взвешенными в них капельками другой жидкости пены — взвеси газовых пузырьков в жидкости пыли и дымы — газы со взвешенными в них частицами твердой фазы туманы — взвеси капель жидкости в газе. Дымы и туманы называют также аэрозолями. [c.358]

Снижение вязкости среды при помощи химических реагентов или путем нагревания значительно увеличивает затраты на проведение процесса разделения. Поэтому для ускорения отстаивания часто укрупняют частицы дисперсной фазы, вызывая их коагуляцию под действием некоторых веществ. Коагуляция особенно желательна в тех случаях, когда осветляемую жидкость необходимо отделить от устойчивой взвеси весьма мелких или коллоидных частиц. [c.181]

По величине частиц (степени дисперсности) распределенного вещества различают грубодисперсные системы (взвеси, размер частиц более 100 нм) и тонкодисперсные системы (коллоидные, размер частиц от I до 100 нм). [c.118]

Частицы дисперсной фазы грубодисперсных систем различимы в обычный микроскоп, задерживаются бумажным фильтром, а сама система расслаивается при стоянии. Таковы порошки, взвеси, суспензии, эмульсии, пены, аэрозоли и т. п. [c.269]

Частицы дисперсной фазы суспензии хорошо видны в обыкновенный микроскоп. Поэтому лишь в сильно разбавленных взвесях можно наблюдать светорассеяние подобное эффекту Тиндаля, а в концентрированных суспензиях и, тем более, в пастах наблюдать это явление невозможно. По той же причине дифракция света в суспензиях не наблюдается во всех случаях. [c.293]

Свойства дисперсных систем, в первую очередь их устойчивость, сильно зависят от размеров распределенных частиц. В грубодисперсных системах частицы очень велики (более 1 мм) по сравнению с размерами молекул, эти системы непрочны, и распределенное вещество сравнительно быстро оседает или поднимается вверх. Такие малоустойчивые системы называются взвесями. В зависимости от агрегатного состояния распределенного вещества взвеси подразделяются на суспензии и эмульсии. [c.13]

Если частицы дисперсной фазы крупнее 100 ммк, то соответствующая дисперсная система называется суспензией или взвесью. [c.99]

Другим примером систем, в которых сольватация, по-видимо-му, оказывает существенное влияние на устойчивость, могут служить дисперсные системы с неполярной углеводородной средой, играющие важную роль при производстве и применении нефтепродуктов. Такие системы, например, растворы поверхностно-активных веществ и высокодисперсные взвеси в углеводородах подробно изучены Г. И. Фуксом и его сотр. Оказалось, что устойчивость этих систем зависит от структуры молекул углеводорода и ее соответствия структуре молекул частиц дисперсной фазы, а. также от диэлектрической проницаемости среды и от наличия следов веществ с полярными и дифильными молекулами. Впрочем, для этих систем, как показал Овербек, нельзя пренебрегать двойным электрическим слоем и электростатическими взаимодействиями., [c.282]

Как упоминалось ранее, некоторые дисперсные системы, не относящиеся к категории твердых пористых тел —мембран, показывают свойства, сходные с ними в отношении электрохимической проницаемости. Это, во-первых, различного рода взвеси и золи при достаточно высокой концентрации частиц в объеме. И. И. Жуковым и А. И. Юрженко в 1940 г. было показано для [c.149]

Иногда пептизация определяется как разрыхление свежеосажденных осадков. Смысл термина свежеосаж-денный остается при этом неопределенным. Вероятно, имеются в виду лабораторные условия пептизации, упомянутые выше. В сущности же пептизация является основным промышленным способом приготовления дисперсных систем из порошков. В промышленности процессы производства высокодисперсных материалов и процессы приготовления различного рода дисперсных систем на основе дисперсных материалов обычно разделены. Оксид железа(Ш), оксид кремния (аэросил), карбонильное железо (высокодисперсный порошок железа, получаемый разложением карбонила железа), порошки синтетического алмаза, оксид титана и многие другие дисперсные вещества являются конечным продуктом одних фирм, а фирмы, занятые производством носителей магнитной записи, магнитных компонентов радиоэлектроштки, абразивного инструмента, красок и т. д., используют готовые дисперсные материалы как исходное сырье. Самым ответственным этапом изготовления конечного продукта (например, краски) или промежуточного продукта (например, формовочной массы) на основе дисперсных материалов является пептизация — получение однородной, стабильной и хорошо воспроизводимой по свойствам взвеси дисперсного вещества в той или иной дисперсионной среде. Как правило, эта операция не обходится без более или менее длительного измельчения взвеси в растворе пепти-затора. Необходимость помола обусловлена тем, что в исходном сырье — дисперсном веществе — частицы, как правило, образуют достаточно прочные сростки, иногда очень крупные и прочные, так что без их разрушения качественная суспензия не может быть приготовлена. Образование сростков — одно из проявлений [c.752]

Второй способ стохастического моделирования, при котором псевдослучайные пульсации накладываются на скорость сплошной среды, как правило, используется в тех задачах, в которых либо нельзя пренебречь инерционностью дисперсных частиц, либо требуется учитывать такие факторы, которые невозможно включить в один коэффициент диффузии (например, столкновение частиц со стенками канала). Характерным примером такой задачи может служить моделирование газо-взвеси частиц в трубе. Здесь приходится учитывать отражение частиц от стенок, их вращение и т. п. [20, 21]. При моделировании движения частиц в координатах Лагранжа полагают, что параметры потока сшюш-ной среды заданы в каждой точке пространства, а тра-екгорию движения некоторой выдeJieннoй /-й частицы [c.166]

Преимущества предлагаемой отражательной кюветы особенно заметны при исследованир[ сильно поглощающих дисперсных сред. В этом случае вклад от многократных отражений света на границе среда—стенки кюветы в общий отраженный ноток значительно надает и регистрируемые приемником интенсивности света, отраженного от взвесей частиц, залитых в описанную выше кювету (/шар) и в обычную кювету с плоскопараллельными стенками (/пл), различаются в 2,5—3 раза. [c.156]

Некоторые полурасплавы представляют собой механически смешанные дисперсные взвеси и пасты. Такие системы склонны к самопроизвольному разрушению. В особенности неустойчивы взвеси металлических и металлоподобных частиц в силикатных расплавах. При обжиге силикатно-металлических покрытий в аргоне происходит агрегация частиц и затем их отложение на поверхности подложки сплошным тонким слоем. Зафиксировано отложение на сталях частиц никеля, хрома, нихрома, молибдена, титана, циркония, кремния [328]. Один из примеров показан на рис. 74. С повышением температуры процесс расслаивания усиливается. [c.223]

Нефелометры (приборы для измерения мутности различных сред) дают возможность косвенным путем определять степень дисперсности взвеси, а при одйовременном использовании эффекта Тиндаля, т. е. при наблюдении с боковым освещением, определять размеры частиц и в коллоидных растворах. [c.436]

Ультразвуковой метод обработки газов и жидкостей [5.2, 5.55, 5.58]. Метод основан на воздействии ультразвуковых колебаний на системы Г — Т, Ж —Т, Ж1 — Жг, Г — Ж. Под действием ультразвука получают устойчивые эмульсии двух несмешивающих-ся жидкостей, измельчают твердые тела, повышая дисперсность частиц и устойчивость суспензий, диспергируют жидкость в газе с образованием тумана из частиц диаметром 0,5—5 мкм. В то же время воздействие звуковых колебаний на дисперсные системы (дымы, пыли, туман и т. д.) при определенных условиях приводит к быстрой коагуляции аэрозолей и взвесей с образованием осадков. Ультразвуковые волны при прохождении через жидкость способствуют ее дегазации и ускоряют диффузионные процессы. В 3—4 раза ускоряются сорбционные процессы при ионообменной [c.483]

Уравнению (1. I) подчиняются только совершенно однородные (гомогенные) жидкости, не содержащие дисперсной фазы (взвеси) ни в коллоидном, ни в макродиснерсном состоянии. При наличии в жидкости дисперсной фазы уравнение Ньютона оказывается неприменимым. Это обусловливается тем, что частицы дисперсной фазы вызывают дополнительное сопротивление перемещению слоев жидкости друг относительно друга, причем соотношение между величиной этого дополнительного сопротивления и величиной ос-пЬвного сопротивления, обусловливаемого истинной вязкостью самой жидкой фазы данной дисперсной системы, изменяется в зависимости от скорости относительного смещения слоев жидкости или от величины действующего на жидкость усилия. При этом при уменьшении усилия относительная значимость дополнительного сопротивления, обусловленного присутствием дисперсной фазы, возрастает. [c.8]

Пены — это дисперсия газа в жидкости (Ж1 — Г2), причем в пенах жидкость вырождается до тонких пленок, разделяющих отдельные пузырьки 1аза. Эмульсиями называют дисперсные системы, в которых одна жидкость раздроблена в другой, нерас-тЕоряющей се жидкости (Ж1 — Жа). Иизкодисперсные системы твердых частиц в жидкостях (Ж) — Тг) называют суспензиями, или взвесями, а предельно-высокодисперсные к о л-лоидными растворами, или золями, часто лиозолямн, чтобы подчеркнуть, что дисперсионной средой является жидкость (от греч. лиос — жидкость). Если дисперсионной средой является [c.308]

Высокомолекулярные соединения (белки, полипептиды, поливиниловый спирт и другие), добавляемые для стабилизации дисперсных систем, называют з а щ и т н ы м н коллоида м и.. дсорби-руясь иа границе раздела фаз, онн образуют в поверхностном слое сетчатые и гелеобразиь1е структуры, создающие структурно-механический барьер, который препятствует объединению частиц дисперсной фазы. Структурно-механическая стабилизация Г меет решающее значение для стабтытзацин взвесей, паст, пен, концентрированных эмульсий. [c.313]

Суспензии — это дисперсные системы, иредставляющие собой взвеси твердых частиц в жидкостях концентрированные сусиепзш называют иногда пастами. Частицы дисперсной фазы суспензий — это мелкие кристаллики, а чаще обломк и кристаллических и.чи аморфных тел, практически нерастворимых в дисиерсиоиной среде. [c.192]

Экспериментально установлено, что для слабозапыленных потоков (концентрация дисперсной фазы менее 0.3 кг/кг) и при малых размерах взвешенных в потоке частиц (с1ср < 50-10 м) можно пренебречь влиянием взвеси на аэродинамические характеристики закрученного потока. Поэтому предположим, что характер поля скоростей, температур и давлений в запыленном (полидисперсном) потоке близок к незапыленному. [c.312]

Таким образом, вязкость взвеси невзаимодействующих частиц не зависит от размера частиц. Наиболее важный результат теории Эйнштейна состоит в установлении того, что такая дисперсная система является ньютоновской жидкостью (т)= onst). Заранее это никак не предполагалось. [c.198]

Причиной увеличения вращательной вязкости может быть также анизотропия поляризуемости (намагниченности) частиц или любые другие факторы, фиксирующие ориентацию частиц. К числу таких факторов можно отнести гидростатические (архимедовские) диполи—парные агрегаты из частиц разной плотности, которые во взвеси будут ориентированы тяжелой частицей вниз. Примером дисперсной системы, состоящей из таких диполей, является пульпа при пенной флотации. [c.201]

Суспетии представляют дисперсии порошков в жидкости наиболее грубодисперсные называются взвесями. К суспензиям относятся увлажненные почвы, известковые и цементные растворы. Суспензии седиментационно неустойчивы, т. е. происходит самопроизвольное выпадение в осадок частиц дисперсной фазы. В них отсутствуют броуновское движение и осмотические явления. Так как частицы грубодисперсных систем по размеру гораздо больше длины волны света, то они способны поглощать и рассеивать свет. Они проявляют мутность как в проходящем, так и в боковом освещении. [c.58]

Броуновским движением называется беспорядочное, хаотичное — подобно рою комаров, пляшущих в солнечном луче, — движение коллоидно- и микроско-пически-дисперсных частиц. Это явление получило название по имени Р. Бро-уна, впервые в 1827 г. обнаружившего под микроскопом непрерывные колебательные движения пыльцы растений в ее взвеси в воде. [c.298]

По дисперсности системы подразделяют на типы 1) грубодисперсные (грубые взвеси, суспензии, эмульсии, порошки) с радиусом частиц 10 —10 м 2) к о л л о и д н о-д исперсные (золи) с размером частиц 10 —10 м 3) молекулярные и ионные растворы с размером частиц менее 10 м. [c.366]