Структура жидкостей разрушение

Таким образом, явление аномалии вязкостных свойств обусловлено изменением структуры жидкости, вызванным постепенным разрушением ее лабильной пространственной сетки. [c.174]

Эффективная вязкость Лэф определяется степенью разрушения структуры жидкости в приложенном поле сил. Степень разрушения структуры, или степень структурообразования, может быть выражена для данной системы полимер - растворитель или расплава полимера в изотермических условиях как [c.174]

Для расчета продвижения фильтрата бурового раствора в приствольной области методами подземной гидродинамики необходима информация о параметрах пластовой системы - вязкости флюидов, эффективных значениях проницаемости и пористости, критических напряжениях и скоростях сдвига (давлениях и скоростях фильтрации) и т.п. Требуемые данные обычно получают из кривых течения или фильтрации, представляющих собой зависимость степени равновесного разрушения структуры жидкости от скорости ее деформации, характерной для реальных условий. [c.28]

Если при течении происходит разрушение исходной структуры жидкости и ослабление связи между структурными элементами, жидкость называется псевдопластичной ( <1). В том случае когда течение, наоборот, сопровождается упрочнением связи или укрупнением структурных элементов с одновременным возрастанием вязкости, жидкость называется дилатантной (л>1). [c.359]

Многие нефти, а также некоторые масла при охлаждении до определенной температуры образуют коллоидные системы в результате кристаллизации или коагуляции части входящих в них компонентов. В этом случае течение жидкости перестает быть пропорциональным приложенной нагрузке (не подчиняется закону Ньютона) из-за образовавшейся внутри жидкости структуры коагулированных (кристаллизованных) частиц какого-то компонента (асфаль-тенов, парафинов, церезинов и др.). Вязкость таких систем носит название структурной. Для разрушения структуры требуется определенное усилие, которое называется пределом упругости. После разрущения структуры жидкость приобретает ньютоновские свойства, и ее течение становится вновь пропор- [c.26]

Причины аномального поведения неньютоновских жидкостей заключаются в том, что при течении происходит деформация и ориентация вдоль потока анизодиаметрических макромолекул этих жидкостей и взвешенных частиц, или разрушение пространственной структуры жидкости с последующей ориентацией ее структурных элементов в потоке. Деформация и ориентация молекул, равно как [c.127]

Величину 0, которая отличает уравнение Бингама от уравнения Ньютона, обычно называют предельным (критическим) динамическим напряжением сдвига. Эта величина характеризует усилие, которое затрачивается на разрушение структуры жидкости или на ориентацию и деформацию находящихся в ней макромолекул. [c.129]

С этой целью предлагается снижать вязкость акриламид-ных полимеров гидразином и гидроксиламином, которые обладают сильными окислительными свойствами, особенно в кислой среде. В работе [5.2] для разрушения структуры жидкости на полимерной основе предлагается следующий состав окислители (перкарбонат натрия и персульфат аммония), органическая кислота (например, лимонная) и катализаторы (соли железа и четвертичные амины). [c.456]

По мнению Франка и Эванса [3], неполярные молекулы располагаются по границам комплексов, образованных молекулами жидкой воды. В этих местах структура жидкости более рыхлая и, таким образом, имеет большее число пустот, которые могут быть заняты растворенными молекулами. Следовательно, происходит стабилизация структуры открытого тина и рост айсбергов. Этот процесс хорошо описывается в рамках модели мерцающих кластеров (см. разд. 1.3.3.8). Франк и Вен предполагают [5], что среднестатистическая степень упорядоченности молекул воды (В структуре льдоподобного типа пропорциональна среднему размеру кластеров и времени их полураспада. Образование кластеров происходит в том случае, когда в отрицательной фазе флуктуации энергии частота образования водородных связей превышает частоту их распада. Однако если в каких-либо областях жидкости действуют преимущественно силы, вызывающие распад кластеров, ТО происходит плавление льдоподобной структуры. В этом смысле неполярные молекулы являются относительно нейтральными, поскольку они не вызывают и не способствуют проявлению эффектов, приводящих ж разрушению структуры (в ОСНОВНОМ потому, что они слабо поляризуются и не дают электростатических эффектов). Таким образом, вокруг неполярных молекул легче, чем в других областях, образуются льдоподобные кластеры, а уже раз образовавшись, кластеры имеют большее время жизни. Как отмечает Франк [c.74]

До сих пор не создана количественная теория взаимодействия между ионами и раствором (т. е. Пригодная для вычисления величины В). Финкельштейн показал, что существовавшая ранее теория [53] не удовлетворяет требованиям, поскольку Б ней не учтены эффекты, приводящие к разрушению структуры жидкости. Однако можно установить некоторые достаточно правдоподобные качественные соотно- [c.142]

Энергия активации электропроводности зависит от температуры. Она падает при повышении температуры выше комнатной, но при снижении температуры примерно до 4 °С возрастает. Поскольку энергия активации значительно зависит от структуры жидкости [1, 2], указанные факты объясняются изменением жидкой структуры раствора при варьировании температуры. Снижение энергии активации при повышенной температуре можно объяснить более значительным разрушением структуры воды вследствие теплового движения. Энергетический барьер между соседними положениями равновесия частиц снижается, и их подвижность возрастает. К аналогичным выводам пришли Памфилов и Долгая [3]. Тот факт, что энергия активации вязкого течения и самодиффузии воды изменяется с температурой так же, как энергия активации проводимости, показывает, что скорость определяющий механизм этих процессов по существу одинаков образование вакансии в растворителе с последующим перескоком в нее соседней молекулы растворителя. [c.390]

При исследовании поверхностных свойств жидкости явление растворимости постороннего газа может иметь нежелательные последствия, поскольку присутствие посторонних молекул может, приводить к разрушению или перестройке структуры жидкости и ее поверхностного слоя. Ясно поэтому, что для оценки плотности или автоадсорбции в поверхностном слое жидкости по зависимости поверхностного натяжения от давления следует использовать малорастворимые газы. Самым подходящим из них (и во многих случаях единственно подходящим) является гелий. [c.92]

Неподчинение закону Пуазейля (82) сказывается в том, что количество (или объем о) вытекающей жидкости растет не пропорционально давлению. Эта аномалия объясняется, тем, что в слабо концентрированных растворах полимеров, когда удлиненные макромолекулы еще не полностью утратили свободу и хаотичность своего движения, увеличение давления заставляет такие нитеобразные молекулы ориентироваться по потоку, отчего уменьшается их сопротивление этому потоку, а следовательно уменьшается и вязкость. В концентрированных же растворах, поскольку в них макромолекулы полимера перепутаны между собой и образуют сетки, потоку жидкости оказывается очень большое сопротивление при увеличении давления эта структура подвергается разрушению и упрощению, что и ведет к снижению вязкости. [c.217]

Дальнейшее рентгенографическое изучение структуры жидкости привело к представлениям об отсутствии в жидкости решетчатой структуры [16], подобной структуре кристаллов. Установлено, что жидкость обладает лишь ближним порядком в расположении молекул [17]. Согласно современным представлениям, жидкое состояние является этапом в непрерывном изменении свойств вещества от полной упорядоченности (идеальный кристалл) к полной беспорядочности (идеальный газ). При этом жидкость сочетает в себе свойства как твердого тела, так и газа. Корнфельд [18] указывает на сходство и различие между жидкостью и твердым телом, проявляющиеся при воздействии на жидкость внешних сил. Медленное действие вызывает ориентацию скачков и направленную текучесть жидкости, а при кратковременном действии больших сил наступает разрушение поверхности жидкости, подобное разрушению кристалла. [c.22]

Кривая 1 характеризует поведение идеальной жидкости, подчиняющейся закону Ньютона. Часто бывает, что с увеличением напряжения сдвига жидкость течет быстрее, чем это следовало бы по закону Ньютона. Так происходит в тех случаях, когда в процессе течения происходит разрушение исходной структуры жидкости, благодаря чему это явление и было названо Оствальдом структурной вязкостью. Кривая 2 на рис. 107 показывает закономерность течения такого тела, называемого псевдопластичным. Многие полимеры в вязкотекучем состоянии являются псевдопластичными высоковязкими жидкостями. [c.153]

Повышение температуры и вызванное этим увеличение скорости теплового движения сегментов макромолекул приводят к нарушению ориентации последних, а также уменьшают их деформацию под действием сдвиговых усилий. Поэтому лучше сохраняется структура жидкости в процессе течения, а следовательно, уменьшаются или совсем исчезают аномалии вязкости. Повышение температуры уменьшает размер кинетически самостоятельных участков локальной упорядоченности, и роль напряжений сдвига в их разрушении оказывается практически незначительной. Это также приводит к уменьшению аномалий в поведении полимера. [c.177]

Некоторые вещества могут течь только при достаточно большой нагрузке и без приложения ее являются по сути дела твердыми телами. При приложении определенного напряжения сдвига начинается течение, т. е. тело разрушается и превращается в жидкость. Такое течение называется пластическим (кривая 1). Обычно в начале течения, т. е. при малых градиентах скорости сдвига, зависимость а = /(7) нелинейна и поэтому трудно установить напряжение сдвига, при котором начинается течение. Поэтому стпр определяют экстраполяцией к нулевому значению у. в некоторых веществах, имеющих внешние признаки пластичных тел, вообще не существует истинного предельного напряжения сдвига. Такие системы называются псевдопластичными, и их реологические кривые в той или иной степени характерны практически для всех пигментированных лакокрасочных материалов. Приращение вязкости в результате образования связей между структурными элементами называется структурной составляющей вязкости. Псев-допластичные системы, в которых структура после разрушения со временем появляется вновь, называются тиксотропными. [c.75]

Эти большие значения отношений могут служить признаком того, что теплоты сильно возрастают при наличии внутрикристал-лического окружения. Однако механизм десорбции из цеолита также играет значительную роль. Если из цеолита, насыщенного молекул ами- гостями , последние удалить, то полости решетки хозяина не будут разрушаться. С другой стороны, если эквивалентное число молекулярных образований такого же размера будет эндотермически удалено из жидкой фазы, произойдет экзотермическое разрушение структуры, жидкости, так что снижение общей теплоты испарения сравнимо с интегральной теплотой десорбции из цеолита [4Ы. Наибольшее отношение, которое можно было бы ожидать по этой причине, должно быть, однако, равным 2, а если образования порядочного размера удалены из цеолита, например Na-фoязитa, отношение было бы ниже 2. Таким образом, должен оставаться значительный эффект, обусловленный действительным окружением гостевых разновидностей. [c.381]

Механическая модель структуры жидкостей. Для интерпретации структуры нормальных жидкостей Бернал предложил теорию полиэдрических вакансий [8а]. В этой теории жидкость не рассматривают ни как кристалл с разрушенной решеткой, ни как конденсированный газ, а изучают непосредственно возможное расположение тесно, но беспорядочно упакованных сферических молекул в непрерывной и однородной среде. Такая модель жидкого состояния характеризуется переменным координационным числом, т. е. ближайшие соседи и их число непрерывно меняются. Следствием этого явля- [c.21]

Все ЭТИ свойства находятся в согласии с темн данными, которые обсуждались выше, и могут быть, по-видимому, отнесены за счет уже рассмотренного разрушающего воздействия на структуру воды негидратированных ионов (или ионов, окруженных очень небольшой гидратной оболочкой). Разрушение структуры воды в окрестности таких ионов приводит к уменьшению вязкости, в то время как в окрестности небольших ионов, окруженных большой гидратной оболочкой,, этот эффект мал. Подвижность ионов зависит главным образом от вязкости растворителя вблизи иона (микровязкость), а повышение температуры опособствует разрушающему действию иона на структуру воды я, таким образом, уменьшает вязкость. В растворах, содержащих крупные ионы (само присутствие которых уже уменьшает структурную упорядоченность молекул воды), повышение температуры уменьшает вязкость в относительно меньшей степени, чем в растворах, содержащих небольшие ионы, которые почти не искажают структуру жидкости. Вследствие этого темпера- [c.149]

Подобные отклонения можно наблюдать и для результатов, полученных в других растворителях, что, очевидно, объясняется применением упрощающих предположений. Одним из таких предположений является допущение, что вклад вращения и колебания в частные функции в активном и в основном состояниях одинаков. Наоборот, жидкости, не обладающие упорядоченной структурой, вероятно, имеют в основном состоянии больше вращательных степеней свободы, чем в активированном. Таким образом, отношение Р /Р меньше единицы. Этот эффект уменьшает вычисленное значение коэффициента диффузии. В растворителях, имеющих достаточно высокую степень упорядочения (например, в воде), влияние вращательных степеней свободы при принятой методологии расчетов противоположно, и это приводит к тому, что вычисленные значения коэффициента диффузии ниже, чем измеренные. В воде и других, содержащих гидроксильные группы жидкостях молекулы связаны между собой водородными связями, простирающимися на расстояния, гораздо большие, чем молекулярные размеры. Из рассмотрения экспериментальных данных по вязкости можно заключить, что диффузия сопровождается некоторым разрушением внутренней структуры жидкости и частичным разрывом водородных связей в активном состоянии. Это уменьшает теоретически вычисленные значения коэффициента диффузии. В табл. 3.3 сопоставлены коэффициенты диффузии, вычисленные по уравнению (3.1.65) и установленные экспериментально в разбавленных водных растворах. При вычислении принимали, что АЯеуар=9,7 ккал/моль, л=2,4, а Uf, по данным Эйринга и Хиршфельдера [34], равно [c.198]

В более структурированных (ассоциированных) жидкостях самодиффузия может значительно меняться под влиянием малых молекул, нарушающих структуру жидкости возле себя. Вследствие этого эффекта разруиления структуры коэффициент самодиффузии растворителя уменьшается под влиянием растворенного вещества в меньшей мере, чем этого можно было ожидать, судя по возрастанию макроскопической вязкости раствора. Этот эффект разрушения структуры влияет на коэффициент самодиффузии в направлении, противоположном влиянию эффектов препятствий и сольватации. Если растворенное вещество искажает структуру растворителя, то [c.272]

Влияние давления на первичную гидратацию. Ввиду того что вода имеет неплотную структуру, содержащую большое число полостей, ее структура под влиянием давления значительно изменяется, а именно уменьшается упорядоченность структуры. Разрушение структуры воды под действием давления [что проявляется в зависимости вязкости от давления (ср. разд. 2.2)], возможно, объясняется тем, что тетраэдрические структурные полости в решетчатых областях при повышении давления легко занимаются молекулами воды, которые вначале входили в решетчатую структуру, образуя водородные связи с другими молекулами воды (Самойлов, Соколов [11], Вдовенко, Гуриков и Легин [12]). Таким образом, занятие полостей молекулами воды сопровождается разрывом части водородных связей и приводит к уменьшению средней концентрации связей молекул в жидкости. Поэтому в некоторых отношениях влияние давления оказывается аналогичным влиянию повышения температуры. Это происходит вплоть до значения давления, при котором все структурные полости оказываются занятыми. Ястремский и Самойлов [13] считают, что изменение структуры воды отражается на гидратации. По их данным разрушение структуры жидкости приводит к возрастанию гидратации, тогда как разрыхление ее уменьшает гидратацию. Таким образом, в растворах электролита давление и температура влияют на первичную гидратацию и на структуру свободного растворителя. Результат одновременного действия этих двух эффектов обнаруживается макроскопически. [c.533]

Мы уже говорили, что пена разрушается в результате истечения жидкости из пенных пленок, диффузии газа из одних пузырьков в другие и разрьта отдельных пленок внутри пены. Структура пены предопределяет, какой из этих процессов будет наиболее разрушительным. Так, в пенах с толстыми стенками происходит интенсивное истечение жидкости из пленок, а в пенах высокой кратности (тонкостенных), а также в пенах, образованных вязкими жидкостями, разрушение вызывается в первую очередь диффузией газа. [c.70]

Структурные капсулы можно рассматривать как специфическую макрогетерогенную систему, в которой дисперсионная среда (полимер) образует оболочки капсул, соединенные в сплошную пленку, а диспергированное вещество (жидкость) распределено в пленке в виде частиц макроскопических размеров. Эта система является термодинамически неустойчивой вследствие наличия высокоразвитой поверхности и больших внутренних напряжений в сравнительно лабильной полимерной матрице. Поэтому структурные капсулы способны самопроизвольно разрушаться со скоростью, зависящей от внешних условий, технологических факторов и химической природы самой системы полимер-жидкость. Разрушение структурных капсул является необ-рагимым цепным процессом. Появление на каком-либо участке пленки очага разрушения приводит к постепенному исчезновению всей капсульной структуры. [c.134]

Для тиксотропных систем восстановление вязкости во времени после разрушения структуры жидкости в сдвиговом поле щели фильеры описывается по экспоненциальному закону g2,3(a+6x) где коэффициенты а и Ь находят из графического построения кривой в координатах Igri = f(t). Отсюда [c.88]

Все добавки, снижающие вязкость т] (например, сольватирую-щие активные группы полимера в расплаве или в растворе), снижают /7 и Дт) и ускоряют восстановление структуры жидкости после тиксотрЬпного разрушения. Добавки, вызывающие десольва-цию или сшивание макромолекул, действуют наоборот, т. е. усиливают тиксотропию, увеличивают Т1стр. Л и время восстановления структуры полимерной жидкости после ее тиксотропного разрушения. [c.60]