Механические факторы при образовании эмульсий

Решающими факторами, определяющими выбор метода дегидрации. являются местные условия, характеристика эмульсии, а также относительные достоинства и экономическая характеристика процессов. Систематическое исследование механических причин образования эмульсий, с одной стороны, и экономической эффективности процессов дегидрации, с другой, позволят значительно снизить стоимость нефти рыночного качества. [c.137]

К числу основных факторов, имеющих существенное значение в явлениях эмульгирования и определяющих стабильность образующихся эмульсий, относятся свойства поверхностных адсорбционных пленок эмульгаторов, механические условия образования эмульсий, вязкость и соотношение объемов фаз в эмульсии, дисперсность частиц, электрические свойства эмульсий и др. [c.347]

III. Устойчивость дисперсных систем. Сюда входит, с одной стороны, изложение учения о лиофильных, самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых коллоидных дисперсиях, включая дисперсии мицеллообразующих ПАВ. С другой стороны, здесь приводится рассмотрение общих закономерностей обеспечения и нарушения устойчивости лиофобных дисперсных систем с описанием роли теплового движения частиц и представлений о расклинивающем давлении по Дерягину в соответствии с представлениями Ребиндера рассматривается структурно-механический барьер, образованный адсорбционными слоями, как фактор стабилизации, особенно концентрированных дисперсных систем. Этот раздел содержит также описание особенностей стабилизации и разрушения конкретных дисперсных систем с различным агрегатным состоянием фаз аэрозолей, гидрозолей и суспензий, эмульсий, пен, включая изложение теории стабилизации и коагуляции гидрофобных золей электролитами. [c.13]

НО-меХанический фактор стабилизации связан в этих слу- чаях не с формированием адсорбционных слоев ПАВ самих по себе, а с образованием на границе раздела М В сложных надмолекулярных структур в форме многослойной фазовой пленки УМЭ, связанных в структуру адсорбционным слоем. Структурно-механические свойства такой пленки определяют устойчивость эмульсий., [c.172]

В этой работе рассматриваются два основных фактора устойчивости эмульсий в условиях не очень низкого межфазного натяжения (012 0 ,) [7], т. е. в отсутствие истинно самопроизвольного эмульгирования структурно-механический барьер на поверхности капель и электростатическое отталкивание вследствие возможного образования диффузных двойных слоев. [c.268]

Эмульсин бывают двух родов. Эмульсия масла в воде (м/в) и эмульсия воды в масле (в/м). В первом случае дисперсная фаза — какая-либо неполярная жидкость ( масло ), а дисперсионная среда полярная жидкость — вода. Во втором случае — наоборот. Природа эмульгатора определяет тип эмульсии. Для стабилизации эмульсии м/в требуется эмульгатор с преобладающими гидрофильными свойствами, например мыла щелочных металлов. Стабилизирующее действие мыла на эмульсии м/в связано как со структурно-механическим фактором, так и с образованием заряда на поверхности частиц. Адсорбируясь на поверхности капелек, молекулы мыла создают пленку, обладающую структурной вязкостью и прочностью. Молекулы мыла, накапливаясь на поверхности. раздела, своей гидрофильной частью обращены в воду. Таким образом, внешняя поверхность пленок, окружающих капли дисперсной фазы, гидратирована, что создает дополнительную устойчивость. Вследствие диссоциации молекул мыла, адсорбированных на частичках эмульсии, на последних создается заряд и образуется двойной электрический слой, как и на поверхности золей. Для эмульсий типа в/м эмульгатор должен обладать гидрофобными свойствами. [c.106]

Смит [42] провел детальное исследование механических факторов, влияющих на образование эмульсий, предназначенных в качестве инсектисидов. Приготовление эмульсий проводилось [c.528]

Способы подвода энергии в колоннах с механическими устройствами и ее количество. Формы мешалок, число их оборотов, частота и амплитуда колебаний рассматриваются в 35 и 36. Выгодно увеличивать количество подведенной энергии лишь до некоторого максимума, после превышения которого происходит захлебывание или образование стойкой эмульсии. Полезное действие этого фактора заключается в увеличении турбулентности, поверхности контакта (благодаря уменьшению диаметра капелек) и времени пребывания капельки в колонне (удерживающей способности). [c.310]

Наиболее важным фактором, определяющим устойчивость нефтяных эмульсий, является образование на поверхности капелек воды адсорбционно-сольватных слоев и повышение их структурно-механических свойств. От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов [c.18]

Низкое поверхностное натяжение — очень важный фактор, обеспечивающий эмульгирование и устойчивость эмульсии. Однако это не единственный фактор, необходимый для образования и существования эмульсий. Многое зависит от механических свойств межфазных пленок, их подвижности, от упругости формы. Существенное значение имеет третье добавляемое вещество, играющее роль эмульгатора. [c.78]

Помимо активации полипропилена излучением высокой энергии, для модификации его свойств можно использовать и другие физические факторы. Так, при действии ультразвука на высокомолекулярный атактический полипропилен в растворе, содержащем, в частности, стирол [64], образуется блоксополимер, одну часть макромолекулы которого составляет полипропиленовая цепочка, а другую — сегмент полистирола. Точно так же можно модифицировать полипропиленовую пленку другим полимером (в виде эмульсии) в электрической дуге [65]. Деструкция связей С—С может быть вызвана также и механическими воздействиями в процессе смешения полипропилена с другим, по крайней мере частично совместимым полимером, причем при соответствующих условиях не исключена возможность образования блоксополимера. [c.153]

Известно несколько видов защитных стабилизирующих слоев диффузные слои адсорбированных ионов, сольватные (гидратные) оболочки, молекулярные слои неионогенных поверхностно-активных и высокомолекулярных веществ, структурированные пленки мылоподобных веществ, а также микроэмульсий и высокодисперсных частиц. Условия образования, состав, строение и механизм защитного действия таких слоев различны. Ионы диффузных слоев создают электростатическое расклинивающее давление сольватные оболочки лиофилизируют поверхность частиц, понижая удельную межфазную энергию, а в случае несимметричных пленок могут создавать положительное молекулярное расклинивающее давление. Роль адсорбированных ПАВ и полимеров сводится как к лиофилизации поверхности, так, в случае гибких длинноцепочечных молекул, и к развитию энтропийного фактора устойчивости вследствие ограничения подвижности цепей (уменьшение числа степеней свободы, изменение конформации). Структурированные пленки могут создавать механический барьер с наружной лиофильной поверхностью, препятствующий сближению и слиянию частиц, что особенно ярко проявляется в пенах, концентрированных эмульсиях и высококонцентрированных суспензиях. [c.7]

Однако стабилизация дисперсных систем значительно более эффективна при добавлении к ним поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных соединений, адсорбирующихся на границе раздела фаз. Адсорбционные слои ПАВ и высокомолекулярных соединений, обладая упругостью и механической прочностью, предотвращают слипание дисперсных частиц. Образование таких молекулярно-адсорбционных твердообразных поверхностных слоев П. А. Ребиндер назвал стру к турно-механ и чески м фактором стабилизации дисперсных систем. Этот механизм стабилизации играет основную роль при получении предельно устойчивых высококонцентрированных пен, эмульсий, коллоидных растворов и суспензий не только в неводных, но и в водных средах. Для структурно-механической стабилизации дисперсии в водной среде применяют мыла щелочных металлов, белки, крахмал, а в неводных средах — мыла щелочноземельных металлов, смолы, каучуки. Такие вещества называют защитными коллоидами. [c.325]

По данным П. А. Ребиндера и Л. Я- Кремнева, при механическом диспергировании происходит растягивание капель, которые принимают форму, близкую к цилиндру. Этот цилиндр самопроизвольно распадается, когда его длина I превышает периметр его основания nD, т. е. />яО. При этом условии поверхность продуктов распада меньше поверхности исходного цилиндра. Этим определяется самопроизвольность распада, сопровождающегося уменьшением поверхностной энергии. В случае распада происходит уменьшение поверхностной энергии при постоянном поверхностном натяжении. Устойчивость эмульсий зависит от величины поверхностного натяжения. Чем больше поверхностное натяжение, тем менее устойчива эмульсия. В настоящее время считается твердо установленным адсорбционное происхождение защитных слоев, образуемых эмульгаторами. Низкое поверхностное натяжение, возникающее в результате образования механически прочного адсорбционного слоя, является чрезвычайно важным фактором при стабилизации эмульсии. [c.8]

Стаби.чизация обратны.ч эмульсий с помоидью ПАВ не ограничивается факторами, обуславливаюидими уменьшение поверхностного натяжения. ПАВ, особенно с длинными радикалами, на поверхности капелек эмульсии могут образовать пленки значительной вязкости (структурно-механический фактор), а также обеспечить энтропийное отталкивание благодаря участию радикалов в тепловом движении. Структурно-механический и энтропийный факторы особенно суш ественны, если для стабилизации применяют поверхностно-активные высокомолекулярные соединения тина полиэлектролитов. Структурно-механический фактор — образование структурированной и предельно сольватированной дисперсионной средой адсорбционной пленки — имеет большое значение для стабилизации концентрированных и высококонцентрированных эмульсий. Тонкие структурированные прослойки между каплями высококонцентрированной эмульсии придают системе ярко выраженные твердообразные свойства. [c.400]

Как указьшалось выше, основным стабилизирующим фактором нефтяных эмульсий В/Н является прочный структурно-механический барьер вокруг глобул воды, образованный в результате адсор щи на межфазной поверхности гнщюфобных веществ - эмульгаторов и стабилизаторов, содержащихся в нефти преимущественно в виде коллоидного раствора - олеофильного золя или в виде выоокодиспергированных частиц. [c.22]

Некоторыми исследователями сделан вывод о возможности стабилизации эмульсий ненасыщенными слоями стабилизатора, представляющими собой подобие двумерного газа из ориентированных дифильных молекул. Ненасыиденность таких слоев, имеющая место и в латексных системах дала повод в данном случае усомниться в стабилизирующем действии структурно-механического фактора, тем более, что проведенные измерения не показали наличия структурной и даже просто повышенной вязкости оболочек из поверхностно-активных веществ на межфазной границе. Кроме того, показано, что стабильные эмульсии могут быть получены при помощи эмульгаторов (некаль, триэтаноламин), заведомо не способных давать механически прочные адсорбционные пленки. И, наконец, если бы устойчивость эмульсий обуславливалась только структурно-механическим фактором, невозможно было бы наблюдаемое в ряде экспериментов соблюдение известного правила электролитной коагуляции Шульце—Гарди. С. М. Леви и О. К. Смирновым обнаружено отсутствие в широких пределах связи между длиной углеводородного радикала молекулы эмульгатора и стабильностью коллоидной системы, что также говорит против объяснения устойчивости эмульсий только образованием на поверхности глобул механически прочного адсорбционного слоя. [c.12]

Намного важнее и чаш,е всего встречается несамопроизвольное образование эмульсий в присутствии эмульгаторов. Эти эмульсии схожи с пенами, и причины их устойчивости следует искать глубже. Довольно широкое распространение получили идеи, подобные гипотезе Плато в отношении устойчивости пен, о роли механической прочности тонких Ьлоев жидкости, разделяющих капли дисперсной фазы в концентрированных эмульсиях. Понятие о механической прочности тонких слоев широко используется в работах Ребиндера и его школы. В простейшем случае, когда речь идет о повышении вязкости в пленке за счет введения в нее эмульгаторов, проблема сводится, как и в случае пен, к механизму замедленного утончения эмульсионных пленок, В эмульсиях оно обусловлено теми же факторами, что и в пенах. Мы уже убедились, что проверка этого механизма представляет собой довольно трудную задачу. Относительно этого вопроса поед еще трудно утверждать что-либо определенное, так как отсутствуют систематические модельные исследования процессов утончения эмульсионных пленок. Если, однако, исходить из аналогии с пенами, а также из имеющихся для них данных, то можно предположить, что указанный механизм не является решающим. Напротив, если под механической прочностью подразумевается вся совокупность механических свойств (в том числе и еще не уточненных механических свойств адсорбционного монослоя), которые противодействуют разрушению тонкого слоя, то, исходя опять же из аналогии с пенами и относящихся к ним априорных выводов, можно предположить, что скорость коалесценции в эмульсиях также регулируется подобными факторами. К сожалению, отсутствие данных по механизму утончения и разрушения эмульсионных пленок в настоящее время не позволяет идти дальше этих весьма неопределенных предположений. [c.244]

Эмульги1)ующая способность поверхностноактивных и моющих веществ характеризуется способностью их переводить частицы масла на поверхности загрязненного материала в состояние водной эмульсии масла в воде с размером частиц масла порядка 4—5 микрон. Эмульгирование достигается снижением поверхностного натяжения под влиянием поверхностноактивных веществ и механическим воздействием на очищаемый материал. Однако образование эмульсий и их стабильность зависят от многих факторов, например добавки стабилизаторов. [c.234]

Высокая устойчивость эмульсий может наблюдаться и тогда, когда ПАВ (ОП-7, додецилбензолсульфонат и др.) не создают адсорбционные слои с сильно выраженным структурно-механическим барьерам. По Таубману с сотр. [36—38] появление структурно-механического барьера связано с самопроизвольным образованием на границе соприкасающихся фаз ультрамикроэмульсии. При этом структурно-механический фактор стабилизации связан с образованием на границе раздела масло —вода сложных надмолекулярных структур в форме многослойной фазовой пленки ультрамикроэмульсии со структурой адсорбционного слоя. Она и обеспечивает устойчивость эмульсии. [c.31]

Стабилизация эмульсий порошками может рассматриваться в качестве простейшего и очень наглядного примера структурно-механического барьера как сильного фактора стабилизации дисперсий (см. 5 гл. IX). Близкую природу имеет стабилизация поверхности сравнительно. крупных капель эмульсии микроэмульсиями, которые, как отмечалось выше, могут образовываться при переносе молекул ПАВ через поверхность с низким значением поверхностного натяжения а (рис. X—12). Этот случай стабилизации эмульсий был подробно изучен А. Б. Таубманом и С. А. Никитиной. Способностью создавать прочный структурно-механический барьер на границе фаз о эмульсиях обладают и адсорбционные слои ПАВ, преимущественно высокомолекулярных. Для прямых эмульсий эффективными эмульгаторами являются многие природные высокомолекулярные вещества, например желатина, бел и, сахариды и их производные. По данным В. Н. Измайловой с сотр., формируемый этими веществам1и на поверхности капель гелеобразный структурированный слой способен практически полностью предотвратить коалесценцию капель эмульсии. Наглядной иллюстрацией может служить известный демонстрационный опыт, предложенный Ребиндером и Венстрем если на поверхность слоя ртути налить слой в 0,5—1 мм раствора стабилизатора, способного к образованию прочного адсорбционного слоя (например, сапонина), ртуть удается разрезать стеклянной палочкой, и этот разрез, несмотря на существующие в нем гидростатические сжимающие напряжения, способен существовать относительно длительное время. [c.289]

Высокостойкие, практически вполне устойчивые концентрированные эмульсии могут быть получены образованием на поверхности всех капелек эмульсии со стороны дисперсионной среды (т. е. на внешней их поверхности), стабилизующей коллоидно-адсорбционной диффузной оболочки, механически препятствующей агрегированию и коалесценции капелек. Этот путь, как показывают многочисленные экспериментальные исследования, соответствует использованию наиболее сильного и универсального стабилизующего фактора структурно-механических ствойств стабилизующей оболочки, препятствующей уменьшению ее толщины при сближении капелек, или прорыву, необходимому для коалесценции, [c.246]

Механизм стабилизации эмульсии как твердыми, так и водорастворимыми высокомолекулярными защитными коллоидами еще окончательно не выяснен, и этот вопрос является в значительной мере дискуссионным " . Факторами, предотвращающими коалесценцию или агрегацию диспергированных частиц, защкщенных стабилизатором, могут являться 1) электростатическое отталкивание частиц вследствие образования на их поверхности двойного электрического слоя, препятствующего их сближению 2) образование на поверхности частиц структурно-механического барьера (пленочного студня), сольватированного дисперсионной средой (гидратированного) 3) взаимное отталкивание частиц за счет теплового движения гибких звеньев макромолекул защитного коллоида, адсорбированного на поверхности частиц. [c.64]

Результаты исследования зависимости стабилизирующей способности ряда высокомолекулярных защитных коллоидов в процессе суспензионной полимеризации винилхлорида от некоторых свойств их водных растворов (вязкости, поверхностного натяжения, гелеобра-зования, пенообразования и др.) , а также данные о защитных коллоидах, чаще всего применяющихся в качестве стабилизаторов эмульсии в описываемом процессе, позволяют сделать следующий вывод. Основным фактором, предотвращающим агрегацию частиц в ходе суспензионной полимеризации винилхлорида, является образование на их поверхности структурно-механического барьера. Возможность образования такого защитного слоя подтверждается способностью водных растворов обычно применяемых высокомоле- [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология