Механизм смачивания

Явление смачивания, приводящее к формированию краевого угла между жидкостью и твердой подложкой, лежит в основе механизмов, определяющих равновесие и кинетику влаги в пористых телах. Величина равновесного краевого угла 0о определяется полем поверхностных сил и энергией взаимодействия жидкости с твердой подложкой. Слабое взаимодействие ведет к несмачиванию, сильное —приводит к растеканию жидкости по поверхности, ее полному смачиванию. [c.210]

За последние годы советскими учеными П. А. Ребиндером, А. В. Ду-манским, Ф. Д. Овчаренко, Б. В. Дерягиным, О. Д. Куриленко, А. В. Киселевым и многими другими проведены широкие исследования проблемы лиофильности дисперсных систем. Были развиты новые представления о механизме взаимодействия воды с поверхностью различных твердых фаз и макромолекул полимеров с учетом роли водородной связи в этом процессе, даны термодинамические обоснования процессов смачивания, подробно изучена связь между лиофильностью и диэлектрическими свойствами многих дисперсных систем, накоплен большой экспериментальный материал по исследованию лиофильности высокомолекулярных соединений, дисперсных минералов и др. Все это имеет важное практическое значение. [c.98]

Рис. 7.11. Механизм смачивания твердой поверхности нефтью под действием эмульсии нефти в воде

В. А. Каргин исследовал смачивание полимерами твердых тонкодисперсных порошков. Исследовались полимеры глобулярной (полиакриловая кислота) и фибриллярной (полиакрилат натрия) структуры. Порошок кристаллической гидроокиси алюминия обычно смачивается любыми низкомолекулярными органическими кислотами. Полимерами он не смачивался. Очевидно, механизм смачивания твердой поверхности низкомолекулярными углеводородами и полимерами различен. [c.50]

Значительно возрос в последние годы интерес к изучению кинетических закономерностей смачивания, т. е. к изучению процесса растекания жидкостей по поверхности твердых тел. Эти исследования важны для выявления молекулярного механизма смачивания. Вместе с тем они имеют и большое прикладное значение, так как скорость многих процессов взаимодействия между жидкостью и твердым телом определяется именно скоростью смачивания. Например, при разрушении твердых тел в присутствии поверхностноактивных жидких сред (при проявлении открытого П. А. Ребиндером эффекта адсорбционного понижения прочности твердых тел) скорость распространения разрушающих трещин часто зависит от скорости растекания жидкости вдоль стенок трещины. Число работ, посвященных исследованию растекания жидкостей по поверхности твердых тел, особенно резко возросло за последние 8—10 лет, что. [c.9]

Анализ данных табл. 5.11 показывает, что существует по крайней мере несколько механизмов взаимодействия привитый слой-жидкость. Вероятно, главную роль, определяющую механизм смачивания, играют свойства привитого слоя, такие [c.228]

Очевидным условием существования жидких прослоек является хорощее смачивание твердой поверхности. Приведенное выражение (5.8) хорощо описывает процессы пластической деформации во многих гетерофазных системах различной химической природы [262—264]. Экспериментальный материал, полученный для увлажненных поликристаллов или порошков хлоридов натрия и калия [262], позволяет с уверенностью считать именно влагоперенос основным механизмом соляной тектоники. Это объясняет повышенную пластичность каменной соли и ее склонность образовывать в земной коре купола, шляпы, грибы и другие диапировые структуры. [c.91]

Взаимодействие между тремя фазами — твердой, жидкой, газообразной— влияет на протекание процесса электролиза. Так, при увеличении os 0 уменьшается угол смачивания, предельное значение 0 = 0 отвечает полному смачиванию электрода. В этих условиях пузырьки газа легко отрываются от поверхности. С увеличением угла 0 выделяющийся газ оттесняет электролит от поверхности электрода, образуя на электроде газовую оболочку. Плохая проводимость оболочки приводит к сильному повышению напряжения. Подобное объяснение лежит в основе предполагаемого механизма возникновения так называемого анодного эффекта. [c.474]

Согласно современным представлениям о механизме вытеснения нефти ПАВ, добавляемые в нагнетаемую воду, должны 1 — способствовать смачиванию поверхности поровых каналов вытесняющей водой 2—уменьшать поверхностное натяжение на границе нефть — вода 3 — вытеснять нефть с поверхности породы 4 — диспергировать нефть в потоке воды, т. е. добавление ПАВ уменьшает капиллярное сопротивление движению водонефтяных смесей и переводит связанную с породой нефть в свободное состояние. Это достигается при адсорбции на поверхностях раздела ПАВ, которые резко снижают поверхностное натяжение системы нефть — [c.69]

Механизм инверсии смачивания связан с определенной ориентацией молекул ПАВ в адсорбционном слое. Если твердая поверхность первоначально гидрофильна, то адсорбированные молекулы взаимодействуют своими полярными группами с поверхностью, а неполярными цепями обращаются наружу, вследствие чего твердая поверхность становится гидрофобной. Например, при погружении стеклянной пластинки в раствор стеариновой кислоты в октане или бензоле на поверхности пластинки образуется монослой стеариновой кислоты. Адсорбированные молекулы кислоты на пластинке ориентируются неполярными цепями наружу, придавая поверхности гидрофобные свойства. [c.315]

Отсутствие циркуляции и ограниченная подпитка (рис. 7, б). Этот механизм проявляется при отсутствии циркуляции через трубный пучок. Жидкость может поступать в пучок только сверху и задерживается уходящим из него паром. Ограничение по подпитке создается, когда выходящий пар препятствует смачиванию опускным потоком жидкости всех поверхностей нагрева пучка. Этот механизм более вероятен в больших пучках с плотной упаковкой труб. В одних проходах пучка может возникнуть опускной поток, в других — подъемный, приводя к заметной внутренней циркуляции. [c.409]

Применение ПАВ в моющих средствах основано практически на всех рассмотренных выше механизмах их действия. Это прежде всего улучшение смачивания водой отмываемой поверхности, особенно важное при отмывании тканей, когда капиллярные силы могут существенно затруднить впитывание растворов моющих средств. При наличии жидких масляных загрязнений важную роль приобретает улучшение избирательного смачивания, содействующее оттеснению загрязнений водой с отмываемой поверхности. Отрыв твердых и жидких загрязнений от поверхности связан с проявлением диспергирующего действия ПАВ и является основной стадией процесса отмывания этому процессу помогают механические воздействия различной интенсивности, всегда используемые в процессах стирки. Важным условием эффективного удаления загрязнений с отмываемых поверхностей является предотвращение их, ресорбции это достигается, с одной стороны, предельно сильной стабилизацией отмытых примесей, а с другой — лиофилизацией отмываемой поверхности — гидрофилизацией при использовании водных растворов СМС. Используемые ПАВ должны быть высоко поверхностно-активными, но при этом их молекулярная растворимость ограничена следовательно, за- [c.302]

Все представленные гипотезы о сущности и механизме спекания и коксообразования рассматривают этот процесс как физический и отчасти как физико-химический. Они подчеркивают значение таких явлений, как расплавление, растворение, диспергирование, смачивание, склеивание и т. д. Общий недостаток этих гипотез состоит в том, что они недооценивают роль химических процессов при спекании. [c.235]

Существенное значение приобрели работы А. Н. Фрумкина и сотрудников по изучению зависимости краевых углов смачивания от потенциала электрода. Оказалось, что между пузырьком газа и металлом имеется тонкий слой раствора, под которым металл способен поляризоваться. Эти наблюдения позволили выявить природу флотационных явлений. Б. Н. Кабанов, исследуя смачивание металла электролитами, вскрыл особенности и механизм электролитического обезжиривания металлов. Измеряя краевые углы, П. А. Ребиндер определил значение потенциала нулевого заряда твердого металла. Он установил, что твердость металла связана с зарядом поверхности и что при этом зависимость твердости от потенциала выражается типичной электрокапиллярной кривой. [c.11]

Не подразделяя ингибиторы на углеводородорастворимые и водорастворимые, Дж. Брегман объясняет механизм защитного действия ингибиторов образованием на поверхности металла трехслойной пленки. В нижней части трехслойной пленки осуществляется связь между полярным концом молекулы ингибитора и поверхностью металла. При этом считается, что защитное действие трехслойной пленки в первую очередь зависит от силы этой связи. Средняя часть пленки — неполярный конец молекулы ингибитора, и ее влияние па защитное действие определяется степенью смачивания или экранирования поверхности металла этой частью молекулы. Наружный слой — гидрофобный слой нефти, присоединенный [c.92]

Рассмотренная теория капиллярного поднятия приводит к следующему представлению о механизме явления смачивание задает определенный краевой угол (принудительную кривизну мениска), а возникающая разность давлений, действуя по всему сечению столба, поднимает жидкость на определенную высоту. [c.69]

Основным в механизме флотации, как метода обогащения полезных ископаемых, являются закономерности процесса смачивания, в частности — значение краевого угла (см. раздел V.4). Механизм флотации при водоочистке качественно иной — для него существенны закономерности, установленные в теории ДЛФО. Ее [c.335]

Основным в механизме флотации, как метода обогащения полезных ископаемых, являются закономерности процесса смачивания, в частности — значение краевого угла (см.разделУ.4). Механизм флотации при водоочистке качественно иной — для него существенны закономерности, установленные в теории ДЛФО. Ее применение к флотации привело к возникновению нового раздела в теории устойчивости — теории ортокинетической гетерокоагуляции , важной для описания многих технологических процессов, в особенности процессов водоочистки. [c.370]

Как отмечал Фрумкин, и при смачивании твердого тела следует учитывать возможность образования на его поверхности адсорбционного слоя или тонкой нленки в равновесии с макроскопической жидкой фазой образование такого слоя может происходить либо за счет переноса вещества жидкой фазы через пар, либо механизмом диффузии (миграции) молекул жидкости по поверхности твердого тела. [c.103]

Процесс вытеснения нефти водой с твердой поверхности в значительной мере определяется механизмом избирательного смачивания. [c.118]

Интересным фактом является возможность стабилизацип эмульсий с помощью высокодисперсных порошков. Механизм нх действия аналогичен механизму действия ПАВ. Порощки с достаточно гидрофильной поверхностью (глина, кремнезем и др.) стабилизируют прямые эмульсии. Гидрофобные порошки (сажа, гидрофобизированный аэросил и др.) способны к стабилизации обратных эмульсий. Частицы порошка на поверхности капель эмульсий располагаются так, что большая часть их поверхности находится в дисперсионной среде. Для обеспечения устойчивости необходимо плотное покрытие порошком поверхности частицы. Очевидно, что, если смачивание частиц порошка-стабилизатора средой и дисперсной фазой будет сильно различаться, то стабилизации не произойдет и весь порошок будет находиться в объеме фазы, которая его хорошо смачивает. [c.348]

Исходя из основного механизма действия поверхностно-актив-ных веществ, заключающегося в резком улучшении смачивания и прилипания битума к поверхности минерального материала, в различных странах были предложены и применены добавки анион- и катионактивного классов. [c.194]

При вытягивании кристаллов методом Чохральского форма наружной поверхности жидкого столбика оказывает непосредственное влияние на геометрию растущего кристалла. Поэтому имеющиеся работы по исследованию поверхностных явлений касаются главным образом определения формы наружной поверхности столба расплава и нахохадения связи между высотой столба и диаметром вытягиваемого кристалла. Работа [29] является первой попыткой рассмотреть влияние механизма смачивания на форму кристалла. Автор считает, что при отсутствии потерь тепла с поверхности кристалла (идеальная экранировка) диаметр кристалла полностью опередляется механизмом смачивания. В работе приводится приближенное решение уравнения наружной поверхности жидкости столбика в случае вытягивания из расплава кристалла цилиндрической формы. [c.95]

Иной механизм предполагается в подавлении процессов электрохимической коррозии. Согласно последним исследованиям [19, 23], противокоррозионные присадки — ингибиторы ржавления, относящиеся к водорастворимым поверхностно-активным веществам, тормозят процессы электрохимической коррозии вследствие смачивания поверхности металла и быстрого вытеснения с нее воды. Присадки, в молекулах которых содержатся атомы с неспаренными электронами, действуют в результате образования на металлах прочных адсорбцион-но-хемосорбционных пленок. Взаимодействие с металлом может протекать как электронодонорное или электроноакцепторное в зависимости от свойств функциональной группы. Предложено в связи с этим делить защитные присадки по механизму их действия на доноры электронов, акцепторы электронов и ингибиторы экранирующего действия [10]. Защитные пленки на металле могут образовывать не только водорастворимые поверхностно-активные соединения, но и полярные вещества, растворимые в углеводородах. В этом случае молекула присадки ориентируется полярной группой к металлу, а растворимой в углеводородах частью — к топливу, обра- [c.182]

Разработана теория, описывающая кинетику смачивания поверхности, обусловленного действием капиллярных сил, которые связаны с поверхностным натяжением уравнением Лапласа [191]. По этим уравнениям может быть вычислена скорость втекания жидкости в узкую плоскую или клиновую щель либо круглое отверсгие. Теория учитывает реологические свойства жидкостей. В частности, ее можно применить к упруговязким жидкостям, к которым относятся полимерные адгезивы. В данном случае механизм смачивания зависит от особенностей строения полимера. При повышенных температурах расплава или [c.69]

Исследование процесса образования пузырей и капель при истечении жидкостей или газов из отверстий и сопел имеет исключительно важное значение для разработки научно-обоснованных методов расчета колонных аппаратов, в которых межфазная поверхность создается путем диспергирования жидкости или газа. Механизм образования пузырей и капель чрезвычайно спожен и определяется очень большим числом параметров. Параметры, влияющие на процесс образования пузырей, можно подразделить на конструктивные, параметры, связанные со свойствами газов и жидкостей, и режимные параметры. К первому классу относятся диаметр, форма, ориентация и конструкция сопла, а также материал, из которого он изготовлен. Кроме того, чрезвьиайно важным конструктивным параметром для образования пузырей, является объем газовой камеры, из которой происходит йстечение газа в жидкость. К параметрам, связанным со свойствами выбранной системы, можно отнести поверхностное натяжение на границе раздела фаз, плотность и вязкость жидкости и газа, угол смачивания и скорость звука в газе. И, наконец, режимные параметры включают объемный расход диспергируемой фазы, величину и направление скорости сплошной фазы, высоту уровня жидкости в колонне, перепад давления в сопле и температуру. Не все названные параметры равноценны и одинаково важны для процессов образования капель и пузырей, однако большинство оказывает существенное влияние на величину отрывного диаметра и частоту образования диспергируемых частиц. [c.48]

Для силикатных пород нет точной информации о снижении о под действием воды. Обзор сведений по кварцу содержится в книге [257] и в работе [258], из которых видно, насколько велик разброс литературных данных. Однако можно считать, что свободная энергия негидратированной силоксановой поверхности кварца, обнажающейся при образовании ступеньки, вряд ли успевает сильно снизиться при физической адсорбции воды или при смачивании, а термоактивируемая химическая модификация поверхности с образованием силанольных связей требует большего времени. В то же время известно, что движение дислокаций в кварце может значительно облегчаться под действием воды. По схеме, разработанной Григгсом [259], в результате диффузии воды вдоль дислокаций образуются силанольные мостики =51—ОН. .. НО—51 =, которые легко рвутся в самом слабом месте (по водородной связи). Сопротивление движению дислокаций уменьшается, и поэтому диффузия ОН-групп (или, возможно, ионов Н+ или НзО+) контролирует подвижность дислокаций и, следовательно, скорость деформации. По сути, здесь мы имеем дело с явлением, близким к адсорбционному пластифицированию, только облегчение разрыва межатомных связей происходит в другом координационном окружении — не на поверхности, а в объеме. По-видимому, такой механизм возможен и в случае многих других силикатных минералов (оливин [260] и др.). [c.89]

В качестве ингибиторов коррозии, вводимых в масла, получены и исследованы [241] литиевые, натриевые и кальциевые соли суль-фоалкенилянтарной кислоты. Механизм защитного действия этих соединений заключается в смачивании цветного металла, вытеснении агрессивного электролита и образовании адсорбционно-хемо-сорбционной -защитной пленки. Для повышения защитных свойств смазочного масла [австрал. пат. 87745/75] к нему добавляют сульфат иолиоксиалкилированного спирта или полиоксиалкилиро-ванного фенола молекулярной массы 500—5 000. В качестве ингибиторов коррозии к маслам предложены литиевые соли амидов алкенил- или алкилзамещенных янтарных кислот (С12 — С20). Амид получают взаимодействием кислот с аммиаком или алифатическим полиамином [англ. па-т. 1575467]. [c.187]

Значение растворения для процесса чистки моющими средствами пока еще не выяснено с достаточной точностью. Упомянутые выше в настоящем труде теории чистки моющими средствами предусматривают процесс смачивания маслянистого пятнообразуюшего вещества и последующее эмульгирование масла. До тех пор, пока речь идет о масле в этих теориях, как будто бы нет места для такого явления, как растворение. На первый взгляд роль этого явления выполняет эмульгирование. Однако, несмотря на все это, имеется одно существенное обстоятельство, которое исключает замену растворения любым механизмом эмульгирования. Здесь имеется в виду взаимосвязь между моющей способностью и образованием мицелл. Если концентрация мицелл ниже критической, то моющая способность данного средства весьма мала и может даже полностью отсутствовать. Если же, наоборот, концентрация мицелл выше критической, то данное средство выкaзывaet моющую способность. По-видимому, нет никакого основания предполагать наличие связи между критической концентрацией мицелл и способностью к эмульгированию. Существует очень много превосходных эмульгаторов, которые не в силах образовывать в растворе мицелл, а поэтому не обладают моющей способностью. Как правило, эти вещества относятся к полимерным коллоидам, причем они обычно состоят из частиц, которыб 1П0 своему размеру превосходят мицеллы. Вот несколько примеров таких веществ желатин, клей, смолы, яичный альбумин. [c.66]

Количественная оценка упомянутого выше механизма для Ярино-Каменноложского месторождения выглядит следующим образом. Поверхностное натяжение а нефти на границе с пластовой водой составляет 0,03 Н/м, угол смачивания 0 оценен в 152°, средний радиус пор для песчаников со средними коллекторскими свойствами колеблется от первых единиц до первых десятков микрометров. В соответствии с этими величинами капиллярное давление в порах гидрофобной породы яснополянского горизонта составляет 0,005—0,05 МПа (среднее значение 0,025—0,03 МПа). [c.26]

Представленный механизм вытеснения нефти водой из гидрофильных пластов и результаты исследований указывают на две возможности, позволяющие получить максимальную безводную нефтеотдачу. Первая возможность связана с увеличением скорости нагнетания воды, а вторая — с выбором вытесняющего агента, который обеспечивал бы максимальный микроохват породы и наиболее равномерное его продвижение в поровых каналах разного размера. Иначе говоря, вытесняющая вода должна обладать максимальным поверхностным натяжением (а) и промежуточным значением угла смачивания (0) порядка 45—60°. Как было показано выше, достижение наилучших показателей вытеснения нефти из микронеоднородных пластов, избирательно лучше смачиваемых водой, возможно только при очень высоких, практически не реализуемых скоростях фильтрации. Поэтому на практике более приемлемыхм следует считать второй путь, предусматривающий выбор вытесняющего агента, обеспечивающего максимальный коэффициент микроохвата пласта, т, е, вытесняющий агент с высоким значением о и промежуточным значением 6. [c.94]

Действенным методом повышения эффективности воздействия акустических полей на процесс диспергирования является совместное действие полей двух частот. На рис. 3.9. представлена амплитудно-частотная характеристика акустического гомогенизатора, используемого в аппарате для смачивания и диспергирования пигментных материалов. На вибрационном спектре, косвенным образом характеризующем диспергирующие свойства гомогенизатора, представлены колебания полей двух частот (800 Гц и 2000 Гц). Один из возможных механизмов взаимодействия полей двух частот строится [43] на предположении, что кавитационная эффективность определяется захлопыванием полостей в поле низкой частоты, а действие высокочастотного поля создает дополнительную осцилляцию полостей. Оценку такого механизма взаимодействия можно провести на основании уравнения движения полости в форме Нолтинга - Неппарайса [c.65]

Влияние среды на процесс диспергирования. Среда оказывает влияние на механизм и скорость процесса диспергирования, а также на свойства измельченного вещества. В реальных условиях процесс диспергирования осуществляют или в газовой, или в жидкой среде. Поэтому он сопровождается адсорбцией молекул газов окружающей среды на свежеобразовавшихся поверхностях твердого тела или смачиванием и адгезией жидкости к свежим поверхностям твердого тела. В том и другом случае энергия Гиббса площадей раскола твердого тела от значений оо понизится до какого-то значения а. В частности, в воде более чем вдвое понижается поверхностная энергия кварца и аморфного кремнезема по сравнению с вакуумом. Примерно так же действуют ацетон, бензол, спирт. Этот факт имеет важное значение для процессов измельчения твердых тел. [c.255]

В книге использованы результаты, полученные в последние годы в работах, которые выполнялись на кафедре коллоидной химии МГУ и в лаборатории физико-химической механики Института физической химии АН СССР под руководством и при участии авторов и ряда наших товарищей по этим коллективам Ю. В. Горюнова, Н. В. Перцова, Б. Д. Сумма (по смачиванию и кинетике распространения жидкой фазы) Е. П. Андреевой, В. П. Ваганова, С. И. Конторович, О. И. Лукьяновой, Р. К. Юсупова, В. В. Яминского (по взаимодействию частиц дисперсных фаз и механизму структурообразования) Л. А. Кочановой, [c.3]

При введении ПАВ в жидкую фазу, наносимую на поверхность твердого тела, адсорбция происходит на границах раздела жидкости с воздухом и твердым телом может иметь место и, как правило, более медленный процесс миграции ПАВ по свободной поверхности твердой фазы. Уменьшение поверхностного натяжения жидкости при адсорбции ПАВ в соответствии с уравнением Юнга (П1— 16) приводит к росту величины eos , т, е. несколько улучшает смачивание только в случае острого краевого угла, образуемого чистой жидкостью на поверхности твердого тела. Такие вещества, адсорбирующиеся на границе жидкость — пар, играют, следовательно, роль слабых смачивателей чаще всего они применяются для улучшения смачивания полярных поверхностей водой. По механизму действия они относятся к первой группе ПАВ в соответствии с классификацией ПАВ, предложенной Ребвндером (см. 3 гл. II). [c.105]

В целом лучшая нефтеотмывающая способность воды с добавками ацеталей I и И по сравнению с дистиллированной водой и 0,1%-ным водным раствором ОП-10, по-видимому, объясняется их комплексным механизмом действия. Наряду с выс(кой нефтеотмывающей способностью, которая увеличивается с ростом концентрации ацеталей в воде, заметным понижением поверхностного натяжения на границе раздела фаз при концентрациях 1-5%, улучшением смачивания породы водой с добавками веществ I и П, имеет место и переход этих веществ в нефть, способствующий снижению вязкости нефти, что в конечном счете приводит к более полному вытеснению нефти из керна, тогда как действие водных растворов ОП-10 в основном определяется снижением поверхностного натяжения и улучшением смачивания породы водой. По-видимому, снижение вязкости за счет диффузии молекул ПАВ в нефть за непродолжительное время опыта (2-3 сут) не происходит или происходит в очень малых количествах. [c.161]

В литературе имеются сведения о результатах использования графита в качестве контейнерного материала для расплавов. Встречаются данные об исследовании стойкости графита различных марок при контакте его с расплавами, но без анализа механизма разрушения. Одновременно в литературе имеется достаточно сведений, рассматривающих механизмы взаимодействия твердого углерода с расплавами без учета структурных особенностей твердой углеродной фазы. Возможные механизмы взаимодействия и оценка вклада каждого механизма в процесс разрушения графита рассмотрены в [79]. К возможным механизмам взаимодействия относят поверхностные взаимодействия адсорбцию и хемосорбцию, смачивание и растекание объемные взаимодействия растворение графита в жидких расплавах карбидообразование, самопроизвольное и квазисамопроизвольное диспергирование объемно-поверхностные взаимодействия растекание расплава при химическом взаимодействии, капиллярная пропитка жидкими расплавами, "жидкофазная" графитация. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология