Смачивание переход

Приведенные данные показывают, что с помощью электрической поляризации можно значительно улучшить смачивание поверхности металлов водой, причем можно осуществить инверсию смачивания — переход от несмачивания к смачиванию и обратно. [c.114]

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

В книге [121 разъяснен еще один важный вопрос. Препятствием к образованию ньютоновской пленки на всплывшем пузырьке может быть не только сила х/г, стягивающая периметр смачивания, но также и расклинивающее давление в зазоре между пузырьком и поверхностью жидкости. Последнее преодолевается разностью давлений в пузырьке и во внешней газовой фазе, которая равна 2а/R. Это давление тем больше, чем меньше пузырек. Следовательно, с увеличением пузырька произойдет переход от пузырьков с ньютоновской пленкой к пузырькам без таковой, в то время как под влиянием я с ростом R имеет место обратный переход. [c.266]

Эмульгаторы, адсорбируясь на поверхности раздела масло — раствор, понижают поверхностное натяжение, способствуя отлипанию капелек масла от поверхности металла (преодоление гистерезиса смачивания маслом) и переходу их в состояние эмульсии. Кроме того, образуя на поверхности каждой частицы или шарика эмульсии прочный адсорбционный слой, эмульгаторы предохраняют эмульсию от расслаивания. [c.369]

Объяснение. Проведение опыта в двух цилиндрах позволяет убедиться в том, что в данном случае происходит не обычное механическое разделение смеси по плотности ее составных частей. Если бы это было так, то мел, как более тяжелый компонент смеси, в обоих цилиндрах сосредоточивался бы в нижних слоях цилиндров. Однако этого не наблюдается. Следовательно, разделение смеси обусловлено избирательным смачиванием ее компонентов. Уголь, обладающий гидрофобными свойствами, хорошо смачивается малополярными жидкостями, такими, как бензол и четыреххлористый углерод, поэтому он и сосредоточивается в этих жидкостях. Карбонат кальция (мел), наоборот, обладает гидрофильными свойствами и поэтому он преимущественно переходит в водный раствор. [c.214]

Моющие средства — это СПАВ особого типа. Наряду с сильной поверхностной активностью и смачивающей способностью им свойственно высокое стабилизирующее свойство по отношению к гидрофобным частицам загрязнений. Моющее действие слагается из двух стадий смачивания поверхности, приводящего к переходу частиц-загрязнений в объем жидкости, и их стабилизации, предотвращающей взаимное слипание и повторное осаждение частиц на поверхность. [c.136]

Моющее действие мыл состоит из. ряда процессов. Главное заключается в следующем. Мыло — поверхностно-активное вещество (ПАВ) — вызывает смачивание частиц илн поверхностей, обладающих водоотталкивающими свойствами, способствует образованию устойчивой пены. Мыльный раствор проникает в капиллярные пространства. Молекулы мыла сорбируются на поверхности капелек жиров, твердых частичек, загрязняющих предметы или материалы. В результате образуются устойчивые суспензии или эмульсии. Жиры и грязь переходят с поверхности и пор тканей в раствор. К тому же мыло — соль слабой кислоты и сильного основания. Такие соли подвергаются химическому разложению водой — гидролизу с образованием кислот и щелочей [c.347]

Адсорбционно связанная вода, соответствующая в основном мономолекулярному слою. В зависимости от природы поверхности изотермы адсорбции водяного пара отличаются одна от другой, что связано с величиной краевого угла смачивания или с непрерывным переходом от монослоя при увеличении его толщины к толстой пленке объемной жидкости, т. е. к свободной воде. [c.98]

Мы видим, что переход /->// совершается всегда И- 111 — только при смачивании ///->-/У —только при неограниченном растекании. Несмачивание остановит частицу в положении IL Общее же условие флотируемости (закрепления частицы на поверхности в положениях // или ///) определяется запрещением перехода 111- IV [см. (VI. 26)], а именно, условием [c.65]

Моющее действие слагается из двух стадий смачивания поверхности, приводящего к переходу частиц загрязнений в объем раствора и стабилизации частиц. [c.337]

Таким образом, спекание вызывает коллоидная система, состоящая из жидкости и распределенных в ней высокодисперсных частиц. При смачивании твердых зерен она непосредственно соприкасается с их поверхностью и создает непрерывный переход от одного зерна к другому. [c.168]

Рассмотрим теперь влияние ПАВ на избирательное смачивание гидрофобных твердых тел. Будем считать, что твердая поверхность однородна, т. е. состоит только из гидрофобных участков (такое допущение справедливо, например, по отношению к тальку, сере и некоторым другим абсолютно гидрофобным веществам). Адсорбция ПАВ из водных растворов в соответствии с правилом уравнивания полярностей в таких системах должна происходить в первую очередь на поверхности раздела фаз твердое тело — вода. Вместе с тем должна происходить адсорбция ПАВ и на поверхности раздела вода — масло. Молекулы ПАВ в адсорбционном слое на гидрофобной твердой поверхности ориентированы углеводородными цепями в сторону подложки, а полярными группами — в сторону воды. По мере увеличения концентрации ПАВ в водном растворе растет удельная адсорбция на границе твердое тело — вода и поверхность подложки становится менее гидрофобной. В результате гидрофилизации подложки может произойти инверсия смачивания переход от несмачивания твердой поверхности водой к смачиванию (см. рис. V. 1, кривая 5). Таким образом, при избирательном смачивании гидрофобных твердых тел при увеличении концентрации ПАВ в водном растворе равновесные краевые углы должны уменьшаться, т. е. dQold <1 0. [c.172]

Величина поверхностного натяжения имеет решающее значение для смачиваемости поверхности и для характера образующихся пузырьков. Если жидкость обладает большой склонностью к смачиванию поверхности нагрева, то пузырьки пара теснятся а поверхности нагрева и легко от нее отрываются наоборот, если жидкость не проявляет склонности к смачиванию поверхности, то пузырек пара растягивается по поверхности и отрывается от нее только при значительном увеличении в объеме. Пузырьки пара в этом случае затрудняют переход тепла от поверхности нагрева к жидкости, так как тепловое сопротивление пара велико. Например, коэффициент теплоотдачи ртути, согласно данным Стырико-вича и Семеновкера, в 10—20 раз меньше, чем воды, при одинаковых тепловой.нагрузке и давлении. Это различие, конечно, обусловлено также и различием физических характеристик этих жидкостей. [c.126]

В зависимости от Рк могут реализоваться различные состояния и, соответственно, толщины смачивающих пленок. Так, при малом капиллярном давлении Рк — на рис. 1.6) в зависимости от степени гидрофильности подложки могут возникать либо толстые (порядка 100 нм) усто 1чивые пленки (изотерма /), либо также достаточно толстые, но метастабильные р-пленки (изотерма 2). При приближении капиллярного давления к критическому они могут прорываться, переходя в значительно более тонкие (около 10 нм) термодинамически устойчивые а-пленки, впервые исследованные в работе [46]. Наконец, при дальнейшем ухудшении смачивания (изотерма 5) находиться в равновесии с мениском могут только тонкие (/г 1 нм) а-пленки. В тонкопористых телах, где капиллярное давление велико (Р г — на рис. 1.6), метастабильное состояние водных пленок может не реализоваться. [c.17]

Ввиду такой особенности строения поверхностно-активное вещество (ПАВ) концентрируется на поверхности раздела фаз, ориентируясь своей гидрофобной группой к масляно-жировому компоненту системы, а гидрофильной — к воде. В результате значительно уменьшается поверхностное натяжение, что способствует хорошему смачиванию материала и переходу загрязнений в воду. По )ерхностно-активные веш,ества обладают также эмульгирую-ш,ими и диспергируюш,ими свойствами, пенообразующей способностью и т. д. [c.12]

Многие исследователи отмечают повышение содержания серы в углеродистых веществах, полученных при коксовании углей и нефтяных остатков совместно с неорганическими добавками, особенно с соединениями кальция, железа, цинка и марганца. Установлено [153], что и])и предварительном удалении железа и ка,пь-ция из угля содержание серы в получаемом из него коксе снижается. При смачивании углей хлористыми солями железа и кальция содержание серы в коксе возрастает. При добавлении в процессе коксования угля окиси кальция в кокс переходит (в виде сульфида кальция) до 19% общей серы, содержащейся в угле. Кроме окислов железа и кальция серу активно связывает содй и другие добавки. Нами экспериментально установлено, что аналогичное влиянне на содержание серы в коксе оказывают некоторые зольные компоненты, находящиеся в сырье коксования. Некоторые из исследованных добавок ири температуре коксования не реакционноспособны (MgO, SIO2, AI2O3, СагОз, AI I3), активность их повышается ири более высоких температурах. [c.203]

Давно известно, что эффективно стабилизируют эмульсии против коалесцепции определенные высокодисперсные порошки. Химическая природа этих частиц является менее важной, чем их поверхностные свойства. Основные требования к ним 1) размер частиц должен быть очень малым по сравнению с размером капли 2) частицы должны иметь определенный угол смачивания в системе масло — вода — твердое. Твердые, сильно гидрофильные частицы (например, двуокись кремния в среде с pH = 10) легко переходят в водную фазу наоборот, сильно гидрофобные частицы, в частности, твердые частицы с очень длинными углеводородными цепями) переходят в масло. Эмульгирование происходит частицами с соответствующим балансом гидрофильности и гидрофобности, причем непрерывная фаза образует с поверхностью раздела острый угол. Например, окись алюминия (глинозем) способствует образованию эмульсий М/В, а газовая сажа — В/М. Такая зависимость от смачивания изучена Шульманом и Леем (1954) и Такакува и Такамори (1963). [c.113]

Анализ данных, приведенных в табл. 9.7 показывает, что предлагаемые краски имеют улучшенные показатели реологических свойств оптимальные значения текучести 26-40 мм и структурирования — аномалия вязкости 3-7 единиц и повышенную интенсив1юсть — оптическая плотность оттиска толщиной 2 мкм на газетной бумаге составляет 1,02- 1,18 относительных единиц. Применение специально разработанного полиграфического мас.ла с высоким содержанием ароматических углеводородов и смолисто-асфальтеновых соединений в сочетании с нефтяными или канифольными смолами позволяет улучшить смачивание технического углерода маслом, за счет чего улучшаются реологические свойства краски, обеспечиваются требуемые текучесть и аномалия вязкости. За счет улучшения реологических свойств повышается процент перехода краски с формы на бумагу, улучшаются четкость графического изображения и соответственно увеличивается интенсивность — оптическая плотность оттиска. Использование предлагаемого полиграфического масла позволяет существенно снизить затраты на производство краски. Существенно сокращается расход дефицитного сырья канифоли в среднем на 130 кг на 1 тонну краски. Разработанная композиция успешно испытана в промышленных условиях. [c.268]

Флотация. В некоторых случаях можно ускорить разделение твердой и жидкой фаз следующим образом. Раствор со взвешенными частицами осадка встряхивают с подходящим органическим растворителем, не смешивающимся с водой. Поверхность осадка иногда лучше смачивается взятым органическим растворителем, чем водой. При расслаивании водной и неводной фаз осадок в этих случаях собирается на поверхности раздела фаз или переходит во взвешенном состоянии в органический растворитель. Такой метод выделения твердой фазы, основанный на смачивании, называемся ф.ютацией. [c.83]

Своеобразные явления, обусловленные смачиванием, возникают в сооб-щаюидихся сосудах. Если эти сосуды имеют разные диаметры, то переход жидкости из одного сосуда с другой сопровождается изменением поверхности раздела твердое тело (стенка сосуда) — жидкость и равным по величине, но противоположным по знаку изменением поверхности раздела твердое тело — газ (рис. 84), Если обозначить через АЛ] изменение высоты столба жидкости в сосуде меньшего радиуса (л), а через ДАг — изменение высоты столба жидкости в сосуде большего радиуса (г ). то, в силу сохранения общего объема жидкости. [c.308]

Иная картина получится, если мы будем рассматривать чисто динамическую систему, т. е. такую, которая непрерывно разрушается и образуется вновь. Возможности образования структур (т. е. упорядочения) в этих условиях более сложны. Они представляют особый интерес, потому что биологические организации всегда являются дииамическими. Необходимо обратить внимание на то, что они довольно легко переходят от метастабильных состояний,в которых способны сохраняться очень долго, к динамическому состоянию с активным обменом. Возмущающим фактором обычно является повышение температуры илн введение в систему воды (смачивание высушенных зерен и т. п.). [c.310]

Следовательно, по определению, критическое поверхностное натяжение смачивания равно поверхностному натяжению жидкости, при котором происходит переход от ограниченного смачивания к полному. Поскольку значение критического поверхностного натяжения смачивания не зависит от свойств жидкостей, а определяется только природой твердой поверхности, Цисман предложил использовать величину Якр для характеристики поверхностных свойств твердого тела. В частности, критическое поверхностное натяжение смачивания полимеров и адсорбционных пленок органических веществ весьма чувствительно к составу функциональных групп, выходящих на наружную поверхность, и плотности упаковки молекул твердой фазы в поверхностном слое. [c.99]

Более радикальное изменение свойств поверхности происходит при введении в жидкую фазу ПАВ трех других групп, способных энергично адсорбироваться на межфазной поверхности. Если происходит физическая адсорбция ПАВ, отвечающая правилу уравнивания полярностей, то смачивание поверхностей резко улучшается — вплоть до перехода к растеканию. Так, поверхности гидрофобных материалов могут смачиваться водой при добавлении в воду самых разнообразных ПАВ, способных к адсорбции на межфазной поверхности вода — масло. Наоборот, гидрофобиэация поверхности возможна, как уже отмечалось выше, при введении в водный раствор хемосорбирующихся ПАВ это явление широко используется в процессах флотационного обогащения полезных ископаемых и будет подробнее рассмотрено нами в следующем параграфе. [c.105]

Одним из самых крупномасштабных технологических процессов, основанных на использовании смачивания, является флотационное обогащение и разделение горных пород. Различают пенную, масляную и пленочную флотацию. В основе всех видов флотации лежит различие в смачивании жидкой фазой частиц пустой породы и ценного извлекаемого минерала. В пенной и пленочной флотации обычно ценная порода, плохо омачиваемая водой, концентрируется на границе вода — воздух, а хорошо омачиваемая пустая порода переходит в воду. При пенной флотации измельченная порода интенсивно перемешивается в воде, через которую барботируется воздух. Частицы ценного минерала (относительно маленькие по размеру) захватываются пузырьками воздуха, которые выносятся в виде пены на поверхность воды, откуда эта пена затем механически удаляется и поступает на дальнейшую переработ(ку. В пленочной флотации частицы изм ельченной породы высылаются на поверхность текущей воды при этом частицы ценной породы остаются на поверхности воды, а частицы пустой породы тонут. Реже используется масляная флотация, в которой для выноса частиц ценной породы используются капельки масла, т. е. образование пены заменено образованием эмульсии. [c.109]

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 процессе вытеснения из пористой среды одной жидкости другой, а также при совместном их движении в трубах, каналах и т. д. происходят прилипание и отрыв дисперсной фазы от твердой поверхности. Эти явления сопровождаются гистерезисом смачивания. Процесс прилипания частиц дисперсной фазы (капля жидкости или пузырек газа) в дисперсионной среде к твердой поверхностн происходит следующим образом [56]. Вначале образуется небольшая посадочная площадка, после чего начинается расширение трехфазного периметра смачивания до некоторой" постоянной величины. Краевой угол смачивания, соответствующий конечному состоянию периметра смачивания, называется равновесным. Сам процесс постепенного перехода от текущего угла смачивания к равновесному называется гистерезисом смачивания. Явления эти подробно описаны в работах П. А. Ребиндера [82, 81]. [c.121]