Спонтанная турбулентность на поверхности жидких фаз

I Силы, возникающие в слое жидкости у поверхности толщиной менее радиуса сферы их действия, втягивают молекулы внутрь. Силы эти вызывают напряжение на поверхности. Зависит оно как от рода жидкости, так и от природы соседней с нею среды. В связи с этим рассматривают отдельно напряжение жидкости на границе с воздухом как поверхностное натяжение и на границе с другой жидкостью как межфазное натяжение [10, 116]. По закону Антонова [2], межфазное натяжение есть разность поверхностных натяжений. Непосредственные измерения показывают значительные отклонения от этого закона для ряда жидких систем [75]. Межфазное натяжение оказывает непосредственно подтвержденное в некоторых случаях влияние на интенсивность экстрагирования (спонтанная межфазная турбулентность). Кроме того, оно имеет большое влияние, на степень дробления, а значит, на величину поверхности соприкосновения фаз в экстракционных аппаратах, и на устойчивость эмульсии. [c.52]

Первое сообщение о спонтанной турбулентности на поверхности контакта двух жидких фаз сделали в 1953 г. Льюис и Пратт [651. Дальнейшие исследовательские материалы, подтверждающие первые наблюдения, были опубликованы Льюисом [641, Гарнером [35], Зигвартом и Нассенштейном [85, 861, а также Шервудом и Веем [941. Наблюдения проводились на каплях, погруженных в другую жидкость, или на плоской поверхности контакта двух фаз. Явления фотографировались с применением соответствующего увеличения и освещения или снимались на кинопленку с частотой до 40 кадров в секунду. Капля по отношению к окружающей жидкости задавалась третьим компонентом, который во время наблюдений переходил через поверхность касания в другую фазу. Установлено, что прохождение растворенного компонента может давать очень различные картины, как это показано на рис. 1-27. Это увеличенные фотографии конца капилляра 1 с каплей 2 (источник света 5), окруженной жидкостью 4. Фотографировалась система, в которой капли были образованы раствором уксусной кислоты в четыреххлористом углероде, а окружающей жидкостью была вода. Концентрация кислоты составляла 1—10%, На рис. 1-27, а при концентрации кислоты 1 Ч,, с обеих сторон капли видны контуры правильного слоя, через ко- [c.56]

Межфазовая турбулентность. Эта турбулентность представляет собой спонтанную активность поверхности, возникающую тогда, когда в соприкосновение приводятся две жидкие неравновесные фазы. В результате появления межфазовой турбулентности капли, погруженные в другую жидкость, испытывают воздействие беспорядочных пульсаций, эррупции ( извержения с поверхности раздела распределяемого компонента) и интенсивной внутренней циркуляции э-72 [c.203]

В работах А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной с сотрудниками показано, что возникновение структурно-механического барьера связано с самопроизвольным образованием ультрамикроэмульсии (УМЭ) на границе раздела двух жидких фаз. Возникновение УМЭ можно легко наблюдать, если наслоить углеводород (масляная фаза) на водный раствор эмульгатора. Спустя некоторое время на границе раздела фаз появляется тонкая молочно-белая прослойка, постепенно утолщающаяся в сторону водной фазы. Это явление — следствие гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности углеводород—раствор ПАВ, обусловленной I двусторонним массопереносом через границу раздела (переход в водную фазу вследствие внутримицеллярного растворения, перераспределение эмульгатора между фазами благодаря некоторой растворимости его в углеводороде). В результате возникающей поверхностной турбулентности в обеих фазах вблизи поверхности раздела спонтанно развивается процесс эмульгирования с образованием капелек эмульсии как прямого типа (в водной фазе), так и обратного (в углеводороде). Однако обратная эмульсия, как правило, грубодисперсна, малоустойчива и легко разрушается, тогда как прямая имеет коллоидную степень дисперсности (размер капелек соизмерим с размером мицелл, солюбилизировавших углеводород) и обладает высокой агрегативной устойчивостью. Ультрамикрокапельки ее защищены адсорбционными слоями эмульгатора, которые связывают их в сплошную гелеобразную структуру с заметно выраженной прочностью и другими структурно-механическими свойствами. [c.194]

В некоторых слу тх сопротивление поверхности раздела фаз становится соизмеримым по величине с сопротивлениями жидких фаз. Это может происходить вследствие изменения температуры поверхности раздела благодаря разли 1Ной теплоте растворения компонента в жидких фазах, адсорбции небольших количеств поверхностно-активных веществ, а также спонтанной межфазной турбулентности, химической реакции на поверхности раздела фаз и тд. Это дополнительное сопротивление может быть учтено в виде дополните.чьного слагаемого в формуле аддитивности (6.81). [c.305]