Диспергирование неоднородных систем

Смешение — процесс, уменьшающий композиционную неоднородность, важная стадия в переработке полимеров, поскольку механические, физические и химические свойства, а также внешний вид изделий существенно зависят от композиционной однородности. Можно привести много примеров использования смешения в технологии производства полимеров и, напротив, трудно найти производство, где бы не использовали смешение. Смешивать можно как твердые, так и жидкие компоненты. Примером смешения твердых компонентов может служить введение в полимер концентратов пигментов, волокон или других добавок. Диспергирование технического углерода в полиэтилене — типичный пример смешения твердого вещества с жидкостью, а смешение расплавов полимеров — это смешение жидкости с жидкостью. В производстве полимеров наиболее характерными смесями являются системы твердое вещество — полимерная жидкость и смеси полимерных жидкостей. [c.181]

Диспергирование газа происходит как в зоне мешалки (за счет непосредственного воздействия ее лопастей на газовые пузырьки), так и в циркуляционном контуре (за счет турбулентных пульсаций жидкости). Поэтому в таких аппаратах удается получить наибольшую удельную межфазную поверхность системы газ—жидкость. Высокая скорость циркулирующей жидкости, достигающая 3 м/с, позволяет обрабатывать в них неоднородные системы с большой разностью плотностей фаз. Пропускная способность аппарата по газу определяется предельным значением газосодержания системы, при котором происходит срыв работы мешалки. Это наступает при приведенной скорости газа в центральном стакане 0,2— 0,3 м/с. [c.13]

Фаза неоднородной системы, в которой распределена какая-то другая фаза или вещество, называется сплошной (вода, нефть, нефтепродукты). Фаза неоднородной системы, которая распределена в сплошной фазе, называется диспергированной, дисперсной, раздробленной, распределенной, дискретной (песок в воде, капли воды в нефти или нефтепродукте и т. д.). [c.490]

Введение наполнителей существенно влияет на механические и физико-химические свойства полимерных материалов. Наполненные полимерные материалы представляют собой макроскопически неоднородные системы, содержащие диспергированные вещества, распределенные в непрерывной фазе — полимере. Твердые наполнители в зависимости от формы частиц подразделяются на порошкообразные и волокнистые . Порошкообразные твердые наполнители можно условно разделить на две группы усиливающие наполнители, при введении которых прочность полимеров значительно повышается, и инертные наполнители — не влияющие на прочность полимеров. [c.182]

Имеется ряд экспериментальных доказательств самопроизвольного диспергирования графита в присутствии поверхностно-активных расплавов металлов (эффект Ребиндера). Наиболее непосредственным доказательством протекания подобного диспергирования графита служат результаты исследования растворов графита в железе [80]. Эти системы, по-видимому, могут быть отнесены к термодинамически равновесным (лиофильным) коллоидным системам. Протекание самопроизвольного диспергирования графита.с полной потерей прочности сопровождается, как правило, образованием слоистых соединений графита, когда неоднородное набухание зерен приводит к разрыву связей между ними, а в некоторых случаях — к образованию устойчивых коллоидных растворов. [c.133]

Рассмотрим вначале процесс разделения. Пусть подлежащая разделению неоднородная система состоит из веществ а, составляющих сплошную фазу, и диспергированных в ней веществ Ь. [c.32]

При изучении неорганической химии вы приобрели первые представления о растворах и процессе растворения веществ в воде. Там же упоминалось, что при смешивании веществ с водой образуются и однородные системы (характерное свойство растворов), и неоднородные, т. е. суспензии и эмульсии. Задумались ли вы, почему одни вещества с водой образуют однородную систему, а другие — неоднородную Чтобы ответить на этот вопрос, следует выяснить, что происходит в процессе растворения веществ в воде. При растворении вещества измельчаются — дробятся. Поэтому истинные растворы, а также суспензии и эмульсии относят к дисперсным системам диспергирование означает раздробление). Дисперсных систем известно много. Они различаются между собой в зависимости от того, какие частицы (твердые, жидкие, газообразные) и в какой среде (жидкой, газообразной) распределены. Так, например, одной из таких дисперсных систем являются дым или пыль в воздухе воздух— смесь газов, а частицы — мелкораздробленные твердые вещества. Туман — это дисперсная система, где среда — воздух, диспергированные частицы — мелкие капли жидкости. Обе дисперсные системы относятся к типу аэрозолей. [c.80]

Наибольшее значение в практике имеют дисперсные системы, в которых средой являются вода и другие жидкости. Эти системы в зависимости от размеров частиц подразделяются на истинные растворы, или просто растворы, коллоидные растворы и грубодисперсные системы, или суспензии и эмульсии (табл. 8). Следовательно, истинные растворы тоже относятся к дисперсным системам, но в них диспергированные частицы исключительно малы. Именно поэтому истинные растворы называют однородными системами, ибо их неоднородность нельзя обнаружить даже с помощью ультрамикроскопа. В истинных растворах диспергированными частицами являются отдельные молекулы, ионы или их гидраты. Размеры этих частиц меньше 1 нм (10- м). [c.80]

Параметры, определяющие нуклеацию для низкомолекулярных веществ, могут быть найдены при исследованиях кристаллизации образца, диспергированного на небольшие изолированные капельки [45]. Вероятность присутствия случайных неоднородностей в жидкой системе уменьшается пропорционально [c.253]

Исследование поведения углеводородных дисперсий, содержащих ПАВ [127, 128, 138], в однородных и неоднородных электрических полях, послужило основой для разработки нового направления выделения твердых углеводородов нефти с целью получения масел с требуемой температурой застывания, парафинов и церезинов. Наибольший интерес с точки зрения количественного выделения твердых углеводородов из нефтяных дисперсий представляют электрокинетические явления, возникающие в этих системах в неоднородных электрических полях. В этом случае разделение дисперсий происходит при меньших напряженностях поля за счет поляризации диспергированных частиц и возникновения пондеромоторных сил, что позволяет решать технологические задачи, которые нельзя осуществить в однородных электрических полях. К ним относятся тонкая очистка жидкостей от диспергированных частиц, образование из дисперсных материалов изделий и покрытий разного назначения, выделение твердых углеводородов нефти и, следовательно, получение низкозастывающих масел и др. [c.72]

Отмеченное противоречие может быть устранено, по крайней мере хотя бы качественно, если предположить, что при высоких заполнениях, когда в полости цеолита или в микропоре находится в среднем до десятка или нескольких десятков молекул, образующаяся система адсорбент—адсорбат становится неоднородной. Кластеры адсорбированных молекул располагаются в микропорах адсорбента в соответствии с его микропористой структурой. Как крайний случай можно предположить, что адсорбат обладает некоторой средней плотностью и средним мольным объемом, т. е. образует сильно диспергированную фазу. Рассчитанная для этого случая изостерическая теплота адсорбции представлена на рис. 3. В начальной области расчет проводили по (4). Как следует из рис. 3, по крайней [c.15]

Полимеризация жидкого мономера без разбавителей называется блочной полимеризацией. Обычно мономер нагревают в автоклаве или другом подходящем аппарате. Катализатор, если он нерастворим в мономере, вводят в предельно диспергированном состоянии или в виде тонкой пленки на носителе. Полимеризация начинается на поверхности катализатора, который вскоре после начала процесса покрывается слоем полимера. В дальнейшем процесс продолжается благодаря диффузии мономера в набухший полимер. В процессе полимеризации наблюдается увеличение вязкости системы и как следствие из-за плохого отвода тепла в микрообъемах температура достигает существенно более высоких значений, чем это диктуется условиями полимеризации. Из-за высокой вязкости системы затрудняется обрыв цепи, и получается неоднородный полимер с повышенной средней молекулярной массой и широким молекулярно-массовым распределением. Для регулирования молекулярной массы при блочной полимеризации температуру из.меняют по сложной программе. [c.101]

Соответственно изменяется и распределение плотности электрического тока в окрестности частицы ] = аЕ. Полученная зависимость четко показывает, что наличие ДЭС изменяет значение и характер распределения плотности тока, а это означает, что гидродинамические силы, действующие на частицу в скрещенных полях и в конечном счете возникающие вследствие неоднородности тока около частицы, зависят от электрокинетических характеристик рассматриваемой дисперсной системы. Из-за объективных математических трудностей не представляется возможным получить рещение для силы, действующей на сферическую частицу в скрещенных полях. Поэтому оценить значимость поля ДЭС в процессе отделения диспергированного нефтепродукта можно лишь экспериментальным путем. [c.198]

Установлено, что при увеличении молекулярной массы углеводородного радикала краевой угол смачивания ПВХ глицерином практически не изменяется. Смачиваемость убывает в ряду Na>Mg>Al. В соответствии с этим ПАВ в зависимости от валентности катиона оказывает различное влияние на характер структурообразования при получении покрытий. Структура покрытий из дисперсий ПВХ неоднородна и состоит из глобул различного размера. Это говорит о том, что частицы дисперсии не разрушаются полностью на исходные структурные элементы даже при значительном содержании пластификатора в системе и воздействии высокой температуры. Введение натриевой соли СЖК ряда Сю— i6 способствует дополнительной агрегации структурных элементов, а модифицирование дисперсии магниевой солью СЖК — диспергированию структурных элементов и формированию однородной структуры при этом размер структурных элементов зависит от длины углеводородного радикала и уменьшается с его увеличением. При введении ПАВ внутренние напряжения в системе уменьшаются, и тем больше, чем длиннее углеводородный радикал СЖК. Введение СЖК позволяет значительно улучшить свойства наполненных покрытий путем регулирования условий структурообразования. Большинство минеральных наполнителей и пигментов, вводимых обычно в состав пленок ПВХ, более гидрофильно, чем ПВХ. Смесь мела и диоксида титана (в соотношении 4 1), введенная в состав ПВХ, оказывает влияние на свойства покрытий и пленок подобно неактивным наполнителям. С увеличением концентрации наполнителей уменьшаются прочность при разрыве, относительное удлинение при разрыве и внутренние напряжения в результате [c.91]

При изучении влияния условий диспергирования на структуру покрытий методом электронной микроскопии было установлено (рис. 4.23), что при небольшой продолжительности диспергирования в покрытиях формируется неоднородная глобулярная структура из агрегированных структурных элементов. При оптимальной продолжительности диспергирования структура становится однородной (размер глобул составляет 20— 30 нм). При большой -продолжительности диспергирование (около 150 мин) наблюдается агрегация структурных элементов с формированием сетки из анизодиаметричных структур. Создание такой структуры, хотя и приводит к понижению внутренних напряжений, сопровождается резким увеличением вязкости системы, что затрудняет ее переработку. [c.172]

Как указывалось выше, пластические массы, из которых изготавливают различные изделия, практически никогда не состоят только из одного полимерного компонента. После определения состава полимерной композиции необходимо осуществить смешение выбранных компонентов. Часто смешение сопровождается диспергированием компонентов (например, когда при смешении полимеров с крупными частицами наполнителя одновременно происходит его измельчение). Поэтому часто процессы смешения и измельчения не разделяют, а проводят одновременно. Растворение и набухание полимеров в низкомолекулярных жидкостях также можно рассматривать как самопроизвольное смешение низкомолекулярного и высокомолекулярного компонентов. Под смешением будем понимать принудительно осуществляемый процесс перехода системы из состояния, характеризуемого сосуществованием областей, состоящих из большого числа молекул одного из компонентов, в состояние со статистически случайным распределением ингредиентов. Идеальным случаем является статистическое распределение молекул всех ингредиентов в композиции, которая в этом случае становится полностью однородной. Поэтому смешением можно назвать также технологическую операцию, обеспечивающую уменьшение неоднородности смеси [77, с. 202]. [c.120]

Необходимая интенсивность смешения обусловливается требуемой однородностью снеси и должна быть тем больше, чем меньше относительный объем диспергируемой фазы и чем больше начальная неоднородность системы исходных компонентов. Смешение систем происходит в результате вынужденного относительного дви-жен ия компо1нентов вследствие деформации сдвига или растяжения. Диспергирование также зависит от сдвиговых деформаций. Диффузия может лишь опособствовать смешению и в промышленных смесителях практически не играет роли вследствие больших объемов перемешиваемых компонентов и высокой вязкости полимерных материалов. [c.269]

В механических и гидромеханических процессах целенаправленно проводят разделение твердых тел и неоднородных систем, измельчение и диспергирование, смешение и образование неоднородных систем и т.п. Для интенсификации подобных процессов требуется активное вмешательство в движение отдельных элементов жидкостей и твердых тел. Для этого необ содимо управление полями скоростей и напряжений в заданных пространственно-временных масштабах как в элементах объема, так и на ограничивающих поверхностях. Таким образом, в общем случае интенсификация механических и гидромеханических процессов связана с задачей создания управляемых течений в многофазных гетерогенных системах и динамических полей напряжения в твердых телах. В частности, такие задачи могут решаться специальными приемами генерации вихрей, колебательных потоков, дислокаций и тому подобных структур с необходимой интенсивностью и распределением в пространстве и времени. [c.18]

Поскольку НДС в точке фазового перехода второго рода характеризуются аномально высокой чувствительностью к наличию градиентов силовых нолей, в качестве воздействия, управляющего карбонизуемой нефтяной системой в окрестностях точек фазового перехода, мы предлагаем использовать ультразвуковое поле. Известны такие эффекты ультразвукового воздействия, как звуковое давление, ускорение процессов диффузии и теплопередачи, кавитация, химические эффект ы (сонолиз), усиление процессов диспергирования и коагулирования неоднородных систем, капиллярный эффект и др. Подбирая частоту и иитенсивность УЗ-излучения, можно усиливать те или иные эффекты. [c.25]

Аэрозолями называют коллоидные системы, образованные жидкими или твердыми частицами в газах (обычно в воздухе). Аэрозоли получают путем диспергирования при различных взрывах, при истирании, измельчении и др., и путем конденсации— из паров воды и углеводородов, при испарении из распыленных растворов, при химических реакциях некоторых газов (реакции NHs и H l с выделением дыма NH4 ) и др. В природе аэрозоли образуются путем диспергирования при обвалах, в водопадах, при выветривании и эрозии почв, а путем конденсации — при появлении облаков и туманов, при вулканических извержениях и др. Обычно методами диспергирования образуются более грубодисперсные и неоднородные аэрозоли, чем методами конденсации. Аэрозоли с жидкими частицами называют туманами, аэрозоли с твердыгуШ частицами, полученные путем диспергирования, — пылью, а конденсационные аэрозоли с твердыми частицами — дымами. [c.163]

Коэффициенты диффузии газов и паров в смешанных макрогетерогенных полимерных системах зависят от формы и содержания частиц диспергированного полимера, причем величина коэффициента диффузии в основном определяется свойствами непрерывной фазы. Таким образом, коэффициенты диффузии газов и паров в неоднородных полимерных смесях отражают не только количественное соотношение исходных полимеров, но и характер распределения их друг в друге. [c.178]

Введение пластификатора в раствор или эмульсию полимера перед его переработкой. Введение пластификатора в раствор полимера в органическом растворителе обычно не представляет никаких трудностей. Практически применение метода ограничивается теми немногими случаями, когда конечные продукты полимеризации непосредственно используют в лакокрасочной промышленности. Значительно шире используется модифицирование свойств продуктов водноэмульсионной полимеризации перемешиванием дисперсии полимера с пластификатором. Такая дисперсия полимера представляет собой зачастую довольно неоднородную смесь частиц разного размера и формы и введение в нее пластификатора может нарушить стабильность этой коллоидной системы. Для наиболее эффективного исиользования пластификатора необходимо тщательно учитывать, какие эмульгаторы, защитные коллоиды, буферные вещества и регуляторы полимеризации содержатся в исходной дисперсии. Во всех случаях, независимо от того, вводят ли пластификатор в заранее приготовленную дисперсию или предварительно эмульгируют пластификатор, а затем добавляют его в виде эмульсии, необходимо учитывать сольватирующее действие пластификатора на полимер. Взаимное влияние полимера и пластификатора может проявляться не только в процессе образования пленки из дисперсий, но уже нри хранении дисперсий. Это взаимное влияние следует учитывать также нри подборе дозировки пластификатора, чтобы предотвратить потери не связанного в сольваты пластификатора за счет миграции его в процессе переработки дисперсии. Если не учитывать сольватирующего действия, оказываемого пластификатором на диспергированные частицы полимера, то после испарения дисперсионной водной среды происходит выпотевание пластификатора, недостаточно прочно связанного частицами полимера. [c.858]

Электросепаратор [38] для очистки диэлектрических жидкостей (например, топлив, масел), в котором как и в камере-разделителе используется действие неоднородного электрического поля, создаваемого системой двух взаимно перпендикулярных электродов, приведен на рис. 7.31. Электроды 5 расположены в канале 3, изготовленном из диэлектрика и имеющем в сечении форму двух сопряженных сообщающихся окружностей, срезанных со стороны, перпендикулярной сопряжению. Один электрод установлен по срезу канала, а второй — по месту сопряжения. Наличие проставки 4, возле которой происходит коагуляция дисперсной фазы, предотвращает диспергирование в области наибольшей напряженности поля и возможный электрический пробой. Скоагулированная дисперсная фаза поступает в наружный сборник, из которого по мере необходимости удаляется. Канал 3 располагают так, чтобы сборник был [c.202]