Устойчивость и разрушение аэрозолей

Устойчивость и разрушение аэрозолей [c.352]

В этом пункте проявляется основное качественное отличие проблемы разрушения аэрозолей, так как последние всегда лишены агрегативной устойчивости. Заряд аэрозольных частиц обычно очень мал, что связано с весьма низкой концентрацией ионов в воздухе, по сравнению с водой (см. раздел XV. 3). Поэтому электростатический фактор устойчивости в аэрозолях обычно отсутствует. Естественно, что отсутствует и адсорбционно-сольватный фактор устойчивости. [c.351]

Техника пылеулавливания обеспечивает принудительное разрушение аэрозоля за счет снижения его кинетической устойчивости, которого можно достигнуть, по крайней мере, тремя способами [c.352]

Поскольку аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми системами, их разрушение всецело связано с кинетической устойчивостью (см. раздел ХП1. I). В связи с проблемами газоочистки понятие кинетической устойчивости (сформировавшейся при рассмотрении спонтанного процесса разрушения коллоидов) нуждается в обобщении применительно к рассмотрению процессов принудительного разрушения. Кинетическая устойчивость сводится к седиментационной лишь тогда, когда дисперсные частицы от дисперсионной среды отделяются в процессе седиментации, т. е. в случае грубодисперсных систем. В противоположном предельном случае высокодисперсных аэрозолей частичная концентрация падает за счет броуновской диффузии частиц к поверхности коллектора. Именно этот спонтанный процесс контролирует кинетическую устойчивость в высокодисперсных системах. [c.352]

Если же рассматривать процессы принудительного разрушения дисперсной системы, ее кинетическая устойчивость может контролироваться той из сил, которая обусловливает движение частицы к поверхности коллектора. Наиболее устойчивы аэрозоли с размером частиц порядка микрометра и десятых долей микрометра. Аэрозоли в этом интервале дисперсности и являются основным объектом газоочистки. [c.352]

Поскольку аэрозоли являются агрегативно неустойчивыми системами, их разрушение всецело связано с. кинетической устойчивостью (см. раздел ХП1.1). В связи с проблемами газо- [c.387]

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]

Газовая дисперсионная среда вносит ряд своеобразных черт в свойства аэрозолей. Прежде всего — это их принципиальная лио-фобность и отсутствие эффективных путей стабилизации. Время разрушения аэрозольной системы определяется только скоростью седиментации или коагуляции. Иначе говоря, устойчивость аэрозолей, во всяком случае аэрозолей с заметной концентрацией дисперсной фазы, носит кинетический характер. [c.271]

Аэрозоли находят широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве и в быту. Туманы, получаемые механическим диспергированием, применяют для опыления, опрыскивания, увлажнения, создания защитных завес и т. д. Размер частиц в таких туманах составляет не менее 1,0—1,5 мкм, что является основной причиной их быстрого гравитационного осаждения и коагуляции. Наиболее стабильны туманы, получаемые при конденсации пересыщенных паров — метод, который нередко выступает в качестве необходимой стадии технологического процесса получения многих продуктов. Так, устойчивые конденсационные туманы образуются в производстве серной, хлороводородной и фосфорной кислот, в процессах хлорирования, сульфирования, гидрохлорирования, при термическом разложении некоторых солей, гидролизе ряда газов. Вследствие высокой дисперсности и часто сильной агрессивности дисперсных частиц разрушение таких туманов представляет весьма сложный и дорогостоящий процесс. [c.405]

Промышленные аэрозоли конденсационного происхождения могут приносить большой вред. Прежде всего эго относится к. аэрозолям ядовитых и радиоактивных веществ. Аэрозольные частицы в выхлопных газах автомобилей и в табачном дыме содержат канцерогенные вещества. При производстве фосфорной,, серной и многих других кислот образуется устойчивый агрессивный туман, который вызывает разрушения в окрестностях химических заводов и отравляет атмосферу. [c.49]

В отличие от лиозолей, агрегативная устойчивость аэрозолей практически равна нулю, поскольку на поверхности частиц дисперсной фазы в этом случае нет ни двойного электрического слоя, ни сольватных оболочек, ни студнеобразных адсорбционных пленок. Однако частичная адсорбция ионов, имеющихся в воздухе, и молекул воздуха на поверхности частиц дисперсной фазы обусловливает нередко значительную агрегативную устойчивость аэрозоля, в частности дымов и туманов, представляющих собой в большинстве случаев вредное, нежелательное явление. В таких случаях приходится разрушать аэрозоль. Применяют два основных метода разрушения аэрозолей электрический и механический. [c.356]

Аэрозольная система всегда принципиально неустойчива и не может сохраняться в неизменном состоянии [47]. Особенностью аэрозолей является наличие у них лишь кинетической устойчивости. Агрегативной устойчивости они лишены полностью, и каждое соприкосновение их частиц или частицы и стенки приводит к слипанию (коагуляции). В отличие от коллоидных растворов, в аэрозолях отсутствуют силы, препятствующие сцеплению частиц между собой и с макроскопическими телами (например, со стенками сосуда) при соударениях. Разрушение аэрозолей происходит путем седиментации— оседания под действием силы тяжести, диффузии к стенкам, коагуляции и (в случае аэрозолей из летучих ве-ществ) испарения частиц. Старение и исчезновение аэрозоль-X I ной системы может быть вызвано также рассеянием ее либо под действием воздушных течений, либо вследствие одноимен-сной зарядки ее частиц. [c.17]

Стабилизация и разрушение аэрозолей. Устойчивость аэрозолей, практически определяемая скоростью (или временем) оседания их твердых или жидких частиц, значительно меньше, чем у лиозолей. Это связано прежде всего со свойством среды, а именно с тем, что, во-первых, в аэрозолях газовая дисперсионная среда по сравнению с жидкой обладает гораздо меньшей вязкостью У1, во-вторых, разность в плотностях дисперсионной и дисперсной фаз (d—d,) у аэрозолей достигает большой величины. (Согласно седиментационному уравнению Стокса (4), скорость па- [c.261]

Разрушение аэрозолей, играющее столь большую роль во многих производствах как средство борьбы с ними, сводится к отделению вещества дисперсной фазы от дисперсионной газовой среды, т. е. процесс этот в основном является коагуляционным. Поэтому и методы борьбы с устойчивыми аэрозолями должны основываться на устранении действия стабилизирующих факторов. Но для коагуляции аэрозолей не может быть применен основной способ коагуляция, употребляемый для лиофобных золей,— действие электролитов-коагуляторов. Зато два других общих приема—взаимная коагуляции и электрофорез, особенно последний, находят широкое практическое применение. Так, на опыте удалось показать, что путем разбрасывания с самолета высокораздробленного и отрицательно заряженного песка на верхнюю, часть облаков можно вызвать коагуляцию последних, т. е. вызвать не что иное, как искусственный дождь. Что касается электрофоретического метода, то в соответствии с особенностями аэрозолей он принял здесь совершенно особый характер в технике он известен под названием метода Коттреля чтобы сообщить частицам достаточно большую скорость (с помощью электронной ионизации воздуха), напряжение постоянного тока доводят до 50000 в и более. [c.263]

В предыдущих главах были описаны общие закономерности возникновения и основные свойства дисперсных систем, включая причины разрушения и факторы стабилизации термодинамически неустойчивых — лиофобных — дисперсных систем. Данная глава посвящена изложению более конкретных сведений о получении, строении, свойствах и использовании дисперсных систем различной природы. При этом особое внимание уделяется связи характерных свойств дисперсных систем (и возможных путей управления их устойчивостью) с ф а-303ым состоянием дисперсной фазы и дисперсионной среды. Начнем с краткого описания свойств азродисперсных систем (аэрозолей), в которых дисперсионной средой является газ. Аэрозоли занимают особое положение среди других дисперсных систем ввиду принципиальной лиофобности их стабилизация, например введением ПАВ, малоэффективна. Специфичны также электрические свойства аэрозолей. [c.270]

Накопление знаний о дисперсном состоквии вещества и о роли поверхвост-ных, в том числе электроповерхностных явлений ия границах раздела фаз открывало путь к решению цевтральной проблемы коллоидной химии, а именно выяснению факторов устойчивости (механизмов стабилизации) и причин разрушения разнообразных коллоидных систем (гидро- и аэрозолей, эмульсий, пен и дрО. [c.13]

В различных практических (Областях остро стоит задача управления устойчивостью аэрозолей. В одних случаях, например при использовании аэрозолей в качестве дымовых завес, приходится поддерживать стабильность аэрозольной системы, в других— необходимо предотвратить, их возникновение или об -печить их эффективное разрушение. Например, необходимо разрушать (осаждать) тонкие, зависающие в воздухе пыли, образование которых почти всегда сопутствует процессу дробления и помола твердых материалов. Нередко такие аэрозоли представляют значительную опасность для здоровья людей, так как, проникая в легкие, вызывают легочные заболевания (силикоз, антракоз). Многие органичесгле вещества, находясь в состоянии высокодисперсных аэрозолей, оказываются взрывоопасными, поскольку горение мгновенно охватывает огромную поверхность и сопровождается резким увеличением объема. Это относится, в частности, к таким обычным веществам, как мука, сахар, угольная пыль, пылевидные отходы обработки полимерных материалов и т. п. [c.334]

Капли могут образовываться при механическом дроблений массы жидкости (при разрушении струи или пленки) илн при конденсации из паровой фазы. Конденсация пара в мелкодисперсную жидкую фазу проис.чодит при пересыщении газа парами жидкости, иногда она стимулируется наличием центров конденсации или веществ, способствующих их появлению. Пересыщение может быть результатом переохлаждения насыщенной смеси (например, при смешении с потоком холодного газа или при внезапном расширении смеси) или химической реакции между газообразными компонентами, ведущей к образованию жидкого продукта (например, при образовании капелек серной кислоты из водяного пара н 50з). Сначала получаются очень маленькие (<0,1 мкм) капли, и такая дисперсия относится к классу аэрозолей, или туманов, часто чрезвычайно устойчивых. [c.73]

Подсчеты показывают, что в условиях закрытого помещения только высокодисперсные и отчасти среднедисперсные аэрозоли с плотностью частиц, равной единице, будут сохраняться более или менее длительное время без заметного разрушения. Следовательно, в тех случаях, когда необходимо, чтобы аэрозоли в закрытых помещениях были седиментациоп-но устойчивыми (например, при дезинфекции воздуха, уничтожении летающих насекомых и пр.), их дисперсность при плотности частиц, близкой к единице, должна соответствовать размеру капель высоко- и отчасти среднедисперсных систем. [c.18]