Ультразвуковое диспергирование

Использование ультразвуковой кавитации дает возможность проводить высокоэффективное диспергирование твердой фазы в жидкую. Механизм диспергирования исследован применительно к процессам очистки и эрозии в работе [9] развиты предс.тавления об ультразвуковом диспергировании-в различных условиях Не рассматривая всех деталей процесса, поскольку ряд аналогичных вопросов рассмотрен применительно к ультразвуковому эмульгированию, укажем, что размеры получаемых дисперсий определяются амплитудно-частотными характеристиками воздействия и свойствами материала. Поэтому ультразвуковое диспергирование на частотах порядка 20 кГц дает частицы микронных размеров. [c.118]

Сопоставляя эффективность ультразвукового диспергирования применительно к производству эмалей, П. И.Ермилов [5] отмечает, что технике-экономические показатели ультразвуковых диспергаторов могут превосходить показатели для машин других типов. Так, съем готовой эмали на основе цинковых белил и железного сурика на шаровой мельнице составляет 72,3 кг/ч, на трехвалковой краскотерочной машине 27 кг/ч, а на ультразвуковом диспергаторе 250 кг/ч. При этом площадь, занимаемая ультразвуковой установкой, в четыре раза меньше, чем шаровой мельницей, а расход электроэнергии на 1 т эмали составляет соответственно 34 и 71 кВт-ч. Качество продукта, полученного при ультразвуковой обработке, выше, так как ниже его дисперсность. Например, ультразвуковая обработка готовой эмали, приготовленной на пентафталевом лаке, с цинковыми белилами, привела к уменьшению дисперсности пигмента с 25 до 5 мкм и улучшению качества эмали. [c.118]

Ультразвуковое диспергирование используется для получения не только лиофобных коллоидных систем, но и растворов высоко- [c.13]

Высокой дисперсности можно достичь ультразвуковым диспергированием. Диспергирующее действие ультразвука связано с кавитацией — образованием и захлопыванием полостей в жидкости. Захлопывание полостей сопровождается появлением кавитационных ударных волн, которые и разрушают материал. Экспериментально установлено, что дисперсность находится в прямой зависимости от частоты ультразвуковых колебаний. Особенно эффективно ультразвуковое диспергирование, если материал предварительно подвергнут тонкому измельчению. Эмульсии, полученные ультразвуковым методом, отличаются однородностью размеров частиц дисперсной фазы. [c.14]

Ультразвуковое диспергирование связано с явлениями кавитации (см. с. 14) и образования поверхностных волн при периодическом ускорении одной жидкости относительно другой, сопровождающим это явление. Быстрое захлопывание полостей происходит в дисперсионной среде вблизи жидкости, образующей дисперсную фазу, В результате этого струи жидкости устремляются к центру захлопывающейся полости и дробятся на мелкие капли. Если ультразвуковая волна движется вдоль границы раздела фаз, то возникают поверхностные волны, при вытягивании которых отрываются мелкие капли. [c.179]

Эмульсии получают методом механического диспергирования, хотя, в принципе, возможно использование и методов конденсации. Для диспергирования применяют различные мешалки, смесители, гомогенизаторы, коллоидные мельницы. Высокодисперсные эмульсии часто получают способом ультразвукового диспергирования. [c.344]

При ультразвуковом диспергировании разрушение твердой фазы происходит в объеме жидкости без контакта с конструкционными материалами аппарата, что обеспечивает высокую чистоту диспергируемого материала. При ультразвуковой обработке суспензии катализаторов крекинга, проводимой перед ее распылением или жидкостной формовкой, повышается прочность катализаторов и стабильность каталитической активности. [c.182]

Следует упомянуть и еще один метод регистрации солюбилизации нерастворимой целлюлозы — нефелометрический [63]. Метод основан на регистрации уменьшения мутности суспензии тонко диспергированной целлюлозы. В качестве субстрата для регистрации светорассеяния применяют разбавленную суспензию аморфной целлюлозы, полученной длительным размолом целлюлозного порошка в этаноле [63]. Для приготовления устойчивой суспензии может быть использовано и ультразвуковое диспергирование целлюлозы. Приготовление устойчивой суспензии субстрата является ключевым условием применимости метода, позволяющим на начальных участках гидролиза регистрировать уменьшение концентрации целлюлозы в ходе ферментативного гидролиза по кривой уменьшения светорассеяния. [c.135]

Диспергирование твердых тел в жидкости, как известно, обычно более затруднительно и требует большего расхода энергии, чем гомогенизация системы жидкость — жидкость. В последние 20—25 лет опубликованы результаты ряда работ по ультразвуковому диспергированию твердых веществ в жидкой среде (137—140) и др. Тем не мепее, механизм диспергирующего действия ультразвука пока не выяснен. Полагают, что основную роль в этом процессе играет кавитация [119, 141], что подтверждается зависимостью скорости диспергирования от температуры [c.59]

Установлено, что устойчивость водных дисперсий обожженного палыгорскита можно повысить при ультразвуковом диспергировании частиц минерала, а также путем химической стабилизации системы. [c.151]

Энергия ультразвуковой кавитации служит основной причиной ультразвукового диспергирования суспензий, образования новых [c.285]

В подсистему / входят установка для умягчения воды I, откуда вода поступает в емкость 3 для обеззараживания бактерицидами, вводимыми из дозатора 2. В емкость 4 вводят необходимые компоненты, а в емкости 5 эмульсия окончательно приготовляется с помощью ультразвукового диспергирования. Свежеприготовленная жидкость перекачивается в бак 17, расположенный в подвальной части здания, из которого насос 16 перекачивает СОЖ в подсистему //. [c.199]

Значительные трудности представляет приготовление препаратов пыли, частицы которой имеют большую плотность. В этих случаях рекомендуется применять ультразвуковое диспергирование или ультрацентрифугирование [84, 368]. [c.225]

Эмульсии получены ультразвуковым диспергированием, = = 50%, г 1 мкм. [c.234]

МЕХАНИЗМ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ [c.285]

Систематическое изучение механизма ультразвукового диспергирования проводилось на кольцевом магнитострикционном преобразователе частотой 18 кГц. Диспергированию подвергали 10%-ную суспензию гипса при различной интенсивности ультразвуковых колебаний. Результаты исследований показали, что процесс диспергирования происходит в две фазы. Первая фаза протекает значительно быстрее второй благодаря наличию в исходных частицах большого количества микротрещин, а поэтому трение частиц о жидкость и их взаимное соударение особо сказывается на процессе измельчения. [c.286]

Вторая фаза представляет собой истинное ультразвуковое диспергирование, так как новые микротрещины и разрущения появляются за счет воздействия самого ультразвука, что подтверждается увеличением скорости диспергирования с повышением интенсивности ультразвука. Исследована также зависимость скорости диспергирования от температуры. Показано, что наибольшая скорость достигается при 60° С, когда кавитационное воздействие максимально. [c.286]

В ультразвуковой лаборатории МИСиСа выполнены исследования по использованию повышенного статического давления в сочетании с ультразвуком большой интенсивности для измельчения материалов любой твердости. Возможности управления процессом ультразвуковой кавитации путем подбора определенных значений статического и звукового давлений (см. гл. VII) позволили расширить представления о механизме ультразвукового диспергирования. [c.287]

Наиболее подробно исследовано изменение формы частиц в процессе ультразвукового диспергирования карбида циркония. На рис. 103 показана форма частиц Zr до и после ультразвуковой обработки в течение од- [c.287]

Пульсирующие кавитационные пузырьки и акустические течения существенно ускоряют процесс ультразвукового диспергирования. [c.291]

Кинограммы процесса ультразвукового диспергирования. Для исследования были использованы стальные шарики диаметром 0,98 мм, которые помещали в воду при нормальном давлении и в смесь воды с глицерином (1 1) при избыточном статическом давлении 5 ат. Съемку на частоте 600 кадров в секунду вели через стенку прозрачной камеры. Введение ультразвука осуществляли по схеме, указанной выше. [c.291]

Рис. 106. Кинограммы процесса ультразвукового диспергирования

Таким образом, результаты экспериментов позволяют сделать ряд выводов о механизме ультразвукового диспергирования [c.292]

Одновременно протекает процесс окатывания ча стиц и скалывания острых кромок за счет взаимного трения и соударения частиц одна о другую. Постепенно микронеровности на поверхности частиц сглаживаются, и частицы приобретают сфероидальную форму. Такая форма частиц приводит к повыщению их сопротивления кавитационному разрущению, и скорость процесса диспергирования резко уменьщается. Вероятно, в этих условиях выгодно искусственно создавать трещины и микронеровности на поверхности частиц с тем, чтобы процесс ультразвукового диспергирования протекал достаточно интенсивно. Поэтому при чередовании механического и ультразвукового диспергирования достигается высокая дисперсность материалов за минимальное время. [c.293]

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ [c.293]

Таким образом, газ внутри кавитационной полости, размеры которой уменьшаются примерно до 1 мкм, сжимается до нескольких тысяч атмосфер. Вторичное мгновенное расширение полости обусловливает микроударное действие кавитации, которое успешно используется в процессах ультразвукового диспергирования. [c.297]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ И ЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ [c.303]

На рис. ИЗ приведен график диспергирования суспензии гипса только механическим путем (кривая 1), только ультразвуковым (кривая 2) и комбинированным методом измельчения (кривая 3). По этому методу после 20—30 мин ультразвукового диспергирования суспензию подвергали в течение 20—30 мин механическому измельчению на коллоидной и вибрационной мельнице. При ме- [c.304]

Влияние добавок высокодисперсных окислов на прочностные свойства сплавов. Комплекс исследований по ультразвуковому диспергированию материалов, различных по своей структуре и прочностным свойствам, выполнен в ультразвуковой лаборатории МИСиСа. Так, на примере хрома показано, что при атмосферном давлении в рабочей жидкости дисперсность повышается в 4—5 раз по сравнению с исходной, а при избыточном давлении 4 ат превышает величину исходной дисперсности в 25—30 раз. [c.305]

Сг-1-5% MgO после ультразвукового диспергирования. ..... [c.308]

Аналогичные испытания проводились на образцах из свинца при введении 3—5% упрочняющей окиси свинца частицами размером 0,1 мкм, а также на образцах из меди с введением упрочняющей фазы двуокиси циркония. Измерения твердости показали, что введение мелкодисперсных частиц, полученных после ультразвукового диспергирования, повышает твердость в среднем на 30%. [c.308]

Показано, что после ультразвукового диспергирования моносилицида кобальта в течение 1,5 ч удельная поверхность увеличивается с 0,182 до 0,510 м /г, а удельная теплопроводность снижается с 23 до 16 кал/(г-см-с). Соответственно для 51 удельная поверхность растет с 0,87 до 3,8 м /г, и удельная теплопроводность падает с 47 до 27 кал/(г-см-с). Снижение теплопроводности образцов, изготовленных из материалов с более высокой дисперсностью, обусловливается повышением их термоэлектрической эффективности, что весьма важно в производстве термоэлектрических преобразователей. [c.310]

Ультразвуковое диспергирование является примером использования физических методов измельчения. Ультразвуковые волны с частотой от 20 тыс. до 1 млн. колебаний в секунду получают с помощью пьезоэлектрического осциллятора. Диспергирующее действие ультразвука связано с тем, что при прохождении звуковой волны в жидкости происходят местные быстро сменяющиеся сжатия и растяжения, которые создают разрывающее усилие и приводят к диспергированию взвешенны. частиц. Однако решающую роль играет явление кавитации при чередовании сжатий и разрежений в жидкости непрерывно образук .1Тся и снова спадаются (захлопываются) пустоты (полости). При спадении полостей местно развиваются очень высокие давления. Это вызывает сильные механические разрушающие усилия, способные диспергировать не только жидкости, но и твердые частицы. Таким путем получают высокодисперсные эмульсии и суспензии, в том числе пригодные для внутривенного введения. Кроме того, ири действии ультразвука на коллоидные растворы, эмульсии, суспензии происходит их стерилизация, так как кавитация вызывает разрушение тел микроорганизмов и их спор. [c.416]

Ранее был разработан метод определения веществ, нерастворимых Б толуоле, в каменноугольном пеке с применением принципиально новых методов — ультразвукового диспергирования н турбидиметрии. Опробование этого метода на пеках ММК и НТМК показало удовлетворительную сходимость по ускоренному методу и по стандартному методу для пеков марки А. Дляпеков марки Б и В различие между методами значительно и составляет 2%. Поэтому возникла необходимость уточнить методику для пеков с повышенным содержанием г фракции (более 28%). [c.130]

Вследствие трудности пеитизации в ингибирующей соленой среде в присутствии избытка стабилизирующих реагентов загущение глинистой фазой затруднено, поэтому приходится прибегать к специальным приемам. Таковыми являются предварительное эмульгирование и гидратация глины, интенсивное механическое или ультразвуковое диспергирование, применение солестойких добавок типа палыгорскита, сепиолита, асбеста. Водоотдача палыгор,ски-товых, а особенно асбестовых суспензий велика, но дополнительно от соли не возрастает. Поэтому, если требования к водоотдаче не слишком высоки, можно обойтись без химической обработки. Структурообразующее действие этих добавок обусловлено их сильной анизодиаметричностью, а устойчивость к соли — локализацией коагуляционно уязвимых позиций в изолированных внутрикристаллических каналах [26]. [c.365]

В капиллярной дефектоскопии наиболее успешно используются ультразвуковые колебания промышленных частот на операциях подготовки изделия к контролю, очистке, обезжиривании. При этом наиболее важную роль играет кавитация. Кавитация - явление образования разрывов жидкости, заполненных парогазовой смесью. Парогазовые кавитационные пузырьки захлопываются с огромной скоростью, доходящей до 10. .. 100 мс", и разрушают пленки всевозможных загрязнений. При этом происходит ультразвуковое эмульгирование жиров, масел и других загрязнений и удаление их с поверхности объекта контроля с помощью акустических течений. Незахлопывающиеся кавитационные пузырьки колеблются, чем помогают отрыву пленки загрязнений от поверхности контролируемой детали и в конечном итоге удалению загрязнений. Особенно эффективна ультразвуковая очистка для изделий сложной формы, используемых в электронной, приборостроительной промышленностях. Преимущество ультразвуковой очистки состоит в том, что такие экологически-, по-жаро- и взрывоопасные традиционные вещества как бензин, ацетон, спирты можно заменить на воду и водные растворы. Суть в том, что кавитационная активность воды гораздо выше, чем у ацетона, спирта, бензина, поэтому соответственно выше очищающая способность воды и водных растворов. Происходящие при этом ультразвуковые диспергирование и эмульгирование только ускоряют очистку и повышают ее качество. [c.607]

В табл. 21 показано влияние содержания микрокальцита и других наполнителей на свойства продукта НГ-216 [34]. Наполнители измельчали методом ультразвукового диспергирования и отбирали фракции не более 5 мкм. Судя по эффекту последействия ингибиторов (ЭПИ, см. табл. 21), микрокальцит и другие наполнители улучшают хемосорбцию ингибитора на металле, что связано, очевидно, с ростом полярности системы. Почти все наполнители улучшают стойкость покрытия к дождеванию, защитную эффективность в агрессивных средах особенно значительным поляризующим эффектом обладает порошок никеля и нитрит натрия. [c.163]

Расчеты констант скорости окисления по уравнению (3) показывают, что при ультразвуковом диспергировании воздуха в реакии- [c.4]

К таким измельчителям относятся виброкавитационные мельницы, состоящие из цилиндрического статора и ротора, на поверхности которых имеются полуцилиндрические канавки. При вращении ротора в полостях, образуемых зубцами — канавками, возникают кавитационные пульсации, обусловливающие высокочастотные колебания давления, имеющие характер гидравлических ударов. При использовании в качестве двигателя небольшой паровой турбины число оборотов мельницы в 1 мин. достигает 18 000. При диаметре ротора мельницы 500 мм частота колебаний может быть доведена до 62 400 в 1 сек., т. е. до значений, оптимальных при обычном ультразвуковом диспергировании. Эта мельница работает по замкнутому циклу с использованием насосного эффекта, возникающего при вращении ротора. Корпус охлаждается проточной водой. Мельницы выпускаются в ФРГ. Их производительность — 500 — 800 кг час при потребляемой мощности до 25 квт-ч на 1 т продукта. [c.37]

At—время захлопывания полости, в течение которого кавитационная полость успевает изменить свой радиус от максимального тах до минимального По величине критерия эрозионной активности к можно судить об интенсивности кавитации, а следовательно, и об эффективности ультразвукового диспергирования. Вычисление величины и производится на электронновычислительных машинах. Однако для инженерных расчетов могут быть использованы достаточно точные и простые формулы, предложенные Ф. А. Брониным [c.294]

Для исследования эффекта упрочнения были испытаны образцы из порошка хрома, в которые вводились добавки окиси магния или окиси алюминия в количестве 5%. Средний размер основной массы частиц MgO после ультразвукового диспергирования имел значения, близкие к 0,1 мкм, а размер частиц AI2O3—0,2 мкм. [c.306]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология