Изменение скорости коагуляции

Приведенная картина описывает механизм потери агрегативной устойчивости только качественно, но она указывает и сам путь установления количественного критерия кинетической устойчивости лиофобных коллоидов. Этот путь лежит через рассмотрение кинетики процесса коагуляции и расчет его скорости. Классическая и очень абстрактная теория кинетики необратимой коагуляции коллоидов была разработана Смолуховским в 1917 г. [14], задолго до создания теории ДЛФО. Главный ее недостаток состоял в том, что она полностью игнорировала пространственный характер изменения сил взаимодействия коллоидныХ 1 частиц друг с другом и позтому не давала возможности связать скорость коагуляции с параметрами потенциала взаимодействия. Полагая, что в условиях максимально быстрой коагуляции каждая встреча ( столкновение ) частиц является эффективной , т. э. приводит к их необратимому слипанию или слиянию, Смолуховский показал, что скорость изменения суммарной численной концентрации V частиц и агрегатов, состоящих из любого числа одинаковых первичных частиц, подчиняется уравнению [c.261]

Скорость коагуляции. Медленная и быстрая коагуляция. Ход коагуляции в зависимости от концентрации коагулирующего электролита можно подразделить на две стадии (рис. 27.4) медленную и быструю. При медленной коагуляции изменение концентрации коагулирующего электролита сопровождается резким изменением скорости коагуляции. В области быстрой коагуляции увеличение концентрации коагулирующего электролита не вызывает изменения скорости коагуляции, достигшей своего максимального значения. Концентрацию электролита, начиная с которой скорость коагуляции остается постоянной, называют порогом быстрой коагуляции. [c.431]

Рис. ХЫ. Изменение скорости коагуляции частиц с числом Кнудсена [365]

Изменение скорости коагуляции. Самопроизвольная коагуляция многих золей часто протекает медленно. Ее можно ускорить, повышая скорость движения частиц, что помогает им преодолевать расклинивающее давление. Ускорения движения частиц можно добиться, например, повышением температуры раствора. Повышением концентрации золя также можно ускорить его коагуляцию, поскольку с увеличением концентрации растет число эффективных столкновений между мицеллами. [c.156]

Мерой скорости коагуляции дисперсных систем служит изменение численной концентрации частиц б единицу вре-йп [c.158]

Так как с повышением температуры вязкость уменьшается, то удельное время коагуляции с повышением температуры должно уменьшаться, а скорость коагуляции — увеличиваться. Если же золь с повышением температуры химически изменяется, что наблюдается, например, у гидрозоля АзаЗз, то возможно и обратное изменение скорости коагуляции . [c.238]

Кривая изменения скорости коагуляции золя в зависимости от концентрации электролита (рис. 198) хорошо поясняет эти понятия и их [c.464]

На рис. 101 представлено изменение скорости коагуляции в связи с изменением концентрации электролита в золе (а следовательно, и в связи с изменением дзета-потенциала). На оси абсцисс отложены концентрации электролита с, под которыми приведены соответствующие им значения электрокинетического потенциала в милливольтах. На оси ординат отложены значения скорости коагуляции V. [c.377]

Интересен обнаруженный факт резкого изменения устойчивости системы при дальнейшем небольшом (от 1,8 до 2-10 М) повышении концентрации КС1. При этом значительно увеличивается скорость коагуляции и образуются более крупные агрегаты. Уже через 1 ч после начала наблюдения степень агрегации системы составляет 1,9, через 3 ч — 2,7, а через 5 ч — 3,6. При дальнейшем повышении концентрации КС1 до 5-10 М полученные кривые практически полностью совпадают с зависимостью, найденной для k i = 2-10 М. Резкое изменение поведения системы при данной концентрации КС1 позволяет считать эту концентрацию в определенном смысле пороговой. Вполне вероятно, что именно при этой концентрации (при pH = 6) происходят резкие структурные изменения в ГС, приводящие к частичному или полному их разрушению. Резкое [c.183]

Кроме того, установлено, что изменение давления на работу сепаратора заметного влияния не оказывает. Изменение атмосферных условий также прямо не сказывается, так как разделение эмульсии идет в закрытом канале. Однако при значительном снижении температуры окружающей среды может уменьшиться температура эмульсии, что приведет к повышению ее вязкости и, как следствие этого, снижению скорости коагуляции и ухудшению условий разделения эмульсии. Это нежелательное явление можно компенсировать, так как в неравномерном электрическом поле высокого напряжения происходит подогрев жидкости и ее перемещение за счет создания бегущего " электрического поля. [c.48]

Изменение скорости агломерации может быть рассчитано из отношения ( 1 + 2) /с 1 2, которое равно единице для монодисперсного аэрозоля. Если аэрозоль состоит из двух групп различных частиц и отношение их диаметров очень велико, например й й2 = =1 50, то влияние на скорость коагуляции весьма значительно [939] [c.517]

Хотя все эти соображения верны, трудно оценить количественно скорость возрастания концентрации эмульсии и, следовательно, определить оптимальное время перемешивания. При несколько идеализированных условиях эмульгирования ультразвуком найдено, что скорость диспергирования приблизительно пропорциональна поверхности 5 между объемами жидкостей и скорости коагуляции (где V и с — объем и концентрация эмульсии, соответственно). Таким образом, скорость изменения концентрации эмульсии может быть дана соотношением (Гопал, 1961) [c.23]

Ускорение коагуляции, вызванное тем или иным воз--действием на систему, приводит к изменениям ее свойств (оптической плотности, окраски, вязкости и т. д.) или даже к разделению фаз. В агрегативно неустойчивых системах скорость коагуляции определяется частотой межчастичных столкновений и не зависит от интенсивности фактора, вызвавшего коагуляцию. [c.135]

На практике частицы дисперсной фазы выделяют из газовой среды путем изменения скорости и направления потока аэрозоля (инерционное осаждение) фильтрацией, действием ультразвука или электрического поля, введением зародышей и коагуляцией. [c.360]

Формула (XV.6.4) позволяет легко найти величину а экспериментально (определяя изменения числа частиц). Величина а определяет скорость коагуляции а зная коэффициент диффузии В, можно вычислить и величину г. [c.426]

Прежде чем перейти к рассмотрению строгой теории сил притяжения и отталкивания, надо выбрать количественную меру процесса коагуляции. Таковой следует избрать скорость коагуляции V = —представляющую собой изменение числа частиц V во времени. Оценка значения о весьма существенна не только для теории, но и для практики. Поэтому прежде всего рассмотрим основные представления кинетики коагуляции. [c.237]

Большинство методов разрушения аэрозолей связано с интенсификацией процессов коагуляции, коалесценции и прилипания частиц аэрозолей к поверхностям (твердым стенкам фильтров, к каплям жидкости при искусственном дождевании), а также процессов седиментации (путем изменения скорости и направления потока аэрозоля при инерционном осаждении). [c.275]

Изменение функции распределения ф связано с коагуляцией капель с изменением скорости движения капель с конусообразным расширением струи капель с изменением размеров капель в процессе тепломассообмена (конденсация, испарение). Влияние последнего фактора будет проанализировано позднее, ибо его кожно считать менее существенным. При конденсации пара на холодной капле размер ее меняется в большинстве случаев незначительно учет испарения будет произведен отдельно для мелких фракций. [c.116]

В правой части уравнения первое слагаемое учитывает изменение функции распределения за счет коагуляции, второе — за счет расширения струи, третье — за счет изменения скорости движения., [c.117]

Скорость коагуляции о — это изменение концентрации коллоидных частиц в единицу времени при постоянном объеме системы. [c.131]

Задав закон изменения площади поперечного сечения дросселя S(x), а также значения параметров на входе р,, м,, Г,, р ,, из (16.137) можно найти распределение этих параметров по длине. Наибольший интерес представляет объемное содержание жидкой фазы W. От него, в частности, зависят скорости коагуляции и конденсационного роста капель. В рассматриваемом приближении этот параметр [c.421]

Если концентрация электролита больше скорость коагуляции рассчитывают по теории Смолуховского—теории быстрой коагуляции. В этой теории предполагается, что каждое столкновение частиц сопровождается их слипанием и образованием нераспадающихся на исходные частицы агрегатов. Поэтому изменение концентрации частиц пропорц. . оиально числу межчастичных столкновений. [c.158]

Кривая изменения скорости коагуляции золя в зависимости от концентрации электролита (рис. 115) хорошо поясняет эти понятия и их связь с другими величинами, характеризующими ход коагуляции. Ма кривой ОЗКМ отрезок 08 отвечает периоду скрытой коагуляции точка 5 выражает одновременно и порог коагуляции и критический потенциал, с которых начинается явная коагуляция отрезок 8К соответствует периоду медленной коагуляции, скорость [c.374]

График, характеризующий изменение скорости коагуляции в зависимости от концентрации электролита, представлен на рис. 131. На кривой Оабв отрезок Оа отвечает периоду скрытой коагуляции. В точке а, которой отвечает значение критического дзета-потенциала, начинается явная коагуляция. На отрезке аб скорость коагуляции сильно зависит от концентрации электролита, причем скорость сначала быстро увеличивается, а затем (начиная с точки б) становится постоянной и, значит, независимой от концентрации электролита в точке б значение дзета-потенциала равно нулю и отрезок бе соответствует быстрой коагуляции. [c.334]

На рис, 90 представлено изменение скорости коагуляции ь овязи с изменением концентрации электролита в золе (а следо зательно, и в связи с изменением дзета-потенциала). На оси аб сцисс отложены концентрации электролита С, под которыми [c.307]

Для подтверждения развиваемых представлений о значительной роли ГС воды в агрегативной устойчивости дисперсий гидрофильных частиц было исследовано влияние температуры на коагуляцию дисперсии алмаза. На основании литературных данных [30, 87, 477, 517] можно было ожидать, что с ростом температуры должен уменьшаться вклад положительной структурной составляющей в общую энергию взаимодействия частиц. Это, в свою очередь, должно снижать агрегативную устойчивость гидрофильных или гидрофилизированных дисперсий. Подтверждающее это положение экспериментальные данные, полученные для дисперсии алмаза в 5-10 М в растворе Ь1С1 при рН = 2 в интервале температур 20—50 °С приведены на рис. 10.9. Незначительная степень агрегации, наблюдаемая при 20°С (т=1,5), заметно увеличивается при возрастании температуры до 40 °С (т=1,8). Дальнейший рост температуры (50 °С) приводит к изменению самого характера процесса агрегации значительно увеличивается скорость коагуляции, образуются более крупные агрегаты, отсутствует выход на плато, наблюдавшийся при более низких температурах. При меньших концентрациях электролита (1-10 М Ь1С1) влияние повышения температуры становится менее заметным при 50°С в дисперсии алмаза наблюдается лишь незначительная степень агрегации. [c.187]

Влияние заряда на скорость коагуляции частиц очень сложно, и экспериментальные данные по этому вопросу противоречивы. Если все частицы несут заряды одинакового знака, это замедляет коагуляцию, тогда как разноименные заряды, возникающие на частицах в сильном электрическом поле [299], ускоряют агломерацию. Методы расчета с учетом электрических зарядов частиц можно найти в литературе [315]. Влияние температуры, давления и вязкости на скорость агломерации может быть рассчитана из изменения константы коагуляции х при изменении температуры, вязкости и поправочного коэффициента Каннингхема (который представляет собой сложную зависимость длины среднего свободного пробега молекул газа от температуры, давления и вязкости), т. е. (4СА7 /3[х) при 5 = 2. [c.519]

Гидродинамический фактор снижает скорость коагуляция благодаря изменению вязкостп среды и плотности дисперсной фазы и дисперсионной среды. [c.276]

Если константа скорости пептизации значительно больше константы скорости коагуляции (энергия активации пептизации значительно меньше, чем при коагуляции), то в системе будут преобладать мелкие первичные частицы. С увеличением константы скорости коагуляции (уменьшением ее потенциального барьера) число двойных, тройных и т. д. частиц в равновесной системе возрастает. Если коагуляция вызвана взаимодействием между частицами через прослойки среды, то энергия притяжения незначительна, и минимум энергии состемы характеризуется малым отрицательным значением. Поэтому небольшие изменения в системе (колебания pH, ко1щентрацпи электролита), вызывающие увеличение силы отталкивания частиц (уменьшение силы нх притяжения), приводят к пептизации системы иод действием броуновского движения. К системам, способным к подобным превращениям, относится большинство лиозолей (гидрозолей), стабилизированных различными способами, в том числе с помощью электролитов, ПАВ и ВМС. В этом отношении интересны гидрозоли оксида кремния, которые [c.287]

Гидро- динамический Уменьшение скорости коагуляциии, вследствие изменения плотности и вязкости дисперсионной среды и дисперсной фазы [c.25]

На рис. 10.17 приведены зависимости величин Еот и Е р от расстояния между коллоидными частицами. Как видно, результирующая энергия взаимодействия (кривая 3 на рис. 10.17) приводит к притяжению (Е в < 0) на очень м 1лых и отталкиванию (E b > 0) на больших расстояниях. между частицами. Решающее значение для устойчивости дисперсных систем имеет величина потенциальног о барьера отталкивания (Е акс), которая, в свою очередь, зависит от хода кривых Еот и Е р. При больших значениях этого барьера коллоидная система устойчива. Слипание коллоидных частиц возможно лишь при достаточном их сближении. Это требует преодоления потенциального барьера отталкивания. Прн некоторых небольших положительных значениях Емакс (кривая 3) преодолеть его могут лишь немногие коллоидные частицы с достаточно большой кинетической эиер-гией. Это соответствует стадии медленной коагуляции, когда только пебо.ш.шая часть соударений коллоидных частиц приводит к их слипанию. При медленной коагуляции со временем происходит некоторое уменьшение общего числа коллоидных частиц в результате образования агрегатов из 2—3 первичных частиц, но коагулят не выпадает. Подобную коагуляцию, не сопровождающуюся видимым изменением коллоидного раствора, называют скрытой коагуляцией. При Дс1льнейшем уменьшении потенциального барьера скорость коагуляции, характеризуемая изменением числа частиц в единицу времени, возрастает. Наконец, если потенциальный барьер переходит из области отталкивания в область притяжения (кривая 4 на рис. 10.17), наступает быстрая коагуляция, когда каждое [c.309]

В практических условиях чаще бывает более целесообразно разрушить аэрозоль, чем его стабилизировать (очистка воздуха и газов и улавливание содержащихся в них ценных продуктов). Разрушение (коагуляция) аэрозолей в основном осуществляется путем изменения скорости и направления движения аэрозольной системы. Это изменение может осуществляться под воздействием различных фактаров механического препятствия (фильтры, центробежные отделители), введением зародышей коагуляции, электрического, ультразвукового поля и других. [c.248]

УЛЬТРАЗВУК в X и м и и (от лат. ultra - сверх, за пределами, по ту сторону). Воздействие ультразвука на хим. и физ.-хим. процессы, протисающие в жндкости, включает инициирование нек-рых хим. р-ций, изменение скорости, а иногда и направления р-ций, возникновение свечения жидкости (сонолюминесценция), создание в жидкости ударных волн, эмульгирование несмещивающихся жндкостей и коа-лесценцию эмульсий, диспергирование твердых тел и коагуляцию твердых частиц в жидкости, дегазацию жидкости и т.д. Науку, изучающую хим. и физ.-хим. эффекты, возникающие в звуковых полях, наз. звукохимией или сонохимией. Для осуществления технол. процессов используют ультразвуковые аппараты. [c.34]

Мы видели выше что значения К для различных аэрозолей, ]oлyчeнныe экспериментально, довольно хорошо согласуются с величиной, вычисленной по теории Смолуховского в предположении, что все столкновения между частицами приводят к коагуляции Нередко высказывалось предположение, что тонкий слой адсорби рованного на аэрозольных частицах пара или жидкости может так изменить их поверхность, что при столкновении частицы не будут обязательно слипаться Многочисленные опыты, проведенные в этом направлении преимущественно советскими исследователями, дали противоречивые результаты Одна из павных причин расхождений состоит в том, что в большинстве опытов посторонние пары присутствовали уже при образовании аэрозоля При этом любой наблюдаемый эффект мог быть результатом одновременного действия этих паров и на конденсацию при образовании аэрозоля и на коагутяцию Кроме того, скорость коагуляции не определялась непосредственно по скорости изменения концентрации частиц, а оцениватась по скорости оседания агрегатов и их размерам [c.156]

Разумно было бы заключить что в присутствии посторонних паров скорость коагуляции изменяется лишь в аэрозотях, состоя щих из твердых частиц и что причина изменения состоит не в увеличении или уменьшении эффективности столкновения а в изменении формы образующихся агрегатов С другой стороны, некоторые опытыкак будто показывают, что скорость агрегации аэрозотей частицы которых имеют значительное давление пара например водяных туманов, увеличивается в присутствии веществ, снижающих дав пение пара, в частности хлорида кальция Механизм этого эффекта был исследован на микроскопических и макроскопических системах 28 Данные по рассеянию света и скорости седиментации аэрозолей, а также электронные микрофотографии частиц показывают, что некоторые пары оказывают специфиче ское влияние на скорость агрегации некоторых аэрозолей [c.158]