Молекулярная и электростатическая силы взаимодействия капель

Исследование проводится в сферической системе координат, связанной с центром большой капли (рис. 11.2). В этой системе координат поток внешней жидкости движется относительно большой капли, причем вдали от капли скорость можно считать постоянной, равной скорости осаждения рассматриваемой капли. Другая капля меньшего размера движется вместе с потоком относительно большой капли, обтекает ее и либо коснется ее, либо пройдет мимо. Движение капель из-за малости их размеров можно считать безынерционным. Поэтому траектория маленькой капли относительно большой на больших по сравнению с радиусом большой капли расстояниях совпадает с линией тока внешней жидкости, а на малых расстояниях заметно отклоняется от линии тока, что вызвано как силой взаимодействия капли с внешней жидкостью, так и силами взаимодействия капель. Силы взаимодействия представляют собой гидродинамические, молекулярные и электростатические силы. Гидродинамические силы являются силами сопротивления движению капли, они неограниченно возрастают при уменьшении зазора между поверхностями капель. Молекулярные силы — силы притяжения Ван-дер-Ваальса — Лондона, действующие на малых расстояниях. Электростатические силы — это силы отталкивания, обусловленные двойны- [c.253]

В зависимости от размеров частиц, разности плотностей фаз, величины напряженности внешнего электрического поля и зарядов капель область проявления сил взаимодействия между каплями может быть различной. Так, для коллоидных частиц (R < 1 мкм) основная роль в процессе их сближения принадлежит силам молекулярного и электростатического (за счет зарядов) взаимодействия. Для грубодисперсных систем (R> i мкм) необходимо учитывать все силы. [c.318]

Флокуляция особенно характерна для обратных эмульсий, в которых силы дальнего электростатического отталкивания обычно иеве-лики из-за малых значений заряда капель. - Однако и для заряженных капель в обратной эмульсии электростатическое отталкивание при достаточной их концентрации может не обеспечивать устойчивости к флокуляции это связано с тем, что 1из-за небольшого содержания электролитов в системе и низкого значения диэлектрической проницаемости среды толщина ионной атмосферы может быть очень велика (микроны и десятки микрон), что соизмеримо с расстоянием между каплями. Напомним, что положение энергетического барьера взаимодействия частиц, определяемого равновесием сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания (см. 4 гл. IX), отвечает толщине зазора, близкой к удвоенной толщине ионной атмосферы поэтому капли в достаточно концентрированных обратных эмульсиях как бы уже с самого начала расположены на расстояниях, соответствующих преодолению энергетического барьера. Устойчивость обратных эмульсий к флокуляции возможна при наличии структурно-механического барьера, обеспечивающего достаточно малую величину энергии взаимодействия капель при этом электростатическое отталкивание может содействовать уменьшению сил притяжения частиц. Проблема стабилизации обратных эмульсий против флокуляции капель приобрела в последнее время большое значение в связи с попытками использования подобных систем в виде водно-топливных эмульсий, содержащих до 30% воды. Введение эмульгированной воды в бензин и другие топлива, помимо более эффективного использования горючего, обеспечивают повышение его октанового числа и улучшение состава выхлопных газов при работе двигателя внутреннего сгорания. [c.290]

Частота коалесценции зависит от безразмерных параметров к, р, 8а, Зн, X, у и а. Параметр к характеризует относительный размер взаимодействующих капель Ц — относительную вязкость капель и окружающей их жидкости 5 и 5 д — силы молекулярного притяжения и электростатического отталкивания капель X — относительную толщину двойного электрического слоя, зависящую, в частности, от концентрации электролита в окружающей капли жидкости у — электромагнитное запаздьшание молекулярного взаимодействия а — относительный потенциал поверхности взаимодействующих капель. Оценим значения этих параметров. Для гидрозолей постоянная Гамакера имеет порядок Г 10 2° Дж. В качестве вязкости и плотности вне1Ш1ей жидкости возьмем 10 - 10" м2/с, 1№ кг/м . Остальные параметры имеют порядок х 10 - 10 м , ф, - 20 мВ, Ю А, Ао 10 м. 23 355 [c.355]