Коагуляция как фазовый переход

Термин вытеснительная коагуляция применяют в тех случаях, когда причиной коагуляции является кристаллизация дисперсионной среды или иные фазовые переходы. Так как вхождение инородной частицы в кристаллическую решетку вызывает ее искажение и, следовательно, увеличение энергии решетки, то любые неизоморфные элементы решетки тела (коллоидные частицы, молекулы растворенного вещества, неизоморфные ионы и т. д.) вытесняются растущими кристаллами и оказываются в итоге на межкристаллитных границах, где и слипаются. Это явление лежит в основе очистки кристаллических веществ путем их перекристаллизации, в том числе зонной. Эффект вытеснительной коагуляции фазовым переходом растворителя может быть в принципе выражен через тепловой эффект фазового перехода. Вместе с тем коагуляция происходит и при фазовых переходах, которые не сопровождаются затвердеванием среды. Легко, например, наблю- [c.624]

В уравнениях (2.16) учтено, что истинная плотность материалов фаз может изменяться в процессе движения за счет изменения составов при фазовых переходах. В тех случаях, когда при движении частиц изменяется их размер за счет растворения, кристаллизации, испарения, конденсации и т. д., возникает необходимость использовать уравнение сохранения числа частиц, которое при отсутствии процессов дробления и коагуляции частиц имеет вид [c.64]

При больших значениях сил внутреннего трения нз сложных структурных единиц или надмолекулярных структур, находящихся во взвешенном состоянии, формируются пространственные внутренние сетки (ячейки), в которых в иммобилизованном виде находится неструктурированная жидкость. На рис. 2 схематично показана ассоциация частиц при гелеобразовании и коагуляции. При гелеобразовании жидкая нефтяная система приобретает твердое (аморфное) состояние без фазового перехода, так как порядок дальнодействия между молекулами и структурными единицами при этом не изменяется. Такие системы имеют ближний порядок, при котором расположение каждой молекулы в надмолекулярной структуре и сложных структурных единиц в системе определяется положением соседей н не зависит от положения структурных единиц на дальних расстояниях. Система теряет подвижность образуется гель), но не расслаивается или расслаивается медленно, хотя термодинамически и неустойчива (см. рис. 2, г). [c.34]

Коагуляция как фазовый переход [c.197]

Существуют два принципиально различных подхода к рассмотрению механизма процесса осаждения с позиций коллоидно-хи-мических представлений и с позиций общих закономерностей фазовых переходов. Термин коагуляция для обозначения процесса осаждения взят из коллоидной химии. Однако он настолько широко применяется в технической литературе, что представляется целесообразным и дальнейшее его использование, правда, в несколько новом аспекте. [c.197]

При растворении твердой фазы изменяются размер частиц, их скорость, коэффициент массопередачи и площадь поверхности контакта фаз в единице объема колонны. В разделе 5.4 рассмотрена задача о растворении твердых сферических частиц при отсутствии их коагуляции и дробления, чему соответствует постоянство потока числа частиц через любое сечение колонны. Растворение твердых частиц рассматривается в приближении аддитивности плотностей при фазовом переходе, т. е. принимается, что скорость растворителя не изменяется по высоте колонны. [c.227]

В уравнение изменения температуры частицы (19.12) должен быть добавлен член, учитывающий теплоту фазового перехода и энергию торможения присоединяющейся массы. Этот член аналогичен (19.43), учитывающему изменение температуры частицы при коагуляции. Выражение для него можно получить в следующем виде [c.214]

В отдельных случаях, когда коагуляция частиц дисперсной фазы приводит к образованию сплошного пространственного структурного каркаса, охватывающего весь объем дисперсной системы, следует обратить особое внимание на понятие фазовой устойчивости, которая считается результатом потери системой агрегативной устойчивости. В этих случаях образуются конденсационные структуры с фазовыми контактами, являющиеся результатом срастания частиц с образованием качественно новой фазы. Подобные необратимые структуры отличаются повышенной прочностью и хрупкостью. Ярким примером рассматриваемого процесса является коксование, когда жидкая коксующаяся масса переходит в твердую пену — кокс, [c.24]

В результате молекулярного сцепления частиц дисперсной фазы из золей при их коагуляции образуются гели. При этом не происходит разделения фаз другими словами, переход золей в гель не является фазовым превращением. [c.315]

В настоящее время общепризнано, что осаждение ксантоге-ната из вискозы протекает в соответствии с закономерностями фазовых переходов. Задача состоит лишь в последовательном рассмотрении явлений, происходящих при коагуляции вискозы с позиций физикохимии фазовых переходов. К сожалению, в литературе содержится еще немало противоречивых утверждений, когда для объяснения механизма осаждения широко используются как положения теории фазовых переходов, так и коллоидной химии. [c.197]

Тиле, утверждая, что явление самоупорядочения при коагуляции свойственно только полиэлектролитам, дал объяснение этого явления с позиций колоидно-химических представлений [78]. Однако впоследствии было обнаружено, что это явление характерно и для других полимеров, не являющихся полиэлектролитами. Была сделана попытка дать объяснение этому явлению с позиций закономерностей фазовых переходов [99]. Наиболее вероятными причинами возникновения ориентированных структур при осаждении ксаитогената являются [c.208]

Кинетика структурообразования и многообразие образующихся при формовании вискозных волокон структур во многом зависит от состава осадительных ванн, вызывающих осаждение ксантоге-ната из раствора. В качестве осадительных ванн применяют растворы серной кислоты и ее солей, растворы сульфата аммония, бикарбоната натрия, фосфорнокислых солей, органических кислот и др. Делались неоднократные попытки дать классификацию ванн. Наибольшую известность получила классификация, предложенная Сиссоном [106], в основу которой положена последовательность протекания процессов коагуляции, разложения ксаитогената и вытягивания волокна. Как уже отмечалось, процесс разложения ксаитогената из-за его сравнительно медленного протекания не оказывает существенного влияния на структуру геля, поэтому эту классификацию нельзя признать удачной. Более логичная классификация может быть построена на основе признаков какого-либо одного процесса. Таким процессом является коагуляция, т. е. фазовый переход от раствора к гелю [4]. [c.212]

В то время как усхойчивость обычных растворов имеет вполне однозначный смысл и ее нарушение связано с фазовым переходом, устойчивость коллоидов и вообще дисперсных систем может нарушаться в результате следующих процессов во-первых, расслоения и выделения дисперсной системы с другой концентрацией или структурой (коацервация или образование периодической структуры) во-вторых, изменения дисперсного состава, точнее, изменения распределения частиц по размерам за счет диффузионных процессов перехода молекул от одних частиц к другим (обычно более крупным) в-третьих, коагуляции или в общем случае процессов агрегации и дезагрегации, идущих или параллельно или последовательно. [c.3]

Первый случай не специфичен для коллоидов, так как аналогичен фазовым переходам в молекулярных растворах. Его разновидностям, приводящим к образованию периодических структур, посвящена прекрасная монография Ефремова. Поэтому мы не включили этот случай в книгу. В ней рассмотрен почти исключительно третий случай. Это объясняется тем, что второй случай, например старение золей, отвечает процессам, представляющим несравненно меньший практический интерес вследствие обычно медленного протекания, и несравненно меньший теоретический интерес вследствие простоты механизма и его трактовки. Наоборот, устойчивость коллоидов, связанная с резко замедленной коагуляцией, имеет разнообразные практические применения большого значения, и ее теория породила целую область фундаментальных разработок. Эти разработки связаны с изучением свойств тонких прослоек и действующих в них сил. Можно сказать, что исследования коагуляционной устойчивости коллоидов способствовали созданию новой науки - науки о поверхностных силах и их проявлениях в свойствах тонЙЭВБДр молекулярных слоев. В свою очередь изыскания в этой Н(в( й6М ВМЯ№ Знания дали вклад и в смежные науки учения о молекулярнБй в %( ки их кристаллах, электрохимию, теорию массопереноса, некогорьИ ШДеш неравновесной термодинамики, биофизику, гидротехнику и почвоведение, учение о земной коре. Поэтому было естественно объединить в одной книге проблему устойчивости коллоидов и тонких пленок. [c.3]

В полидисперсных эмульсиях подъем относительно более крупных частиц может тормозиться более мелкими или ускоряться при их слипании. Причем коагуляция и коалесценция играют решающую роль в ускорении процесса расслаивания эмульсии. Например, в эмульсиях типа жидкость — жидкость коагуляция частиц дисперсной фазы приводит к удивительным на первый взгляд результатам сливки молока относительно быстрее и полнее отстаиваются в глубоком сосуде, чем в мелком [201 ], а увеличение вязкости дисперсной среды иногда приводит не к замедлению, а наоборот, к ускорению скорости расслоения [202]. Мельчайшие капельки жира увлекаются более грубодисперсными капельками и выносятся с ними кверху, потому что концентрация более глубокодисперсных капелек на единицу поперечного сечения вскоре становится достаточно высокой для проявления фильтрационного эффекта. При добавлении веществ, уменьшающих агрегативную устойчивость (но одновременно повышающих вязкость молока), происходит быстрая коагуляция и агрегация частиц и, следовательно, увеличение скорости расслаивания эмульсии. Поэтому не случайно внимание исследователей привлекают вопросы, связанные с изучением влияния ПАВ на гидродинамику стесненного движения капель и пузырьков [71, 190, 203, 204]. Особенно сложными становятся процессы седиментации совокупности пузырьков в полидисперс-ной газовой эмульсии при перемене внешних условий (давления, температуры, при наложении электрического или ультразвукового поля), когда изменяется их устойчивость вследствие интенсификации процессов испарения легколетучих компонентов, фазовых переходов газ — жидкость, изменения свойств межфазной поверхности и т. д. [c.102]

В основе многочисленных приемов практического использования магнитной обработки водных систем лежат, естественно, определенные изменения их физических и физико-химических свойств. Выявлению таких изменений посвящено большое число исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Следует отметить, что идеально чистую воду, как правило, не изучали. Опыты проводили с бидистиллятом, дистиллятом, технической водой, искусственными растворами, суспензиями и биологическими системами. Эти исследования были сопряжены с большими трудностями. Прежде всего, изменения свойств гомогенной жидкой фазы водных систем часто весьма невелики. Это, конечно, не предопределяет невозможность достижения существенных конечных эффектов. Усиление и стабилизация малых начальных изменений свойств могут происходить с помощью промежуточных механизмов, во много раз увеличивающих эти изменения. В подавляющем большинстве случаев такое усиление свойственно гетерогённым системам и фазовым переходам. Например, малейшее стимулирование образования кристаллов может вызвать лавинную и необратимую кристаллизацию в объеме, со всеми вытекающими из этого технологическими последствиями. Небольшое уменьшение степени гидратации поверхности твердых частиц в определенных условиях может привести к их массовой коагуляции, существенному улучшению фильтрования и др. [c.22]

К таким процессам относятся горение, фазовые переходы, коагуляция, дробление и т. д. Вследствие этого актуальность исследования потоков с частицами, которые различаются по своим свойствам и, как следствие, имеют различные скорости, очевидна. В работе 25] рассмотрены возможности и ограничения ЛДА при исследовании потоков, несущих бидисперсные твердые частицы. Существуют три основных вида гетерогенных потоков с бидис-персными частицами потоки сплошных сред, несущих твердые частицы из одного материала, но имеющие различные размеры потоки с частицами одинакового размера, но различной плотности потоки с частицами одинакового размера из одного материала, но имеющими различную эффективную плотность (полые частицы, пористые частицы и т. п.). Основной целью изучения поведения бидисперсных частиц, движущихся в потоках, является определение ФПВ их скоростей. Полученная ФПВ скоростей частиц может быть использована для нахождения осредненной скорости всей совокупности частиц, ее среднего квадратичного отклонения и других необходимых статистических моментов. Результаты проведенных в [25] измерений продемонстрировали принципиальную [c.72]

Основные особенности надмолекулярной структуры волокна соответственно его физико-механические свойства закладываются в процессе осаждения (коагуляции) ксантогената целлюлозы, которое происходит при взаимодействии вискозы с осадительной ванной и подчиняется основным закономерностям фазовых равно-весий и кинетики фазовых переходов . [c.87]

Процесс осаждения (коагуляции) ксантогената целлюлозы проанализирован на основании общих кинетических закономер- яостей фазовых переходов. [c.191]

Явление направленного структурообразования (капилляры, осевой мальтийский крест, ритмичные структуры) характерно не только для полиэлектролитов, но и для растворов других полимеров, например полиакрилонитрила, полисульфамидов и др. В связи с этим необходимо более универсальное объяснение, чем коагуляция посредством противоионов. Такое объяснение можно дать с точки зрения общих кинетических закономерностей фазовых переходов. На границе соприкосновения осадителя и раствора полимера образуется большое число зародышей, на которых начинается рост твердой фазы в виде капилляров. Если граница соприкосновения имеет форму цилиндрической или сферической поверхности, то образующийся гель обладает радиальной симметрией и в поляризованном свете обнаруживает явление мальтийского креста. При отставании диффузионных процессов (они протекают пропорционально корню квадратному из времени) от процесса осаждения (протекает пропорционально времени) наблюдается образование ритмичных структур. — Прим. ред. [c.278]

Гетерогенные смеси, их движения, последствия воздействия на них, возникающие в них волны чрезвычайно многообразны, что является следствием многообразия комбинаций фаз, их структур, многообразия межфазных и внутрифазных взаимодействий и процессов (вязкость и межфазное трение, теплопроводность и межфазный теплообмен, фазовые переходы и химические реакции, дробление и коагуляция капель и пузырей, различные сжимаемости фаз, прочность, капиллярные силы и т. д.) и многообразия различных видов воздействия на смеси. Например, в газовзвесях образуются размазанные волны, структура и затухание которых определяются главным образом силами межфазного трения с газом и дроблением капель или частиц. В жидкости с пузырьками газа или пара из-за радиальных пульсаций пузырьков, помимо размазанных волн, характерными являются волны с осцилляционной структурой, сильно зависящей от процессов тепло- и массообмена, а также дробления пузырьков. Далее в конденсированных средах фазовые переходы, инициируемые сильными ударными волнами, могут привести к многофронтовым волнам из-за немонотонного изменения сжимаемости среды при фазовых превращениях. Своеобразные волновые течения с кинематическими волнами возникают и при фильтрации многофазных жидкостей. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология