Кинетика коагуляции и структурирования

Кинетика коагуляции и структурирования [c.695]

В уравнении динамики (3.13.39) величины ф и т являются функциями координат и времени. При коагуляции они связаны уравнениями кинетики коагуляции, а после перехода в структурированное состояние такая связь теряется. В случае монодисперсных флокул изменение сЫЛ концентрации частиц п в данном слое складывается из изменения их концентрации за счет коагуляции и за счет переноса частиц из соседних слоев, согласно формуле [c.706]

Кроме возникновения структурно-механического барьера для сближения частиц — гелеобразной защитной оболочки, важное условие стабилизации состоит в том, чтобы наружная поверхность такой оболочки была гидрофильной и при этом не могло бы произойти агрегирование наружными поверхностями этих оболочек (вторичная коагуляция). Именно таков механизм действия сильных стабилизаторов суспензий, эмульсии и пен, обеспечивающих практически предельную стабилизацию — полную агрегативную устойчивость таких лиофобных систем. Стабилизаторы могут быть и сравнительно слабо поверхностно-активными веществами — уже при слабой адсорбции они могут образовывать сильно структурированные защитные оболочки. Примером служат глюкозиды (сапонин), полисахариды, высокомолекулярные соединения типа белков. Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, являясь хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут быть диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частиц проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частицах. [c.23]

Гранулометрический состав коагулирующей дисперсной системы в любой момент времени в принципе может быть вычислен с помощью фундаментальных уравнений кинетики коагуляции Смолуховского. Однако для реализации этой возможности необходимо с помощью других уравнений учесть изменение в процессе коагуляции ряда параметров, влияющих на скорость коагуляции, в некоторых случаях даже на направление этого процесса. Прежде всего, это изменение структуры частиц, поскольку вместо монолитных исходных частиц при коагуляции образуются более или менее рыхлые флокулы. Их размер, гидродинамические свойства, плотность, концентрация, скорость оседания с одной стороны влияют на процесс коагуляции, а с другой стороны они сами определяются ходом коагуляции. Таким образом, коагуляция, структурирование, оседание частиц оказываются разными сторонами единого сложного процесса структурных превращений дисперсной системы. Задача заключается в нахождении параметров и способов, с помощью которых можно описать этот процесс всесторонне. С этой целью первоначально необходимо рассмотреть по отдельности каждый из основополагающих процессов — коагуляцию дисперсной системы, ее структурирование и расслоение под действием силы тяжести — и затем найти связь этих процессов. [c.696]

Флокуляция (коагуляция) в концентрированных эмульсиях, стабилизованных белками и поверхностно-активными полимерами, изучалась по кинетике нарастания предельного напряжения сдвига. Нарастрние прочности (т. е. коагуляция или флокуляция) в концентрированных эмульсиях происходит во времени (в течение нескольких суток), тогда как образование адсорбционных межфазных слоев заканчивается за несколько часов. При этом возникает сцепление между капельками углеводорода, стабилизованными белками или поверхностно-активными полимерами, и система приходит в наиболее устойчивое состояние, соответствующее наименьшей свободной энергии. Флокуляция наблюдается даже в лиофильных дисперсных системах при больших концентрациях дисперсной фазы. Это связано со структурированием воды вокруг частиц, и поскольку этот процесс термодинамически невыгодный, то частицы начинают слипаться. На структурирование воды вокруг лиофильных частиц указывается в работах Песика и сотр. [224] и Дацкивера [225]. [c.251]