Факторы, определяющие устойчивость эмульсий

Устойчивость эмульсий определяется многими факторами, из которых главными являются [c.163]

Тип образующейся эмульсии определяется свойствами эмульгатора. Прочность и устойчивость образовавшейся адсорбционной оболочки являются факторами, определяющими устойчивость эмульсии. Таким образом, эмульгатор снижает поверхностное натяжение на межфазной границе и образует структурно-механический барьер (оболочку), придающий системе устойчивость. Как следствие отсюда, Банкрофт установил следующее правило [c.15]

Устойчивость эмульсии определяется многими факторами, из которых главные 1) достаточное понижение межфазного натяжения на границе раздела жидкостей, вызываемое соответствующим стабилизатором 2) степень покрытия поверхности раздела адсорбционным слоем предельно устойчивая эмульсия образуется при условии насыщения поверхности 3) механическая прочность адсорбционного слоя. [c.80]

Стабилизация эмульсий является динамическим процессом, который определяется закономерностями конкурирующей адсорбции на каплях эмульсии различных эмульгирующ,их веществ. Вначале этот процесс идет достаточно быстро, а затем, по мере заполнения свободной поверхности капель, на которой могут адсорбироваться эмульгирующие вещества, постепенно затухает и скорость его стремится к нулю. За это время структуры и составы бронирующих оболочек стабилизируются. Время и процесс выхода на это устойчивое состояние бронирующих оболочек эмульсии называют соответственно временем и процессом старения эмульсии [4—6]. Время старения эмульсий зависит от многих факторов и для большинства нефтей СССР изменяется от 2—3 до десятков часов [4, 7]. Очевидно, что во время старения повышается и устойчивость эмульсий к расслоению, достигая максимального значения для застарелых эмульсий. Время их расслоения при комнатной температуре существенно зависит от количества и качества присутствующих в них эмульгирующих веществ. Чаще всего оно исчисляется часами, реже — сутками, хотя встречаются и такие эмульсии, которые не расслаиваются годами. [c.8]

НО-меХанический фактор стабилизации связан в этих слу- чаях не с формированием адсорбционных слоев ПАВ самих по себе, а с образованием на границе раздела М В сложных надмолекулярных структур в форме многослойной фазовой пленки УМЭ, связанных в структуру адсорбционным слоем. Структурно-механические свойства такой пленки определяют устойчивость эмульсий., [c.172]

Часто считают фактором устойчивости эмульсии двойной электрический слой. Однако с этим согласиться нельзя, так как нет даже качественной корреляции между существованием двойного электрического слоя и свойствами эмульсий (см. стр. 92). Двойной электрический слой определяет лишь толщину прослойки непрерывной фазы между капельками эмульсии, как бы увеличивая длину отрезка молекулы в водной фазе. [c.417]

В результате адсорбции эмульгатора снижается межфазное поверхностное натяжение, что благоприятствует процессу эмульгирования, т.к. уменьшается необходимая работа , однако не этот фактор играет главную роль. Несмотря на то, что низкое натяжение благоприятно отражается на стабильности эмульсий с термодинамической точки зрения, все же основным является создание защитного слоя на поверхности элементов дисперсной фазы. Именно механические свойства АСС и определяют в главной степени устойчивость эмульсий, [c.57]

Эмульсин бывают двух родов. Эмульсия масла в воде (м/в) и эмульсия воды в масле (в/м). В первом случае дисперсная фаза — какая-либо неполярная жидкость ( масло ), а дисперсионная среда полярная жидкость — вода. Во втором случае — наоборот. Природа эмульгатора определяет тип эмульсии. Для стабилизации эмульсии м/в требуется эмульгатор с преобладающими гидрофильными свойствами, например мыла щелочных металлов. Стабилизирующее действие мыла на эмульсии м/в связано как со структурно-механическим фактором, так и с образованием заряда на поверхности частиц. Адсорбируясь на поверхности капелек, молекулы мыла создают пленку, обладающую структурной вязкостью и прочностью. Молекулы мыла, накапливаясь на поверхности. раздела, своей гидрофильной частью обращены в воду. Таким образом, внешняя поверхность пленок, окружающих капли дисперсной фазы, гидратирована, что создает дополнительную устойчивость. Вследствие диссоциации молекул мыла, адсорбированных на частичках эмульсии, на последних создается заряд и образуется двойной электрический слой, как и на поверхности золей. Для эмульсий типа в/м эмульгатор должен обладать гидрофобными свойствами. [c.106]

Устойчивость любой дисперсной системы, в том числе и суспензий микроорганизмов, определяется неизменностью во времени равновесного распределения дисперсной фазы в объеме среды. Существует два типа устойчивости седиментационная и агрегативная. Под первой понимают способность частиц противостоять силе тяжести. Вторая характеризует способность системы в течение достаточно длительного времени сохранять степень дисперсности, что проявляется в отсутствии процесса укрупнения частиц (капель) дисперсной фазы за счет их взаимодействия и объединения в агрегаты. Отмеченные два типа устойчивости тесно связаны друг с другом. Нарушение агрегативной устойчивости снижает седиментационную устойчивость дисперсии, что способствует осаждению частиц. Таким образом, предпосылкой освобождения дисперсной среды от всевозможных примесей при помощи коагуляционных методов является поиск путей снижения агрегативной устойчивости суспензий, золей, эмульсий. Теоретический фундамент для исследований в этом направлении составляют представления о факторах агрегативной устойчивости дисперсных систем. [c.5]

При выборе стабилизирующих систем для проведения суспензионной полимеризации можно руководствоваться принципами, известными из теории устойчивости дисперсных систем. Основные факторы устойчивости эмульсий определяются возможностью создания на границе раздела фаз энергетического (электростатической природы) или структурно-механического барьера, препятствующего агрегации частиц. Энергетический барьер, способствующий стабилизации эмульсий, возникает, как известно, при использовании ионогенных ПАВ. Низкомолекулярные ионогенные ПАВ, как правило, при суспензионной полимеризации не используются, так как в этих системах полимеризационный процесс из капель смещается в мицеллы ПАВ, содержащие солюбилизованный мономер, и полимеризация протекает по эмульсионному механизму. Поэтому главным фактором, определяющим устойчивость эмуль- [c.108]

По данным П. А. Ребиндера и Л. Я- Кремнева, при механическом диспергировании происходит растягивание капель, которые принимают форму, близкую к цилиндру. Этот цилиндр самопроизвольно распадается, когда его длина I превышает периметр его основания nD, т. е. />яО. При этом условии поверхность продуктов распада меньше поверхности исходного цилиндра. Этим определяется самопроизвольность распада, сопровождающегося уменьшением поверхностной энергии. В случае распада происходит уменьшение поверхностной энергии при постоянном поверхностном натяжении. Устойчивость эмульсий зависит от величины поверхностного натяжения. Чем больше поверхностное натяжение, тем менее устойчива эмульсия. В настоящее время считается твердо установленным адсорбционное происхождение защитных слоев, образуемых эмульгаторами. Низкое поверхностное натяжение, возникающее в результате образования механически прочного адсорбционного слоя, является чрезвычайно важным фактором при стабилизации эмульсии. [c.8]

Стабилизация водонефтяных эмульсий определяется закономерностями адсорбции на поверхности капель различных эмульгирующих веществ. Вначале этот процесс идет быстро, а затем, по мере заполнения свободной поверхности капель, постепенно затухает и скорость его стремится к нулю. В этот период состав и структура бронирующих оболочек стабилизируются. Время, необходимое для такой стабилизации, называется временем старения эмульсии. Время старения эмульсии зависит от многих факторов и для большинства нефтей СССР изменяется от двух-трех до десятков часов. Во время старения повыщается и устойчивость эмульсий к расслоению. [c.24]

Устойчивость дисперсных систем типа эмульсий и, в частности, газовых эмульсий, по отношению к процессам коалесценции определяется энергией взаимодействия дисперсных частиц (пузырьков газа) и прочностью двухсторонней пленки при их контакте. Поэтому она зависит от целого ряда условий [18, 149— 151] свойств дисперсионной среды и дисперсной фазы природы примененного эмульгатора наличия примесей температуры и т. д. В случае газовых эмульсий она сильно зависит еще от давления в системе. Многие из этих факторов также влияют и на устойчивость пен (см. раздел 1П.З). [c.85]

Если исходить из того, что поверхностная энергия двухфазной системы должна быть минимальной, то приходится принять, что в стабильной однородной эмульсии объемная доля внутренней фазы не должна превышать 0,74 (см. упражнение ХП-2). На самом же деле существуют довольно стабильные эмульсии с объемной долей внутренней фазы вплоть до 99%. Дело в том, что в реальных эмульсиях внутренняя фаза состоит из сферических частиц с довольно широким диапазоном размеров [11]. Таким образом, реальные системы находятся в мета-стабильном равновесии, устойчивость которого определяется не минимумом полной свободной энергии, а иными факторами. [c.393]

Яц и Ло- Значение высот и /г определяется результатом действия двух противоположных сил—силы тяжести, увлекающей частицы на дно сосуда, и броуновского движения, ведущего к равномерному распределению частиц по всей высоте сосуда. Отсюда очевидно, что решающим фактором в кинетической устойчивости системы должна являться степень дисперсности дисперсной фазы чем она выше, т. е. чем меньше размеры и масса частиц и, следовательно, чем больше энергия их броуновского движения, тем выше кинетическая устойчивость (у грубодисперсных суспензий и эмульсий она очень мала, а у золей сравнительно велика). В частности, очевидно, что повышение температуры, ведущее к усилению броуновского движения, является также фактором, увеличивающим кинетическую устойчивость. [c.129]

Одним из основных факторов, определяющих процесс фильтрования эмульсий масел, является дисперсный состав частиц нефтепродуктов, составляющих дисперсную фазу. Спектр дисперсности и концентрация дисперсной фазы определяют агрегативную устойчивость системы. Так как фильтрованию обычно предшествуют предвари- [c.99]

Устойчивость эмульсии повышают введением в систему стабилизатора (эмy [hгaтopa), в качестве которого можно использовать электролиты, ПАЕ> и высокомолекулярные соединения. Агрегативная устойчивость эмульсий определяется теми же факторами, которые обусловливают устойчивость к коагуляции других лиофобных дисперсных систем. [c.171]

Чтобы понять поведение ионов металлов в растворах, нужно знать природу и устойчивость комплексов, которые могут образовать эти ионы с растворителем и с возможными лигандами, содержащимися в растворе. Исследования в этой области приводят к получению данных, необходимых для более глубокого понимания факторов, обусловливающих устойчивость комплексов. Найдено много важных практических применений этих сведений. Так, при качественном анализе некоторые осадки растворяют добавлением к ним соответствующего комплексующего агента. Применение тиосульфата ЫагЗгОз для фиксирования в фотопроцессе эффективно потому, что галогепид серебра, входящий в состав эмульсии пленки, растворяется за счет образования устойчивого и растворимого в воде комплекса [Ай(520з)2] . Добавление комплексующих агентов к жесткой воде приводит к образованию устойчивых и растворимых комплексов тех ионов металлов, которые определяют жесткость воды (например, комплекса кальция), чем предотвращается образование нерастворимых солей металлов с обычным мылом. [c.128]

Трудности разделения системы вода — нефть определяются не только этими факторами. В процессе подогрева и любых перекачек, когда происходит перемешивание нефти и нефтепродуктов и содержащейся в них воды, всегда образуются устойчивые эмульсии типа вода — масло, так как в нефти и ее продуктах имеется значительное количество природных эмульгаторов. Образование мелких частиц водной фазы, к тому же покрытых плотной нефтяной пленкой (оболочкой), в значительной степени затрудняет выделение воды из нефти. Поэтому и другие известные методы обезвоживания (термические, термохимические, центрифугирование, выпаривание в скрубберах, продувка сжатым воздухом) в большинстве случаев практически неэффективны из-за низких технико-эксплуатационных и экономических показателей высокой стоимости обезвоживания, превышающей для отдельных методов 25 % стоимости товарного мазута, сложности и малой производительности установок и15ольшой потери нефти с дренируемой водой. [c.94]

Эмульсии, образующиеся при добыче и обессоливанин нефти, относятся преимущественно к эмульсиям этого вида. Агрегативная устойчивость таких эмульсий весьма разнообразна и определяется многими факторами, которые подробно изложены в последующих главах. [c.17]

По всей видимости, для нефтесодержащих сточных вод трудно определить основной фактор устойчивости против коалесценции, особенно после электрообработки, в процессе которой эмульсия не только разрушается, но может и стабилизироваться за счет, например, образования эмульгатора, а в зонах высокой напряженности поля (в допробойном режиме) - за счет диэлектрофоретического замещения более полярной дисперсионной средой. [c.15]

КОАЛЕСЦЕНЦИЯ (от лат. соакзсо-срастаюсь, соединяюсь), слияние капель жидкости внутри другой жидкости (или газа) или пузырьков газа внутри жидкости. В результате К. происходит уменьшение степени дисперсности эмульсий, пен и аэрозолей вплоть до их расслоения на две фазы (жидкость - жидкость или жидкость-газ). К. происходит в результате флуктуац. прорыва пленок подвижной среды, разделяющих жидкие или газообразные частицы (см. Тонкие пленки), что является причиной широкого (в пределах неск. порядков) разброса в значениях времени жизни пленок, характеризующего устойчивость частиц к К. Последняя определяется т-рой и вязкостью среды, межфазным натяжением, размером частиц, площадью пленок и др. факторами. Особенно сильно влияет на устойчивость к К. наличие на межфазной пов-сти адсорбц. слоев ПАВ (стабилизаторов). [c.413]

Современные воззрения на природу агрегативной устойчивости лиофобных коллоидных систем различаются своими представлениями о факторах, регулирующих коагуляционные взаимодействия, и хорошо представлены в ряде обзоров [180—1831. Однако, по-виднмому, эти различия не носят принципиального характера в связи с тем, что преимущественный фактор стабилизации определяется условием получения лиофобных систем и природой стабилизатора. Из перечисленных процееов, выражающих неустойчивость эмульсий, только коалесценция капель представляет характерный необратимый процесс окончательного разрушения — расслоения эмульсий. Поэтому изучение коалесценции эмульсий особенно важно. В нашей работе эта проблема рассматривается в кинетическом аспекте на основе учения о поверхностных слоях [1841. [c.245]

В общем случае для анализа факторов стабилизации необходимо рассматривать систему взаимодействий, возникающих при сближении капель в другой жидкости. При определенных условиях две сближающиеся капли жидкости (масла) в другой жидкости (воде) служат моделью эмульсий. Поведение капель определяется суммой гидродинамических и поверхностных сил [183. Во всех случаях стабилизация связана с появлением упругих свойств в упоминающихся жидких прослойках. Известна, например, для пленок низкомолекулярных ПАВ поверхностная упругость Ма-рангони — Гиббса. Однако она 1.е может обеспечить сохранение равновесной толщины жидкой пленки при значительных гидростатических силах, стремящихся к разрыву пленки [183], и обычно рассматривается как кинетический фактор устойчивости. [c.246]

Чтобы капли коалесцировали, им необходимо приблизиться на определенное расстояние и как бы пройти стадию коагуляции. Однако коагуляцию и коалесценцию определяют не одни и те же факторы и они описываются различными уравнениями. Если коагуляция, очевидно, описывается теорией ДЛФО, то коалесценция — струк-турно-механическими свойствами адсорбционного слоя. Указанное различие можно объяснить тем, что энергия активации коалесценции значительно выше, чем процесса коагуляции. Так, высококонцентрированные эмульсии представляют собой принудительно полученную флокулу, причем капли настолько интенсивно сжаты, что оказываются деформированными. Однако эти эмульсии по устойчивости к коалесценции мало отличаются от концентрированных, в которых канли шарообразны и лишь слабо соприкасаются друг с другом. [c.113]

Суспензии тонко измельченных твердых тел в жидкостях во многом сходны с эмульсиями, и прежде всего тем, что их образование и устойчивость определяются двумя факторами—электрическими зарядами и защитными адсорбционными слоями. По-видимому, и стабилизация суспензий поверхностноактивными веществами также связана с влиянием обоих этих факторов, jio-скольку дажевтехслучах, когда роль сольватированных адсорбционных слоев [c.350]