Вязкость жидкостей, эмульсий и суспензий

В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы могут свободно перемещаться по всему объему дисперсионной среды. Это общее свойство позволяет оценивать некоторые происходящие в таких системах явления с общих позиций. В данном разделе рассматриваются в основном разбавленные системы, в которых движение частиц не осложнено их агрегацией. При этом условии для всех свободнодисперсных систем характерны общие закономерности седиментации, электрокинетических и молекулярно-кинетических свойств. Некоторые различия, не столько качественные, сколько количественные, имеют системы с жидкой и газообразной дисперсионными средами. Они в основном обусловлены меньшими вязкостью и плотностью газа по сравнению с жидкостью (для газа вязкость меньще в л 50 раз, а плотность в л 100 и более раз) и более сильным взаимодействием жидкости с дисперсной фазой (сольватация). Увеличение дисперсности и концентрации дисперсной фазы может приводить к существенным различиям в некоторых свойствах систем, что дает основание для их классификации по этим признакам. Свободнодисперсные системы делят на аэрозоли, порощки, лиозоли, суспензии, эмульсии и пены. [c.184]

Печи для сжигания жидких отходов наиболее удобны в эксплуатации и требуют минимальных затрат рабочей силы. Основное требование к исходному сырью для такой печи — вязкость менее 2200 сСт. Иногда вместе с жидкими отходами в печах такого типа сжигают некоторые виды твердых отходов. С этой целью их нагревают до температуры плавления, перекачивают насосом и распыляют в горелках печи. Поскольку жидкие отходы сжигаются в основном в горелках, предназначенных для суспензий, полное и эффективное сгорание достигается в том случае, когда отходы равномерно распределены или распылены и перемешаны с кислородом. Отходы распыляют обычно механическим способом с помощью вращающихся колпачков, либо систем распыления под давлением, либо через газовые форсунки, использующие сжатый воздух или пар высокого давления. Для более равномерного распыления в горелочных соплах вязкость жидких отходов не должна превышать 165 сСт. Для достижения необходимой вязкости отходы нагревают, либо получают из них одно- или двухфазные эмульсии, либо растворяют в жидкости с низким показателем вязкости. Горелку устанавливают на одном конце футерованной огнеупором камеры сгорания, а отходящие газы из противоположного конца камеры выводят в систему очистки. [c.142]

При смешении приходится иметь дело с жидкофазными средами и зернистыми материалами, а в качестве готового продукта могут быть растворы, эмульсии, суспензии и зернистые смеси. Приемы смешения жидкофазных сред во многом определяются их вязкостью, вводимыми в них ингредиентами (которые могут быть в виде растворимых или нерастворимых газов, жидкостей и твердых тел) и их объемной долей в смешиваемом объеме. Приемы смешения зернистых материалов определяются не только объемным соотношением смешиваемых компонентов, но и размером частиц и их агломератов. Таким образом, способы смешения чрезвычайно разнообразны, а выбор наиболее целесообразного из них определяется задачей получения продукта с заданными потребителем свойствами. [c.52]

Для многих коллоидных растворов, суспензий и растворов ВМВ вязкость не остается постоянной при изменении давления. У этих систем произведение р1 снижается с увеличением р (см. рис. 23.7, 2). Это свидетельствует о том, что и вязкость падает. Такое отклонение от законов Ньютона и Пуазейля вызывается наличием структурной вязкости у подобных систем. Структурная вязкость — это дополнительная (к ньютоновской) вязкость, обусловленная добавочным сопротивлением течению со стороны внутренних пространственных структур — сеток, нитей, крупных капель эмульсий и т. п. Структурированные системы относятся к пластичным телам. Вязкость таких систем с увеличением давления уменьшается вследствие разрушения структуры. На рис. 23.7 видно, что при повышении давления в широком интервале уменьшение значений р1 н ц продолжается до некоторого предела, после чего обе эти величины становятся постоянными. Область постоянства вязкости аномально вязких жидкостей называют псевдопластической областью. Дальнейшее повышение давления вызывает увеличение р1 (и т]) (см. рис. 23.7,2), но это отклонение связано уже с турбулентностью. У аномально вязких коллоидных систем турбулентность обычно наступает раньше при меньших значениях давления, чем у ньютоновских жидкостей. [c.386]

Турбинные м еш а л к и. Их относят к быстроходным, рабо-тгющим по принципу центробежного насоса, т. е. они всасывают жидкость в середину и за счет центробежной силы отбрасывают ее к периферии. Таким образом, в отличие от лопастных, рамных и якорных мешалок, сообщающих жидкости в основном круговое движение, турбинные сообщают радиальное. Турбинные мешалки делают открытыми и закрытыми. По конструкции закрытые мало 01личаются от колеса центробежного насоса и подразделяются на мешалки одностороннего и двустороннего всасывания. Открытая мешалка представляет собой диск с радиально расположенными лопатками, она более проста по конструкции и поэтому чаще применяется. Турбинные мешалки обеспечивают весьма интенсивное перемешивание. Их можно применять при широком диапазоне вязкостей и плотностей перемешиваемых жидкостей, для подъема тяжелых суспензий, получения эмульсий, ири химических процессах и др. Не рекомендуется применять турбинные мешалки для аппаратов большой емкости. В аппаратах с турбинными мешалками обязательна установка отражательных перегородок (вертикальных планок, которые устанавливаются радиально около стенок аппарата) если они отсутствуют, то образуется глубокая воронка, иногда доходящая до дна аппарата, и перемешивание ухудшается. Обычно устанавливают четыре перегородки в виде радиально расположенных вертикальных планок шириной не более 0,1 В, где Ь — диаметр аппарата. [c.230]

Измерения вязкости растворов высокомолекулярных веществ, а также ряда коллоидных растворов, суспензии и эмульсий показали, что вязкость этих систем не является постоянной величиной она зависит от условий измерений, в первую очередь от скорости движе-иия жидкости в вискозиметре. Вычисленная по уравнению Ньютона вязкость в этом случае является чисто условной величиной и называется эффективной вязкостью. Жидкости, не обладающие постоянной вязкостью, называют неньютоновскими или аномальными. [c.127]

В случае разбавленных суспензий для расчета мощности, расходуемой на перемешивание, действительны те же зависпмости, что и в случае однофазных жидкостей (подобно тому, как и для эмульсия), при условии использования плотности и вязкости суспензии. Концентрированные суспензии (шламы) ведут себя обычно по-другому. Иногда их следует рассматривать как неньютоновские жидкости. [c.208]

ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ, ЭМУЛЬСИЙ и СУСПЕНЗИЙ [6, 11, 20, 66, 80, 92] [c.254]

ПМС в качестве пеногасителя предложен УкрНИИгазом. Применяемые препараты ПМС отличаются в основном вязкостью, которая пропорциональна числу п. Пеногасящая эмульсия приготовляется по следующей методике. В 70 л воды, нагретой до кипения, растворяют 7,5 кг 60%-ного хозяйственного мыла и затем смешивают с 800 л глинистой суспензии плотностью 1,18 г/см и 13 л ПМС. Полученную смесь тщательно перемешивают и разбавляют водой до объема 1500 л. Пеногасящую эмульсию вводят в промывочную жидкость заранее до ввода реагента-вспенива-теля. По данным А. И. Бережного, оптимальные добавки ПМС составляют 0,005—0,01% от объема промывочной жидкости. ПМС обладает высокой термостойкостью. [c.170]

Д. жидкостей обычно наз. распылением, если оно происходит в газовой форме, и эмульгированием, когда оно проводится в другой (несмешивающейся с первой) жидкости. Д. твердых тел происходит в результате механич. деформирования с разрушением тела в предельно напряженном состоянии но наиболее слабым местам — дефектам структуры, развивающимся в напряженном состоянии. Работа Д. твердых тел значительно выше энергии развивающейся поверхности вследствие необходимости упругого или пластич. деформирования частиц до разрушения, а для жидкостей — вследствие затраты работы на преодоление вязкого сопротивления. Однако затрачиваемая на деформирование работа также приблизительно пропорциональна поверхностной энергии. По мере перехода ко все более мелким частицам их прочность возрастает. Этим объясняется резкое снижение эффективности Д. для частиц диаметром 1—0,1 лт (практич. преде.л механич. Д.). Для дальнейшего Д. в таких частицах твердых тел должны возникнуть новые дефекты структуры, что возможно в результате ударного действия на весьма больших скоростях или высокочастотного вибрационного воздействия. Кроме того, но достижении достаточно высокой степени раздробления частицы начинают слипаться между собой, и дальнейшее их Д. прекращается. Небольшие добавки адсорбирующихся поверхностно-активных веществ облегчают Д. тел, т. к. они понижают поверхностное натяжение на вновь возникающих границах раздела фаз, а также образуют в ряде случаев структурированные адсорбционные слои с повышенной вязкостью и упругостью, препятствующие обратному слипанию мелких частиц. При Д. твердых тел поверхностноактивные добавки (понизители твердости), проникают в мельчайшие поверхностные трещинки в процессе их развития при механич. воздействии. Такие добавки (диспергаторы, эмульгаторы, смачиватели и др.) могут служить и стабилизаторами образующихся частиц, препятствуя их коагуляции и удерживая их в состоянии тонкой суспензии или эмульсии. [c.573]

Существенное влияние на работу центрифуг оказывает вязкость жидкой фазы. С увеличением вязкости жидкой фазы производительность центрифуги уменьшается. Поэтому в некоторых случаях (когда это допустимо) для уменьшения вязкости жидкости прибегают к нагреву суспензии. Нагревание эмульсии также является полезным, так как приводит не только к уменьшению вязкости, но и к снижению стойкости эмульсии и соответственно к увеличению производительности центрифуги. [c.79]

Микроструктура пленок, содержащих капсулированные жидкости и твердые вещества, формируется после отлива слоя эмульсии или суспензии на формообразующую поверхность и существенно зависит от множества факторов вязкости эмульсии (суспензии), способа полива, вида подложки, режима сушки и удаления растворителей, размера и концентрации капсулированных частиц и других факторов. [c.104]

Б. Жидкости. Жидкие реагенты, продукты реакции, теплоносители, хладагенты, катализаторы и другие широко распространены в химической промышленности. Это растворы газообразных, жидких и твердых веществ в воде и других растворителях, жидкофазные органические и неорганические соединения, эмульсии, суспензии, многокомпонентные системы — такие, например, как нефть и продукты ее переработки и т. п. Важнейшими физическими величинами, характеризующими свойства жидких веществ, являются плотность и вязкость. [c.340]

Пропеллерные мешалки применяют для интенсивного перемешивания маловязких жидкостей, взмучивания осадков, содержащих до 10% твердой фазы с размерами частиц до 0,15 мм, а также для приготовления суспензий и эмульсий. Пропеллерные мешалки не пригодны для совершенного смешивания жидкостей значительной вязкости [более 0,06 кг/(м-с)] или жидкостей, включающих твердую фазу большого удельного веса. [c.96]

Перекачивание нефтепродуктов вязкостью от 3 до 760 сСт минерального масла температурой до 353 К (80 С), мазута и нефти температурой до 373 К (100 °С) и дизельного топлива температурой до 313 К (40 °С). НД - объемное напорное дозирование нейтральных и агрессивных жидкостей, эмульсий и суспензий кинематической вязкостью до 800 сСт, максимальной плотностью до 2000 кг/м , температурой от 258 К до 437 К (от -15°С до +200 °С). Концентрация твердой неабразивной фазы перекачиваемой жидкости составляет до 10% по массе с величиной зерна не более 1% от диаметра условного прохода присоединенных патрубков, с максимальной плотностью частиц до 2300 кг/м . [c.400]

Пропеллерные мешалки обычно используют для перемешивания жидкостей малой вязкости. Область их применения — получение эмульсий или суспензий с небольшим (до 10 %) содержанием твердых частиц размером менее 250 мкм. В мешалках больших размеров следует установить несколько самостоятельных пропеллеров. [c.446]

Помимо общих достоинств, характерных для пленочных аппаратов, РПИ имеют дополнительные преимущества. Интенсивное перемешивание и равномерное распределение жидкости позволяет при малых линейных плотностях орошения обеспечивать высокие коэффициенты теплопередачи (коэффициент теплопередачи для РПИ может в несколько раз превышать коэффициент теплопередачи для пленочных испарителей со свободно стекающей пленкой при работе на одном и том же продукте) и тем самым за один проход через аппарат добиваться концентрирования раствора в несколько раз при минимальном времени пребывания продукта в аппарате (оно составляет секунды или десятки секунд, и лишь для высоковязких продуктов более минуты). Кроме того, механическое перемешивание и связанный с этим эффект самоочистки теплообменной поверхности обеспечивает РПИ возможность работы с такими продуктами, с которыми ни один другой выпарной аппарат непрерывного действия работать не может. Это высоковязкие продукты (РПИ с жестко закрепленными лопатками или со стирателями определенных форм) способны работать с продуктами с вязкостью до 1000 Па с, эмульсиями, суспензиями, пастами, жидкостями со стойкой пеной, растворами с интенсивным выпадением осадка (в РПИ с шарнирно закрепленными и маятниковыми лопатками при применении узла вьпрузки специальной констрз кции возможно получение на выходе криста1ишческого порошка). [c.196]

Если суспензия содержит не твердые частицы, а капли, внутренняя вязкость которых отличается от вязкости окружающей жидкости (в этом случае говорят не о суспензии, а о эмульсии), то вязкость определяется формулой Тейлора [33]. [c.182]

Пропеллерные мешалки наиболее эффективны, когда необходимо создать значительную вертикальную циркуляцию перемешиваемой жидкости при относительно небольшой затрате мощности на процесс перемешивания. Осевая циркуляция позволяет использовать такие мешалки для создания однородных по объему жидкости суспензий и эмульсий. Для аппарата с отражательными перегородками в уравнении (4.2.1.1) коэффициент С =0,51 значения показателей степеней при Re, Рг и симплексе вязкостей остаются такими же, как и для турбинных мешалок, но появляется дополнительный множитель, учитывающий влияние шага лопастей и их числа. Значение такого множителя изменяется от 0,6 до 1,8 и может быть принято из графика [31]. При отсутствии отражательных перегородок значение коэффициента С принимается равным единице. [c.247]

Внутреннее трение. Оно обусловлено обменом количества движения между мельчайшими неделимыми частицами тел. В нормальных жидкостях, предста1вляющих собой индивидуальные химические соединения или смеси полностью взаимно растворяющихся индивидуальных химических соединений, а также в истинных (молекулярных) растворах твердых тел в нормальных жидкостях такими мельчайшими неделимыми частицами являются отдельные молекулы или их ассоциированные соединения. Внутреннее трение нормальных жидкостей представляет собой физическую константу, которую называют вязкостью. Внутренним трением обладают также дисперсии, которые не относятся к гомогенным однофазным системам. Внутреннее трение дисперсий, к которым принадлежат коллоидные растворы, эмульсии и суспензии, складывается из внутреннего трения дисперсионной среды и дополнительных сопротивлений, создаваемых элементами дисперсной фазы. Однако для такого рода систем внутреннее трение не является физической константой это суммарное проявление элементарных свойств, присущих каждой фазе в отдельности, и их взаимного влияния, чрезвычайно сильно зависящих от условий течения. По аналогии с вязкостью нормальных жидкостей внутреннее трение дисперсных систем также называют вязкостью, добавляя к нему определение аномальная , структурная , эффективная и т. д. Правильнее было бы сохранить название вязкость только для внутреннего трения тех тел, для которых оно является физической константой. Для тех тел, для которых внутреннее трение представляет собой переменную величину, изменяющуюся в различных условиях течения, предпочтительно говорить о внутреннем трении, как об общем понятии, определяющем суммарное со- [c.9]

При решении технических проблем чаще всего необходимо определить вязкость не чистых веществ, а смесей жидкостей, растворов твердых веществ (электролитов или неэлектролитов) в жидкостях, суспензий, эмульсий и т. п. К сожалению, в настоящее время недостаточно данных для расчета вязкости даже несложных смесей нескольких веществ. Известные немногочисленные методы чаще всего теоретически не обоснованы. [c.318]

Пропеллерные мешалки применяют для интенсивного перемешивания и смешения подвижных жидкостей с вязкостью до 6000 сантипуазов, а также для образования эмульсии и устойчивых суспензий. Боковое расположение мешалки применяется при перемешивании больших емкостей. Применяются мешалки с ди-фузором и без них. [c.458]

Пропеллерные мешалки (рис. 1, б) применяют для интенсивного перемешивания жидкостей небольшой вязкости, взмучивания осадков, содержащих до 10% твердой фазы с частицами размером до 0,15 мм, а также для приготовления суспензий и эмульсий. [c.7]

Пропеллерные смесители (рис. 35, б) применяют для интенсивного перемешивания жидкостей небольшой вязкости, взмучивания осадков, содержащих до 10% твердой фазы с частицами размером до 0,15 мм, а также для приготовления суспензий и эмульсий. Лопасти 2 смесителя изготовляют с переменным наклоном от О до л/2 рад и закрепляют на ступице 5, которую насаживают на вал 1. Во многих случаях используют вертикальные валы, расположен-ные по оси аппарата. Чаще применяют смесители с тремя лопастями, реже — с двумя и четырьмя лопастями. Число лопастей на валу зависит от высоты слоя жидкости в аппарате и условий перемешивания. Лопасти, вращаясь в жидкости, перемешивают ее по спирали. Чтобы улучшить циркуляцию жидкости, пропеллер часто устанавливают внутри цилиндрического патрубка, отрытого с торцовых сторон. Такие патрубки служат для создания направления движения жидкости и называют стаканами (диффузорами). Обычно -радиус диффузора близок к радиусу лопастей пропеллера, поэтому скорость движения жидкости в осевом направлении в диффузоре [c.46]

Производительность центрифуг для разделения суспензий и эмульсий зависит от индекса производительности (индекс зависит от фактора разделения Рг и поверхности разделения Р, т. е. Е = Рг/ ) и физической характеристики разделяемой жидкости (т. е. от дисперсности взвешенной фазы, вязкости, плотности жидкости и др.). Чтобы повысить производительность центрифуг, надо увеличить индекс производительности. Наибольшее значение индекса достигается удлинением ротора (табл. 7.3) и увеличением скорости его вращения. Высокими значениями индекса производительности обладают центрифуги с ножным съемом осадка, которые отличаются также универсальностью, так как могут применяться для разделения суспензий различной дисперсности и концентраций твердой фазы. [c.230]

Аппараты с перемешивающими устройствами предназначены для перемешивания жидкостей, суспензий, эмульсий и других продуктов с различной вязкостью и удельным весом, применяемых и получаемых при технологических процессах в химической и родственных с ней отраслях промышленности. [c.105]

Чрезвычайно важна в практич. отношении способность ПАВ, гл. обр. мылоподобных и высокомолекулярных, стабилизовать высокодисперсные (микрогетерогенные) системы. Мельчайшие частицы твердого тела, капельки жидкости или пузырьки газа, образующие дисперсную фазу и равномерно распределенные в окружающей (дисперсионной) среде, имеют тенденцию укрупняться вследствие слипания (коагуляции) или слияния (коалесценции) при соударении в процессе броуновского движения. Сделать систему агрегативно устойчивой можно с помощью стабилизаторов — веществ, создающих вокруг частиц моно- или полимоле-кулярный защитный слой. Особенно эффективны стабилизаторы, к-рые образуют защитный слой, обладающий повышенной структурной вязкостью (что может иметь место в случае высокомолекулярных и полуколлоидных ПАВ). Такой слой предельно сольватирован с внешней стороны, куда обращены лиофильные группы молекул стабилизатора. Вследствие сольватации (гидратации — в случае водной дисперсионной среды) слипания частиц по внешним поверхностям защитных оболочек не происходит из-за ослабления межмолекулярных сил сцепления. Вытеснение же защитного слоя из зазора между сближающимися частицами затруднено из-за повышенной поверхностной вязкости, к-рая является следствием когезионного взаимодействия лиофобных (гидрофобных в случае водной дисперсионной среды) частей молекул ПАВ в толще адсорбционной оболочки. Т. обр., наиболее эффективные стабилизаторы водных дисперсий (суспензий, эмульсий, латексов, пен) — ПАВ, к-рые наряду с высокой гидрофильностью обладают достаточно длинными углеводородными радикалами, что обусловливает прочное когезионное сцепление молекул в адсорбционном слое. В гомологич. рядах алифатич. ПАВ, напр., способность стабилизовать водные дисперсии появляется у соединений с числом углеродных атомов в углеводородной цепи более 9—11. [c.336]

До настоящего времени мы не могли еще поставить подробное исследование вязкости пен, которое л огло бы выяснить их механические свойства как структурных систем, обладающих упругостью формы. Известно, что эмульсии, суспензии и коллоидные растворы, в которых образуется структурная сетка, обнаруживают отклонения от закона Пуазейля в области малых давлений. Количество вытекающей в единицу ьремени из капилляра жидкости растет в этих случаях непропорционально давлению, а в большей степени, т. е. соответствующая зависимость выражается не прямой, а кривой. В этих условиях система характеризуется не только вязкостью, но и сопротивлением сдвига, характеризующим прочность структуры. [c.9]

Насосы-дозаторы серии НД предназначены для объемного напорного дозирования растворов, эмульсий и суспензий с содержанием твердой фазы до 107о по массе и кинематической вязкостью до 1 500- 10-2 /сек (1 500 сст) температура дозируемых жидкостей до + 200 °С. Класс точности подачи 2,5. [c.268]

Для определения вязкости очень вязких систем, а также суспензий и эмульсий довольно широко используют ротационные вискозиметры. С помощью подобных приборов могут быть проведены исследования вязкости и тиксотропии структурированных систем. Прибор М. П. Воларовича, известный под названием ротационного вискозиметра РВ-7, позволяет из.мерять абсолютную вязкость, в интервале температур от —70 до 180 °С для жидкостей, имеющих вязкость от 5 до 10 П. [c.450]

С целью получения непылящихпорошков в готов ые порошки вводят различные добавки (именуемые далее ингибиторы пыления), предупреждающие или снижающие ее выделение арилалкилалкоголи, силиконовые масла, полярные жидкости с вязкостью менее 50 сП, содержащие 15—30 атомов углерода и их алкильный радикал — додецилбензол и др. алкилфосфаты минеральные масла [16—22]. В СССР кубовые красители в непылящей форме выпускаются в последние годы [23, 24] по способу, принципиально отличающемуся от известных [17—22, 26 тем, что ингибитор вводится в виде эмульсии в суспензию до ее сздпки [25]. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология