Изучение полидисперсных систем

Как известно, различают монодисперсные и полидисперсные коллоидные системы. В монодисперсных коллоидных системах частицы дисперсной фазы имеют одинаковые размеры. Во многих случаях такие системы можно приготовить только искусственным путем. Реальные нефтяные дисперсные системы, как правило, являются полидисперсными, то есть содержат частицы разных размеров. Это объясняется прежде всего сложностью их химического и компонентного состава. При зтом, чем более широк интервал выкипания нефтепродуктов, входящих в состав нефтяной дисперсной системы, тем более полидисперсна система. Естественно, полидисперсность нефтяных дисперсных систем усложняет задачу изучения их свойств, а также количественную оценку взаимодействия между частицами разного размера, поэтому в расчетной практике допускается до настоящего времени в некоторых случаях усреднять размеры частиц в нефтяной дисперсной системе, условно считая ее монодисперсной. [c.50]

Методы седиментации и ультрацентрифугирования имеют большое значение для исследования полидисперсности систем. Изучением полидисперсности устанавливается количественное распределение частиц по размерам (кривая, распределения) — определяется относительное содержание в системе фракции частиц различного размера. Такого рода задачи решаются как при изучении теоретических вопросов, так и в производственной практике. [c.313]

На практике во многих случаях, для изучения процессов, протекающих в полидисперсных системах, экспериментально измеряют индикатрисы рассеяния и после соответствующей их обработки находят распределение частиц по размерам. Определение спектра размеров частиц по оптической информации является обратной задачей рассеяния. [c.31]

Рассмотренные в предыдущем разделе расчетные формулы для Ик базируются в основном на данных, полученных при изучении слоев, составленных из узких по размерам фракций округлых частиц. В технологической же практике часто приходится иметь дело с зернистыми слоями из частиц разной формы, а в ряде случаев и с широко полидисперсными системами [56, 125, 126]. По мере внедрения прогрессивного метода кипящего слоя в разные области техники число таких более сложных систем, даже со смесями зерен разных материалов и плотностей [127, 128], непрерывно возрастает. [c.158]

Пользуясь методом седиментации и ультрацентрифугирования, можно исследовать полидисперсность коллоидных систем. Большинство коллоидных систем характеризуется наличием частиц или молекул различных размеров, что часто отражается на технических свойствах материалов. Изучение полидисперсности в форме установления количественного распределения частиц или молекул по размерам (так называемых кривых распределения) производится разными методами для различных дисперсных систем. Системы с очень грубыми частицами (свыше [c.41]

Для подсчета запасов нефти, проектирования, разработки месторождений н проведения мероприятий по повышению нефтеотдачи большое значение имеет изучение свойств и закономерностей распределения остаточной воды в пористой среде. Остаточная вода, содержащаяся в порах коллекторов нефти и газа, включает различные ее категории и виды, начиная от адсорбированной воды, удерживаемой молекулярными силами поверхности твердого тела, до воды, капиллярно удержанной отдельными элементами сложной полидисперсной структуры. Свойства жидкостей в слоях сильно отличаются от свойств свободной воды в порах дисперсного вещества. Это вызывает существенное отклонение от классических уравнений Дарси и Пуазейля свойств жидкости в пористых системах с размерами пор, соизмеримыми с толщиной аномальных слоев. К аномальным относятся слои жидкости, примыкающие к поверхности пор и отличающиеся по своим физико-механическим и термодинамическим свойствам от жидкости в объемной фазе. Толщина этих слоев может быть соизмерима с размерами пор. [c.101]

Метод изучения мутности — исследование зависимости интегрального П. с. от частоты света V — позволяет в конц. р-рах и дисперсных системах определять размеры и полидисперсность частиц. [c.249]

Это уравнение недействительно для полидисперсных систем. По-видимому, его форма изменяется со степенью негомогенности системы, так как влияние ад на В р ослабевает, когда распределение размеров становится шире. Имеется недостаточно данных, способных прояснить этот вопрос. Необходимо систематическое изучение хорошо определяемых дисперсий, в которых негомогенность могла бы быть установлена на любом желаемом уровне. Уравнение (1У.229) [c.280]

Информацию о сокристаллизации часто трудно интерпретировать по двум причинам. Во-первых, большинство перечисленных методов дает представление о среднем составе и свойствах фаз системы, твердая же фаза, как правило, неоднородна из-за ее полидисперсности, сегрегации примеси на дефектных участках и флуктуаций условий кристаллизации. Во-вторых, для изучения свойств твердой фазы обычно требуется отделить ее от среды, что возможно только в случае достаточно устойчивых кристаллов. Поэтому при изучении сокристаллизации используют специальные приемы, которые описаны ниже. [c.238]

Несмотря на многочисленные экспериментальные трудности, связанные с высокой вязкостью полимерных систем, полидисперсностью большинства синтетических и природных полимеров, сильным влиянием малых количеств примесей и прочими факторами, осложняющими изучение фазового равновесия, такой подход к исследованию систем полимер — растворитель (пластификатор) оказывается весьма плодотворным, поскольку он дает наиболее полное представление о состоянии системы в широком диапазоне температур и концентраций в условиях переработки и эксплуатации полимерного материала или изделия. [c.8]

Множественный характер поверхностных -сил притяжения и отталкивания, а также полидисперсность и неправильная форма коллоидных частиц значительно затрудняют интерпретацию изучения процессов коагуляции и желатинирования. Ситуация упрощается в случае применения модельных дисперсных систем, содержащих монодисперсные сферические частицы и малое количество электролита. Кроме того, если в системе действуют только молекулярные силы притяжения и ионно-электростатические силы отталкивания, то элементарные акты взаимодействия могут быть количественно охарактеризованы с достаточной в первом приближении уверенностью. [c.59]

При использовании измельченных материалов всегда существует некоторая оптимальная степень помола, которая определяется техническими условиями и требованиями технологии. В пищевой, кондитерской промышленности, в производстве цементов, минеральных красок, при обогащении полезных ископаемых методом флотации и т. д. требуется контролируемая тонина помола. Механический состав грунтов и почв также имеет важное значение. Свойства коллоидных растворов во многом определяются степенью дисперсности. Кроме того, все дисперсные системы, в том числе и коллоидные, характеризуются наличием частиц разного размера, т. е. они всегда полидисперсны, что также отражается на их свойствах. Таким образом, гранулометрический состав дисперсных систем —важная характеристика как при изучении теоретических вопросов, так и в производственной практике. [c.232]

Указанные ограничения теплового режима обычно определяют исходя из среднеинтегральных температур и влагосодержании материала [1, 2]. Однако в связи с полидисперсностью удобрений такой выбор системы ограничений может привести либо к пересушке и термическому разложению отдельных фракций, либо к недо-сушке некоторых фракций и ухудшению свойств готового продукта (повышению его слеживаемости). Тем не менее известные нам исследования сушки гранулированных удобрений в БС проводили на лабораторных установках с монодисперсными материалами или фиксированной смесью нескольких узких фракций и на промышленных установках с изучением сушки полидисперсных материалов по средним пробам. [c.277]

Систематические исследования светорассеяния в электрическом поле позволили разработать эффективные методики измерения размеров и формы частиц, коэффициентов их поступательной и вращательной диффузии в полидисперсных системах, а также оптических свойств частиц. Они доказали, что ИДМ, проявляющийся в электрооптических явлениях, обусловлен поляризацией ДЭС. Изученные зависимости от частоты поля свидетельствуют о проявлении в электрооптике концентрационной поляризации ДЭС (см. раздел ХП.6). Возможности электроопти-ческого метода возрастают при использовании его в сочетании с кондуктометри-ческим. Подобные комплексные исследования позволили выявить в отдельности вклады диффузного и штерновского слоев в ИДМ и получить информацию о кинетике обмена ионами между этими слоями. [c.226]

Полидисперсность и кривые распределения. Методы седиментации и ультрацентрифугирования применяются для изучения так называемой полидисперсности коллоидных систем. Большинство коллоидных систем характеризуется наличием частиц или молекул различных размеров, что сильно отражается на их свойствах. Изучение полидисперсности для установления количественного распределения частиц или молекул по размерам (так называемых кривых распределения) производится разными методами для различных дисперсных систем. Системы с очень грубыми частицами (свыше 0,2 мм) исследуются простым ситовым анализом. Суспензии же и эмульсии с размерами частиц в интервале 1...200 мкм изучаются методами седимен- [c.307]

Более полное описание дисперсного состава системы основано на изучении функции распределения частиц по размерам (а для анизометричных частиц и по их 4>орме) ширина функции распределения характеризует полидисперсность системы. [c.7]

Описанные в настоящей главе способы полимеризации винилхлорида приводят, как правило, к получению полимеров, обладающих щироким молекулярно-весовым распределением В литературе имеются работы, посвященные изучению полидисперсности образцов поливинилхлорида. В частности, приводится подробное описание метода турбидиметрического титрования применительно к исследованию полидисперсности промышленного поливинилхлорида в системе циклогексанон (растворитель) — гептан -Ь I4 (9 1) (смешанный осадитель) . Полная характеристика полимера осуществляется при этом за 16 час. вместо 14 дней, необходимых для обычных методов фракционного осаждения. Вместо гептана в смеси с четыреххлористым углеродом можно использовать бензин [c.492]

Так как правило осадков связано с осмотическим и пептиза-ционным эффектом, то можно сделать один существенный вывод правило осадков имеет место только в случае полидисперс-ной системы. Если воспользоваться хорошо фракционированными, свободными от электролитов веществами, то в системе будет отсутствовать адсорбционное равновесие, и набухание будет итти нормально, не меняясь с изменением навески и объема. Однако следует иметь в виду, что реально существующие лиофильные коллоиды представляют собой полидисперсные системы н получение монодисперсных систем, строго говоря, невозможно, хотя и возможно большое приближение к ним. Эти монодисперс-ные системы, взятые в отдельности, представляют больше отвлеченный, теоретический интерес н имеют значение постольку, поскольку на основе изучения свойств отдельных фракций можно перейти к разумному изучению их смесей, как целого. [c.295]

Если высота надслоевого пространства Янадс о, механизм уноса существенно изменяется. В зоне выбросов происходит частичный распад пакетов и некоторая доля мелочи высвобождается. В полидисперсных системах наиболее мелкие частицы, для которых Увит(< )<и, подхватываются потоком и выносятся в самую верхнюю часть реактора (образуя четвертую зону — пневмотранспорта мелочи), а затем и из всего аппарата. Закономерности этого типа механизма уноса рассматривались и изучались на модельных бидисперсных системах Лева и др. [106, 107] и в последнее время уточнены О. Б. Цитовичем и О. М. Тодесом [108, 109], показавшими связь между обоими механизмами. Практическая важность явления привлекла к этому вопросу большое внимание исследователей, поскольку для целого ряда процессов именно унос ограничивает нагрузку аппарата кипящего слоя по газу [110, 111]. Был разработан целый ряд конструктивных мер по борьбе с уносом [112—114], простейшим из которых является увеличение высоты надслоевого пространства и снижение в нем скорости потока за счет местного увеличения диаметра аппарата. Возможность в ряде случаев использования этого явления для обеспыливания [115] также потребовала более детального изучения закономерностей уноса. [c.280]

Наличие таких структурных элементов было подтверждено данными ИК-спектроскопии, а также отличием вязкостных свойств полученного по-лиизобутена от характерных для полимера обычной структуры. Было высказано предположение о протекании изомеризационной полимеризации, что, однако, противоречило общепринятым представлениям относительно активности различных катионов в реакциях полимеризации. К сожалению, более подробных исследований в этом направлении проведено не было, и вопрос о протекании необычной реакции полимеризации, сопровождающейся образованием полиизобутена аномальной структуры, остается спорным. Однако изучение полидисперсности полученного полиизобутена методом неустановившегося седиментационного равновесия также показало, что структура полиизобутена, синтезированного на каталитической системе Ti l4 -t- A1( 2Hj)3, отличается от обычной меньшей степенью раз- [c.8]

Как было указано выше, высокомолекулярные вещества являются смесью полимергомологов одинакового типа строения, но с различным молекулярным весом. Эта система, состоящая из молекул разной величины, может быть названа полидисперсной системой. Полидисперсность полистирола не является величиной постоянной, т. е. при разных условиях полимеризации образуются полимеры разной степени поли-дисперсности. Полидисперсность является фактором, влияющим на значение величины молекулярного веса, определенного любым из существующих методов. Существуют методы определения молекулярного веса, при которых на результат исследования влияет число растворенных частиц к таким методам относятся криоскопия, эбулиоскопия и метод изм(е-рения осмотического давления. При измерении вязкости на результат определения влияет не число растворенных молекул, а только весовое процентное содержание молекул различной величины. Изучение седиментационного равновесия (ультрацентрифугальный метод) может дать представление о величине как самых больших, так и малых частиц и приблизительное представление о полидисперсности вещества. [c.114]

Добываемая нефть содержит значительное количество воды, механических примесей, минеральных солей. Поступающая на переработку нефтяная эмульсия подвергается обезвоживанию и обес-соливанию. Характерными чертами нефтяных эмульсий являются их полидисперсность, наличие суспендированных твердых частиц в коллоидном состоянии, присутствие ПАВ естественного происхождения, формирование при низких температура х структурных единиц. По данным [144] в процессе диспергирования капель воды в нефти образуется до триллиона полидисперсных глобул в 1 л 1%-ной высокодисперсной эмульсии с радиусами 0,1 10 мк, образующаяся нефтяная эмульсия имеет большую поверхность раздела фаз. Высокие значения межфазной энергии обуславливают коалесценцию глобул воды, если этому процессу не препятствует ряд факторов структурно-механический барьер, повышенные значения вязкости дисперсионной среды. Установлено, что повышению структурно-механической прочности межфазных слоев в модельной системе типа вода — мас о — ПАВ способствует добавка частиц гЛины [145]. Агрегативная устойчивость нефтяных эмульсий обеспечивается наличием в них ПАВ — эмульгаторов нефтяного происхождения так, эмульгаторами нефтяных эмульсий ромашкинской и арланской нефтей являются смолисто-асфальтеновые вещества, а эмульсий мангышлакской нефти алканы [144]. Интересные результаты об изменении степени дисперсности нефтяных эмульсий в зависимости от pH среды и группового состава нефтей получены в работе [146]. Механизм разрушения нефтяных эмульсий состоит из нескольких стадий столкновение глобул воды, преодоление структурно-механического барьера между rлoбyJ лами воды с частичной их коалесценцией, снижение агрегативной устойчивости эмульсии, вплоть до полного расслоения на фазы. Соответственно задача технологов состоит в обеспечении оптимальных условий для каждой стадии этого процесса, а именно - снижении вязкости дисперсионной среды (до 2—4 ммУс) при повышении температуры до некоторого уровня, определяемого групповым составом нефти, одновременно достигается разрушение структурных единиц уменьшении степени минерализации остаточной пластовой воды введением промывной воды устранении структурно-механического барьера введением определенных количеств соответствующих ПАВ — деэмульгаторов. Для совершенствования технологических приемов по обессоливанию и обезвоживанию нефтей требуется постановка дальнейших исследований по изучению условий формирования структурных единиц, взаимодействия [c.42]

При изучении адсорбции можно найтп удельную поверхность системы, которая равна отношению поверхности системы к ее объему 5уд = S v. Заменяя данную полидисперсную систему монодисперсной с той же поверхностью при том же суммарном объеме частиц, можно ирийти к усреднению, при котором г = у, (/ = и, следовательно, х = г/ / = = "1 т. е. из адсорбционных опытов находится средний объемно-поверхностный радиус частиц Т, (см. усреднение 3). [c.14]

Как известно, учение о силах взаимодействия между частицами развивалось главным образом на основе исследования граничных жидких слоев с помощью прямых экспериментальных методов, взаимодействия макроповерхностей в модельных системах и коагуляционных процессов, протекающих в дисперсных системах. Множественный характер поверхностных сил, а также полидисперсность и неправильная форма коллоидных частиц значительно затрудняют интерпретацию результатов изучения коагуляции. Ситуация упрощается в слз чае применения модельных дисперсных систем, содержащих монодиснерсные сферические частицы и малое количество электролитов. Обычно при проведении опытов с такими системами преследуется цель количественного описания элементарных актов взаимодействия частиц, иногда уточняется значение постоянной А, чаще определяются условия фиксации частиц во вторичном или первичном минимуме и одновременно ставится задача апробирования теории коагуляции. [c.131]

Следует учитывать, что средний диаметр характеризует поли- 1исперсный материал, содержащий частицы различных размеров, только по одному признаку. Поскольку, однако, этих признаков много (объем частиц, плотность, форма и состояние поверхности, удельная поверхность), любое усреднение только по одному из них дает весьма приближенные результаты. Средний диаметр, например, не дает представления о степени однородности измельченного материала. Материалы с различным ситовым составом и различным содержанием отдельных фракций могут иметь одинаковый средний диаметр. Поэтому изучение сложного процесса (например, процесса воспламенения и горения), в котором приходится учитывать больщинство указанных параметров, при использовании одного из методов усреднения дисперсионного состава полидис-персного материала будет основываться на недостаточно надежных данных. Замена в указанном случае полидисперсного материала в гетерогенной системе, какой является аэрозоль, идеализированным моноднсперсным с известным приближением допустима лищь для узкофракционных материалов. [c.9]

В третьей главе рассматриваются вопросы физического моделирования гетерогенных потоков. Описаны основы метода лазерной доплеровской анемометрии (ЛДА), ставшего в последние десятилетия одним из самых распространенных средств тонкой диагностики однофазных потоков. Рассмотрен большой комплекс метрологических проблем, возникаюшдх при исследовании гетерогенных потоков с использованием данного метода. К ним относятся оптимизация параметров оптико-электронной системы лазерных доплеровских анемометров для измерения мгновенных скоростей крупных частиц дисперсной фазы разработка методики проведения корректного измерения скоростей существенно полидисперсных частиц развитие основ селекции сигналов, необходимой для изучения обратного влияния частиц на характеристики течения несущего воздуха разработка методики измерения концентрации частиц и т. д. Наряду с описанием [c.6]

Сложность расчетов в данном случае обусловлена неоднород-ностями полей концентраций капель, полей температуры и влажности теплоносителя, изменением дисперсности капель как за счет их испарения, так и за счет взаимодействия. Вопросу взаимодействия капель посвящен следующий параграф. Здесь целесообразно указать, что из-за значительного разнообразия схем и конструкций сушильных камер, а также режимов и материалов сушки, состояние изученности как составляющих, так и процесса в целом такое, что в настоящее время отсутствует единая методика расчета испарения системы полидисперсных капель. [c.125]

Из всех теорий рассеяния под малыми углами только теория рассеяния от разбавленных систем достигла наиболее удовлетворительного уровня развития. К сожалению, она применима в ограниченном числе случаев, которые составляют малую часть всех возможных ситуаций при изучении полимеров, поскольку редко приходится иметь дело с истинно разбавлепными системами частиц, однородных по величине и форме и не взаимодействующих. Если система неоднородна и полидисперсна, то для нее можно получить только средние характеристики, с помощью которых можно дать качественное описание системы. [c.197]

Коэффициенты диффузии. Коэффициенты диффузии почти всех биологических макромолекулярных препаратов были определены методом свободной диффузии, при котором наблюдают изменение во времени формы первоначально резкой границы между раствором и чистым растворителем. При этом используют шлирен- или интерференционную оптические системы. Исчерпывающее квалифицированное изложение этого вопроса содержится в обзоре Гостинга [53]. Две доступные интерферометрические системы (Гои [126—128] и Релея [129—132]) обеспечивают высокую степень прецизионности. Шлирен-оптика также дает точность, достаточную для многих целей. При изучении более вязких гликонротеинов основная практическая трудность состоит в создании хорошей первоначальной границы при соблюдении этого условия нет необходимости в очень высокой точности измерений. Эта трудность в известной степени может иметь место при применении для измерения диффузии ячейки ультрацентрифуги для искусственного образования границы. Очень резкие и симметричные границы позволяют проводить определения при малом расходовании изучаемого вещества. Ультрацентрифуга нри подобных экспериментах должна работать на низких скоростях вращения ротора, чтобы не происходило перераспределение компонентов полидисперсной смеси [133] и не было обострения границы за счет седиментации. Если благодаря высокому коэффициенту седиментации это невозможно, тогда Т) можно определить при различных скоростях вращения ротора и экстраполировать полученные данные к нулевой скорости вращения ротора [134]. [c.61]