Разделение газовых дисперсных систем

Роль процессов изотермической перегонки, коагуляции и коалесценции в нарушении агрегативной устойчивости дисперсных систем различна, прежде всего, в зависимости от фазового состояния дисперсионной среды. Коагуляция, коалесценция и седиментационное разделение свойственны системам с легкоподвижной (жидкой или газовой) дисперсионной средой. Изотермическая перегонка может иметь место при любом фазовом состоянии дисперсионной среды, в том числе и твердом, где этот процесс является единственным механизмом изме- [c.240]

Растворы ПАВ молекулярно-дисперсны вплоть до ККМ, что четко подтверждается результатами измерений осмотического коэффициента [И]. Коллигативные свойства растворов ПАВ также вплоть до ККМ отклоняются от свойств идеальных одноодновалентных электролитов не более чем на 5% [12]. Но, как показали измерения эквивалентной электропроводности [11, 13], некоторые ПАВ образуют димеры. Процесс димеризации, не очень распространенный в растворах ПАВ, сильно зависит от их молекулярной структуры. Если углеводородная цепь достаточно длинна, свободная энергия системы в результате димеризации уменьшается. Для того чтобы уравновесить электрическое отталкивание при сближении двух ионных групп и уменьшение энтропии поступательного движения примерно на 20 э. е., необходима большая площадь контакта между двумя углеводородными цепями и достаточная концентрация молекулярно-диспергированного вещества. Поэтому димеризация облегчается с ростом длины углеводородной цепи. Содержание димера возрастает с увеличением объемной концентрации вплоть до ККМ, оставаясь при дальнейшем росте концентрации почти неизменным. Димериза-цию не следует рассматривать как начало мицеллообразования, так как образование димера из мономера является результатом образования водородных связей аналогично тому, что имеет место для уксусной кислоты в газовой фазе. Когда пар становится насыщенным, начинает выделяться жидкая уксусная кислота, находящаяся в равновесии с мономером и димером. Образование мицелл можно рассматривать подобно этому процессу разделения фаз [14], за исключением того, что в мицеллах объединяется конечное, а не бесконечно большое число частиц. На такой модели основываются многие теории мицеллообразования, причем в соответствии с таким представлением активность ПАВ выше ККМ должна быть практически постоянной. Это подтверждает зависимость поверхностного натяжения от концентрации, ясно показывающая, что выше ККМ активность ПАВ действительно постоянна. При этом в уравнении изотермы адсорбции Гиббса [c.15]

Пены представляют собой высококонцентрированные дисперсные системы, состоящие из газовых пузырьков (ячеек), разделенных тонкими пленками жидкости. Пленки образуют жесткий каркас, в результате чего иена обладает устойчивостью. Устойчивость пены зависит от наличия поверхностно-активных веществ (ПАВ), вязкости жидкости, давления паров жидкости, условий испарения жидкости с поверхности п других факторов. Характеристикой устойчивости пенЕ) является время, необходимое для полного разрушения всего столба или определенной доли его. [c.145]

Частицы в жидкой или газовой среде склонны к коагуляции — слипанию с образованием более крупных агрегатов с потерей седиментационной и агрегативной устойчивости, что приводит к последующему разделению фаз, т. е. разрушению дисперсной системы [31, 33]. Под седиментационной (кинетической) устойчивостью понимают сопротивление ДФ воздействию-силы тяжести. При нарушении устойчивости частицы оседают или всплывают в зависимости от относительной плотности дисперсионной среды. Агрегативная устойчивость нарушается вследствие объединения (агрегирования) частиц с образованием коагулятов — осадков различной структуры. [c.17]

Размеры частиц существенно влияют на процесс разделения дисперсные системы разделяются тем труднее, чем мельче частицы. Очень мелкие частицы (менее 0,5 мкм) становятся чувствительными к ударам молекул жидкости и газа при броуновском движении вследствие этого они не отделяются отстаиванием. Размер частиц газовых суспензий зависит от их происхождения пыль и брызги механического происхождения, образовавшиеся, например, при дроблении, пересыпании и т.д., состоят из сравнительно крупных частиц размерами порядка десятков микрон дым и туман, образующиеся в результате конденсации паров каких-либо веществ (легкоплавкие металлы, смолы, кислоты) или протекания химических реакций в газовой среде, состоят из очень мелких частиц размерами в несколько микрон или даже долей микрона. [c.360]

Для многих промышленных процессов (окисление, горение и др.) воздух считается гомогенной средой, а для процесса окисления аммиака на платиновом катализаторе тот же воздух из-за наличия в нем пылинок, капелек влаги и т. п. является гетерогенной средой. Исходное сырье, используемое в промышленности, всегда имеет примеси. При этом природные примеси часто влияют на ход процесса как катализаторы и ингибиторы. Поэтому лишь условно можно принять за гомогенные те производственные процессы, которые протекают в газовой или жидкой фазе. Граница между гомогенными и гетерогенными системами проходит по коллоидам и тонким аэрозолям, которые называются микрогетероген-ными системами. И хотя нельзя найти резкого разграничения между гетерогенными взвесями и коллоидными растворами, с одной стороны, и между коллоидными и истинными растворами— с другой, все же условно это разделение можно провести по величине частиц дисперсной фазы. Так, грубодисперсные системы (суспензии, эмульсии), которые можно отнести к гетерогенным, имеют [c.133]

Пены, в отличие от газовых эмульсий, представляют собой высококонцентрированные дисперсные системы, состоящие из ячеек — пузырьков газа, разделенных тонкими, достаточно устойчивыми и механически прочными пленками жидкости (или твердого вещества). Эти пленки образуют сравнительно жесткий каркас, который придает пенам определенные твердообразные свойства. [c.3]

Волюметрические методы основаны на разделении дисперсной системы газ — жидкость на две макрофазы с последующим замером объема отделившейся газовой фазы. Их используют для определения воздуха во флотационной пульпе [324], маслах [325, 326], полимерных жидкостях [327] и др. Измерение можно проводить по разности уровней жидкости до и после дегазации. Для ускорения разделения газовой эмульсии на две макрофазы [c.163]

Газ может выступать в качестве дисперсной фазы, если дисперсионной средой является жидкость или твердое тело. Дисперсные системы, представляющие собой скопление мелких пузырьков газа, разделенных друг с другом пленкой жидкости, называются газовыми эмульсиями или пенами. Как уже указывалось в 17.2, пены могут быть получены, если использовать в качестве дисперсионной среды растворы поверхностно-активных вепгеств. В качестве дисперсной фазы в сочетании с твердой дисперсионной средой газ выступает в высушенных мелкопористых твердых телах, таких, как описанные в 17.3 активированный уголь или силикагель. [c.319]

Характеристика газовых неоднородных систем и методы их разделения. Всякая неоднородная система состоит из двух или более фаз, при этом одна из них, дисперсная или внутренняя фаза, находится в мелко раздробленном (дисперсном) состоянии, другая же, дисперсионная, или внешняя, фаза, окружает отдельные частицы первой и является той средой, в которой распределены частицы дисперсной фазы. [c.118]

Роль процессов изотермической перегонки, коагуляции и коалесценции в нарушении агрегатшзной устойчивости дисперсных систем различна и зависит прежде всего от фазового состояния дисперсионной среды. Коагуляция, коалесценция и седиментационное разделение свойственны системам с легкоподвижной (жидкой или газовой) дисперсионной средой. Изотермическую перегонку можно производить при любом фазовом состоянии дисперсионной среди, в том числе и твердом, где этот процесс является единственным механизмом изменения дисперсности. В системах с легкоподви2кной средой роль изотермической перегонки в уменьшении дисперсности часто мала. Однако если по каким-либо причинам коагуляция и коалесцешщя в таких системах существенно затруднены и особенно если вещество дисперсной фазы хорошо растворимо в дисперсионной q>eдe, то именно изотермическая перегонка может определять скорость разрушения дисперсной системы. В реальных условиях, ког да в дисперсной системе происходят колебания температуры, процессы переконденсации вещества от малых частиц к крупным могут заметно ускоряться. [c.288]

Процессы печатания в полиграфии, образования и применения лакокрасочных систем, процессы обогагценпя п разделения полезных ископаемых основаны на управлении поверхностными явлениями в дисперсных системах. Таковы прежде всего процессы флотации, ири помощи которых перерабатывают сотни миллионов тонн руд и нерудных ископаемых. Эти процессы основаны на избирательном прилипании к газовым пузырькам минеральных частиц, менее смачиваемых водой, п на тонком регулировании смачивания частиц различного рода посредством адсорбционных слоев специальных флотореа-гентов. Флоккуляция — образование хлопьевидных агрегатов в результате адсорбции поверхностно-активных веществ (и особенно полимеров, например, полиакриламида) ускоряет образование осадков и отфильтровывание от них жидкости. [c.254]

Рис. 4.21. Схема (а) и разрез (б) плазменного реактора для разложения нитратных растворов и системы разделения дисперсных и газовых продуктов

ФАЗОВЫЙ анализ — анализ химической природы, состава, структуры, дисперсности п количества фаз, входящих в состав исследуемого многофазного материала. Отличается от элементного химического анализа, с помощью к-рого определяют содержание тех или иных элементов во всем материале, и от вещественного анализа, к-рым устанавливают наличие и количество определенных соединений элемента независимо от их распределения в отдельных фазах, составляющих исследуемый материал. Ф. а. осуществляют после разделения фаз или ие прибегая к разделению, в равновесных или неравновесных системах либо в стадии превращения. В пом используют различные химические, физико-химическио и физические методы рентгеноструктурпый, металлографический, петрографический, кристаллооптический, элект-рониомикроскопический, термографический, объемный газовый и др. Важнеггшей операцией Ф. а является разделепие фаз, для чего обычно прибегают к хим. методам избирательного растворения и электрохим. методам селективного анодного растворения. Избирательность хим. методов растворения основана либо на существенных различиях в термодинамической устойчивости разделяемых фаз в условиях проведения анализа (термодинамическая селективность), либо на больших различиях в скорости взаимодействия различных фаз с применяемым реактивом, переводящим в раствор за определенное время в определенных условиях (т-ра, кпс-лотность и т. и.) одни фазы и практически не успевающим растворить другие (кинетическая селективность). В электрохим. методах растворения (применяемых при анализе электропроводных материалов) также используют различную термодинамическую устойчивость фаз в условиях контакта с определенным раствором при заданном потенциале (или плот- [c.632]

По агрегатному состоянию обеих фаз различают суспензии и дымы (Д. с. с твердой дисперсной фазой и соответственно жидкой или газовой дисперсионной средой), эму.чьсии — Д. с., образуемые капельками одной жидкости в другой, туманы — Д. с. с жидкой дисперсной фазой в газовой среде (см. Аэрозоли). Своеобразную группу Д. с. составляют пены — ячеисто-пленочные системы, в к-рых пузырьки газа разделены тонкими пленками жидкой среды, образующими непрерывный каркас, и Д. с., образуемые газовыми или жидкими включениями в твердых фазах, а также частицами твердой фазы, сросшимися друг с другом (как, напр., в мелко.эернистых полп-кристаллич, твердых телдх) или разделенных тонкими прослойками второй твердой фазы (как, напр., в керамич, и стеклокерамич, телах разного рода). К таким Д. с. относятся и пористые тела (сорбенты), напр, активный уголь, силикагель, ряд ионообменных смол. [c.576]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология