Коалесценция дисперсий

Введение пластификатора способствует снижению минимальной температуры пленкообразования. Так, например, добавление 15% дибутилфталата снижает эту температуру до 5°С. Вместе с тем избыток пластификатора вызывает образование липких и непрочных покрытий. Поэтому, чтобы обеспечить хорошую коалесценцию дисперсий при низких температурах и получить твердые и прочные покрытия, помимо пластификаторов вводят коалесцирующие растворители. [c.251]

Коалесценция первичных дисперсий в насадках [c.300]

С термодинамической точки зрения эмульсия есть двухфазная система с дисперсной фазой, содержащей микроскопические капли диаметром 0,1—100 мкм. Такие дисперсии никогда не являются полностью устойчивыми из-за того, что поверхность раздела между фазами обладает свободной энергией при соединении двух капель происходит уменьшение межфазной поверхности. Следовательно, коалесценция капель — это самопроизвольный процесс, в то время как эмульгирование требует затраты работы. Самопроизвольное эмульгирование наблюдается только в определенных системах, где две фазы предварительно взаимно ненасыщенны. Работа, необходимая для увеличения межфазной поверхности, черпается из свободной энергии смешения за счет массопереноса (см. гл. I). Истинно стабильные растворы, содержащие коллоидные мицеллы, не должны классифицироваться как эмульсии, так как они не имеют термодинамической фазы, которая может существовать отдельно. [c.75]

Проблема разделения фаз важна не только в связи с экстракционными, но и с любыми другими процессами с участием дисперсий жидкость — жидкость, например при очистке сточных вод. Такие дисперсии, подобно другим дисперсным системам, обычно термодинамически неустойчивы. Это обусловлено наличием избыточной свободной энергии, связанной с большой межфазной поверхностью. Последняя может уменьшаться вследствие агрегации или коалесценции диспергированной фазы. Таким образом, коалесценция энергетически выгодна особенно в бинарных системах и происходит до тех пор, пока не образуются два слоя жидкостей. Однако это относится к области кинетики, которая является в высшей степени важной для рас гета и проектирования аппаратуры. [c.258]

Было ясно, что расчет коалесценции дисперсий в промышленных аппаратах не может быть проведен до тех пор, пока не будут определены факторы, влияющие на коалесценцию. Так, исследователи, изучавшие коалесценцию, нашли, что интервалы времени между попаданием капель на поверхность и их окончательным исчезновением в соответствующей фазе не постоянны, а существует некоторое распределение капель по времени пребывания их на поверхности. Такое распределение приблизительно соответствует Гауссовскому. Далее, принято считать, что процесс коалесценции проходит через пять последовательных стадий, а именно [c.259]

В противоположность работам по коалесценции капель на плоской поверхности (предельный случай) существует очень мало работ по коалесценции пары капель. Такие исследования являются важным предварительным этапом, который необходим для описания процессов коалесценции дисперсий, а в дальнейшем — для расчета аппаратуры. [c.280]

Хотя эксперименты по коалесценции дисперсий в реакторах периодического действия не дали больших результатов, позволяющих использовать их для расчета непрерывных сепараторов, тем не менее они позволили классифицировать типы дисперсий и в этом — положительная сторона таких экспериментов. [c.291]

Следует отметить, что принятые вьпие предположения об отсутствии полидисперсности, коалесценции и дробления частиц и слабой неравномерности полей скоростей и концентрации дисперсной фазы по сечению аппарата в реальных аппаратах могут вьшолняться лишь приближенно. В связи с этим сделанные вьпие оценки величины дисперсии волновых фронтов малых возмущений концентрации дисперсной фазы могут оказаться заниженными. [c.146]

Коалесценция. На более поздних этапах спекания, после сглаживания резкой разницы в размерах пор (при сравнительно малой дисперсии их по размерам), наблюдается постепенное уменьшение концентрации как более крупных, так и более мелких пор (рис. 7.6). Это происходит за счет уменьшения суммарной поверхности пор без изменения их суммарного объема и осуществляется путем слияния пор. Так, при слиянии двух сфер одинакового радиуса с образованием новой сферы, имеющей тот же объем, поверхность уменьшается на 20%. Этот процесс не вызывает изменения пикнометрической плотности и называется внутренним спеканием или коалесценцией. [c.218]

К. сама по себе (не осложненная изотермич. перегонкой или коалесценцией) не приводит к изменению размера и формы первичных частиц (см. Дисперсные системы). К. наиб, характерна для дисперсий твердых в-в (золей, суспензий), в к-рых, в отличие от эмульсий и пен, коалесценция невозможна даже при непосредств. контакте частиц после прорыва разделяющих их пленок жидкости. [c.412]

Бредфорд с сотр. [203, 224] полагают, что пленкообразование происходит вследствие испарения воды и вязкого течения полимера, причем движущей силой коалесценции частиц является поверхностное натяжение полимера. Браун [206], исследовав пленкообразование при высушивании слоев полимерных дисперсий, пришел к выводу, что для коалесценции частиц необходимо, чтобы сумма сил поверхностного натяжения полимера, капиллярного давления воды, притяжения Ван-дер-Ваальса и гравитации была больше сил сопротивления сфер деформации и кулоновского отталкивания. Наиболее существенным из перечисленных сил Браун считает силу капиллярного давления, обусловленную поверхностным натяжением на границе вода - воздух и силу сопротивления сферы деформации, Пренебрегая остальными силами, автор формулирует условие спекания в виде неравенства. Пленкообразование считается возможным как при вязкотекучем, так и при высокоэластическом состоянии полимера, но только в том случае, если в системе присутствует капиллярная влага. [c.127]

КОАЛЕСЦЕНЦИЯ КАПЕЛЬ И ДИСПЕРСИЙ. [c.255]

Во многих системах флокуляция и коалесценция происходят с трудом, особенно если капли очень малы (менее 10 мкм). В этих случаях разделение фаз легче осуществить пропусканием дисперсий через слои волокнистых материалов. Капли увеличиваются внутри этих слоев за счет коалесценции, и полученная дисперсия затем легко разделяется отстаиванием. [c.258]

Так, Рейнольдс [1] в 1861 г. изучал коалесценцию, наблюдая за поведением капель дождя, покоящихся на поверхности пруда. Пятьдесят-шестьдесят лет спустя Смолуховский [2], анализируя скорость коалесценции в дисперсиях, предложил идеализированную годель для расчета скорости коалесценции системы капель. Однако эту задачу оказалось невозможно решить до второй половины нашего столетия, пока не были проведены важные исследования, большинство пз которых посвящено изучению коалесценции единичных капель на плоской поверхности раздела фаз. [c.259]

КОАЛЕСЦЕНЦИЯ И РАЗДЕЛЕНИЕ ДИСПЕРСИЙ [c.289]

Помимо познавательного значения, конечная цель любой работы по изучению коалесценции капель — предсказание поведения жидких дисперсий, особенно на границе раздела фаз в сепараторах различного типа. Результатом таких работ должны быть методы и уравнения для расчета и проектирования технологического оборудования. [c.289]

Уже отмечалась существенная разница в объеме работ по изучению коалесценции единичных капель и их пар. Последняя еще требует детального изучения. Такой очевидный разрыв в знаниях может показаться удивительным, по крайней мере, технологу. Однако, исследования коалесценции единичных капель связаны с желанием упростить проблему коалесценции множества капель путем изучения поведения элементарного объема любых жидких дисперсий. [c.289]

Этот раздел включен в данный обзор потому, что, как правило,, экстракционное и сепарирующее оборудование имеет насадку в виде слоев или (для разделения вторичных эмульсий) патронов, ускоряющих коалесценцию. С другой стороны рассматриваемые здесь вопросы имеют значение для оценки пристеночного эффекта в отстойниках и распылительных колоннах и т. д. [47, 48]. Прежде чем обсуждать вопросы коалесценции в потоках, необходимо рассмотреть элементарный акт коалесценции единичной капли на твердо поверхности. Механизм коалесценции и критерии, необходимые для расчетов в случае первичных дисперсий (диаметр капель более 100 мкм), отличаются от таковых для вторичных эмульсий и поэтому будут рассмотрены раздельно. [c.300]

Существует нелшого работ по исследованию коалесценции дисперсий. В большинстве случаев они выполнены на реакторах [c.289]

В работах по разделению дисперсий априорно предполагалось, что вторичные капли образуются в процессе перемешивания. Они часто ухудшают разделение и тем самым понижают эффективность оборудования. Однако Дэвис и Джеффрис [38] недавно показали, что вторичные капли могут быть образованы обеими фазами при коалесценции дисперсий. Авторы установили, что ступенчатая коалесценция, протекающая внутри дисперсии, является источником рторичных капель диспергированной фазы. Были обнаружены также вторичные капли сплошной фазы. Показано, что Существуют два. механизма их образования [c.290]

Используя адгезионное взаимодействие при совместной коалесценции дисперсий жесткоцепного и гибкоцепного полимеров, можно получить пленки с улучшенными физико-механическими свойствами. Введение на стадии латекса 30—40% эластомера в пленку, в которой жесткоцепной полимер является как бы дисперсионной средой, способствует рассасыванию напряжений при пленкообразовании и деформации пленки, уменьшает ее анизотропию при растяжении и устраняет растрескивание покрытий на изделиях неправильной формы. [c.68]

Большой объем работ по выбору материала и формы пористой насадки для коалесценции дисперсий (обводненные гликоли -углеводородные конденсаты) проведен в ДАО ЦКБН [4, 13]. В работе [13] на коалесцирующую способность исследовались высокоэнергетические (металл, стекло и др.) и низкоэнергетические (пористый фторопласт) материалы. Лучшие результаты получены для высокоэнергетических материалов, из которых более стабильны показатели у стекловолокна марки СТВ [c.108]

Стабилизация эмульсий порошками может рассматриваться в качестве простейшего и очень наглядного примера структурно-механического барьера как сильного фактора стабилизации дисперсий (см. 5 гл. IX). Близкую природу имеет стабилизация поверхности сравнительно. крупных капель эмульсии микроэмульсиями, которые, как отмечалось выше, могут образовываться при переносе молекул ПАВ через поверхность с низким значением поверхностного натяжения а (рис. X—12). Этот случай стабилизации эмульсий был подробно изучен А. Б. Таубманом и С. А. Никитиной. Способностью создавать прочный структурно-механический барьер на границе фаз о эмульсиях обладают и адсорбционные слои ПАВ, преимущественно высокомолекулярных. Для прямых эмульсий эффективными эмульгаторами являются многие природные высокомолекулярные вещества, например желатина, бел и, сахариды и их производные. По данным В. Н. Измайловой с сотр., формируемый этими веществам1и на поверхности капель гелеобразный структурированный слой способен практически полностью предотвратить коалесценцию капель эмульсии. Наглядной иллюстрацией может служить известный демонстрационный опыт, предложенный Ребиндером и Венстрем если на поверхность слоя ртути налить слой в 0,5—1 мм раствора стабилизатора, способного к образованию прочного адсорбционного слоя (например, сапонина), ртуть удается разрезать стеклянной палочкой, и этот разрез, несмотря на существующие в нем гидростатические сжимающие напряжения, способен существовать относительно длительное время. [c.289]

Подобные контактные устройства широко распространены в промышленности и было бы весьма полезным иметь надежные данные о межфазной поверхности и о коэффициентах массоотдачи в жидкой и газовой фазах в различных условиях. Однако имеющиеся данные весьма разноречивы, причем еще одна из важных нерешенных проблем заключается в наличии влияния растворенных веществ на поведение системы. Размер пузырей при данных условиях, а следовательно, и газосодержание и межфазная поверхность сильно зависят от тенденции малых пузырей к коалесценции. Эта тенденция намного меньше почти во всех растворах по сравнению с чистым растворителем. Поэтому легко получить дисперсию мелких пузырей в растворе, в то время как в чистом растворителе они быстро коалесцируют, образуя пузыри больших размеров. О количественном влиянии растворенных веществ известно очень мало. Согласно Калдербэпку и др. для колпачковых тарелок оно оказывается менее важным, чем для устройств других рассмотренных ниже типов. [c.224]

Из сравнения этих уравнений следует, что отношение кцЦщ равно 0,5, что вполне приемлемо, так как коалесценция капля— капля является частным случаем более общего вида коалесценции капли у поверхности раздела фаз. Величина отношения времен коалесценции может оказаться очень полезной при разработке моделей тонких слоев первичных дисперсий, люделей зон плотной упаковки глубокослойных дисперсий в гравитационных отстойниках, а также в тех случаях, когда эти два типа коалесценции являются конкурирующими процессами. При построении моделей расслаивания необходимо, конечно, учитывать оба вида коалесценции в рамках одного описания. [c.292]

Известно, что механические примеси, присутствующие в воде, могут образовывать вокруг частиц фазы защитный слой, который препятствует их коалесценции, т. е. повыщаютустойчивость дисперсий за счет создания адсорбщ10нноч ольватного фактора стабилизации. [c.37]

Анализ патентов показывает, что основное внимание конструкторов при разработке контактных устройств для системы масло-фенол уделяется не интенсификации взаимодействия фаз, а поискам путей улучшения условий коалесценции образовавшейся дисперсии. Так, например, тарел- [c.24]

В исходно седаментационно-устойчивых свободнодисперсных системах коагуляция частиц дисперс ной фазы, так же как и их укрупнение вследствие последующей коалесценции или изотермической перегонки, может привести к потере системой седиментационной устойчивости. Вместе с тем коагуляция может и не сопровождаться видимым седиментациониым расслоением системы. Это наблюдается в тех сл /чаях, когда агрегирование частиц приводит к развитию сплошной пространственной сетки частиц, заполняющей весь объем системы, т. е. к образованию связнодисперсной системы — геля (см. гл. XI). [c.291]

НОЙ атмосфере, происходит конденсация диоксида кремния в чрезвычайно тонкодисперсной форме. Окислению может подвергаться этилсиликат образующиеся пары S1O2 затем конденсируются. В наиболее широко распространенном способе предусматривается сгорание тетрахлорида кремния в смеси с природным газом, при этом выделяются хлористый водород н пары диоксида кремния, которые конденсируются в виде очень рыхлого, занимающего большой объем, порошка. При контролировании условий сжигания примерно так, как это делается при получении углеродной сажи, можно приготовлять вещества с различными размерами первичных частиц и разными степенями коалесценции частиц. В другом способе предусматривается испарение кремнезема в электрической дуге с конденсацией образующихся паров. Порошки такого типа рассматриваются здесь только по той причине, что из некоторых их разновидностей могут приготовляться коллоидные дисперсии. Соответствующие способы получения и свойства формируемых на основании этих способов порошков кремнезема будут рассматриваться в гл. 5. [c.456]

Мияучи и Вермюлен [3] обсудили условия, при которых дисперс- ная жидкая фаза может рассматриваться как идеально перемешиваемая. Из анализа, сделанного ими, следует, что эти условия удовлетворяются для системы с коалесценцией и системы без коалес- ценции (если только размеры капель одинаковы и коэффициент распределения, задержка и коэффициент массопередачи постоянны). [c.176]

Исследования коалесценции на межфазной границе в распылительных колоннах имеют определенные преимущества по сравнению с исследованиями в аппаратах с механическим перемешиванием, ибо в первом случае можно обеспечить одинаковый размер капель, поступающих в коалесцирующий слой. Это значительно упрощает любой анализ и наблюдение за распределением капель на границе раздела фаз и непосредственно указывает на степень межкапельной коалесценции внутри дисперсии. По этим причинам Смит и Дэвис [61] осуществили серию экспериментов, проводя процесс таким образом, чтобы обеспечить однородность капель в широком интервале условий. [c.298]

Хотя в дальнейшем было показано, что это обстоятельство способно снизить до некоторой степени межкапельную коалесценцию внутри дисперсий, тем не менее результаты, полученные для дисперсий в непрерывном потоке, это подтверждают це полностью [531. [c.299]

Чтобы облегчить расслаивание, часто используют слои из волокнистых материалов. Такие примеры можно найти во многих областях, начиная от удаления водяного тумана из топлива для реактивных двигателей до удаления нефтяных и масляных дисперсий из сточных вод. При этом основное требование. заключается в усилении межкапельной коалесценции, чтобы образующиеся капли моглп быть отделены простым отстаиванием, как первичные дисперсии. Хотя слои насадки используются уже давно, сущность этого метода еще не совсем ясна. [c.303]

Методом фотографирования подтверждено, что капли при коалесценции на поверхности насадки увеличиваются в размере. Снова, как и для первичных дисперсий, не наблюдалась межкапельная коалесценция в объеме жидкости [68, 76]. Высокая разделяющая способность могла быть достигнута лишь тогда, когда капли прилипали к поверхности насадки и находились на ней в течение [c.303]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология