Диспергирование поверхность раздела, уравнение

Эмульсии представляют собой дисперсные системы, состоящие из мельчайших капель одной жидкости, распределенной в другой, в которой первая жидкость нерастворима или мало растворима. Размеры капелек составляют несколько (1—50) микрон в поперечнике. Одна из фаз эмульсии обычно вода, другой может быть любая органическая жидкость, не смешивающаяся с водой. Эту жидкость принято называть маслом. Кроме воды и масла, устойчивая эмульсия обязательно содержит третий компонент, эмульгатор, сообщающий агрегативную устойчивость системе. В зависимости от того, какая фаза образует дисперсионную среду, различают эмульсию маслы в воде, м1в, и воды в масле б1м. Эмульсии получаются, главным образом, дисперсионным методом путем встряхивания или перемешивания. Разбавленные (меньше 1%) и концентрированные (больше 1%), эмульсии различаются по природе агрегативной устойчивости. В стабилизации первых главную роль играет электроки-нетический потенциал и связанная с ним толщина сольватной оболочки. Заряженные одноименно капельки отталкиваются и не слипаются. Эти эмульсии приближаются по свойствам к лиофобным коллоидным системам. В концентрированных эмульсиях, имеющих большое практическое значение, устойчивость определяется, главным образом, характером прочной межфазной поверхностной пленки, не разрывающейся при столкновениях. Пленка обычно образуется третьим веществом, эмульгатором. Значение пленки эмульгатора сводится к понижению поверхностного натяжения на границе двух фаз и уменьшению, таким образом, работы образования поверхности раздела при диспергировании, согласно уравнению/ =5 а. При понижении поверх- [c.227]

При разделении эмульсий (см. рис. Х1У-2) ход расчета остается таким же, с той лишь разницей, что капелька диспергированной жидкости должна пройти путь меньший, чем Я — Яд, так как ей надо лишь пересечь слой "чужой" жидкости и добраться до "своего" слоя. Учесть это в расчете можно, используя другие пределы интегрирования в уравнениях (Х1У.5). Если во взвешенном состоянии находятся капельки тяжелой жидкости, то для обеспечения отстоя они должны пройти путь в пределах радиусов вращения от / о ДО если взвешены капельки легкой фазы — от Я до Я,. Радиус Я, поверхности раздела слоев обеих жидкостей можно определить из соотноше- [c.401]

При анализе уравнения (12.39) было рассмотрено несколько особых случаев 1) поверхность раздела представляет собой каналы, расположенные перпендикулярно мембране (/г = 0) 2) частицы наполнителя образуют пористые агрегаты (т. е. агрегаты содержат пустоты) 3) в системе имеются однородно диспергирован- [c.345]

С ростом частоты образования пузырьков соответственно растет и общая поверхность раздела газ — жидкость, а следовательно, и количество ПАВ, адсорбирующегося на этой границе. Необходимо заметить, что пропорциональное увеличение поверхности раздела фаз с увеличением скорости подачи диспергированного воздуха возможно только для диспергаторов, имеющих одинаковые размеры отверстий. Если эти отверстия различны по диаметру то при избыточном давлении АР начинают работать более мелкие отверстия диспергатора в результате в растворе появляются мелкие пузырьки, радиус которых определяется уравнением [c.86]

При разделении эмульсий ход расчета остается таким же с той лишь разницей, что капелька диспергированной жидкости должна пройти путь, меньший, чем R — Ro, так как ей надо лишь пересечь слой чужой жидкости и добраться до своего слоя. Отразить это в расчете можно, используя другие пределы интегрирования в уравнении (XIV, И), а именно от Ro до R или от / j до R, где R — радиус поверхности раздела слоев обеих жидкостей (рис. XIV-2). Радиус же R можно определить из соотношения поперечных сечений обоих жидкостных колец, равного объемному отношению жидкостей в исходной смеси. Например, если объемная доля тяжелой жидкости в эмульсии равна х, то доля легкой жидкости окажется 1 — х, и R определяется из уравнений [c.365]

Диспергированной фазой в этом случае является легкая жидкость, поднимающаяся вверх. Прн низком расположении перелива (рис. 15-34,6) из гидродинамических условий следует, что уровень тяжелой жидкости, или межфазная поверхность, понизится и может оказаться ниже нижнего барботера. В этом случае диспергированной фазой является тяжелая жидкость, опускающаяся на дно колонны. Наконец, при среднем расположении перелива (рис. 15-34, б) поверхность раздела находится между барботерами. Поэтому в верхней части колонны диспергированная фаза—тяжелая жидкость, падающая каплями вниз а сплошной среде легкой жидкости в нижней же части в виде капель поднимается вверх легкая жидкость в сплошной среде тяжелой жидкости. Применяя уравнение Бернулли к высоте перелива от дна колонны, можно вывести зависимость между высотой перелива (или сопротивлением вентиля) и уровнем межфазной поверхности в колонне. [c.808]

Удерживающая способность для диспергированной фазы выражается отношением фиктивной скорости к действительной. УС увеличивается с увеличением количества поступающей в колонну диспергированной фазы и с уменьшением ее действительной скорости. Величина УС имеет существенное значение, так как наряду с размерами капли она является мерой поверхности контакта фаз в колонне. Если предположить, что диспергированная фаза, находящаяся в колонне, разделена на шарообразных частиц (капель) объемом Ущ, поверхностью и радиусом Rai, то уравнение (4-4)-можно написать в следующем виде [c.303]

Пены во многих отпошениях сходны с эмульсиями, ио их диспергированные шарики состоят из газа, а не из жидкости. Как и 13 случае эмульсий, для того чтобы приготовить устойчивую пену, необходим третий компонент химически чистые жидкости редко образуют значительную пену. Третий компонент, очевидно, долн ен образовывать поверхностный слой, отличающийся по составу от общей массы жидкости, т. е. дол-жна иметь место по-лон ительпая или отрицательная адсорбция его у поверхности раздела жидкости и газа. Если в чистой жидкости сталкиваются два пузырька газа, то ничто не препятствует их слиянию но наличие слоя, отличающегося по составу от остальной я идкости, служит буфером, особенно в том случае, если он обладает и некоторой механической прочностью. Трехпроцентный водный раствор хлористого натрия образует при взбалтывании неустойчивую пену, ибо у поверхности раздела имеет лместо небольшая отрицательная адсорбция, являющаяся, согласно уравнению Гиббса (стр. 79), следствием небольшого повышения поверхностного натяжения. Но гораздо более устойчивые пены образуются, если встряхивать и взбалтывать с воздухом водные растворы таких коллоидных веществ, 1 ак мыло, желатина, сапонин и т. д. В этом случае имеет место положительная адсорбция, приводящая к заметному понижению поверхностного натяжения на границе газа с жидкостью. Вообще устойчивость пен наиболее велика при концентрациях, близких к требующейся для максимального по- [c.274]

Если допустить, что капли углеводородной фазы имеют форму шара и скорость диспергирования не зависит от ра диуса капли, то величина удельной поверхности раздела фаз 5 линейно увеличивается с ростом относительного объема водной фазы. Путем несложных расчетов можно показать, что скорости изменения концентрации активных частиц п при квадратичном обрыве цепей в олеофазе и водной фазе описываются уравнениями [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология