Флокуляция исследование

В случае эмульсий без адсорбционного слоя (белых) необходимо рассмотреть зависимость между светорассеянием и распределением частиц по размеру. Теория строго справедлива только для очень разбавленных сферических дисперсий, поскольку оптическая интерференция между частицами усложняет исследование. Если размер частиц превышает длину волны света (< 0,1 Я), светорассеяние описывается теорией Релея, согласно которой рассеяние пропорционально квадрату объема частиц. Поэтому флокуляция будет сопровождаться увеличением светорассеяния или мутности. [c.103]

Рис. 6.26. Цилиндры для исследования процессов коагуляции и флокуляции примесей воды с дисковой (а) и лепестковой (б) мешалками.

Оба теста пригодны и для других пигментов и проводятся следующим образом. Фталоцианин голубой диспергируют в связующем на основе алкидной смолы и толуола такую же дисперсию готовят из двуокиси титана. Для теста на устойчивость смешивают обе дисперсии в подходящих соотношениях и порцию полученного оттенка сразу разбрызгивают на панель. Пленке дают подсохнуть до состояния отлипа и затем полоску осторожно затирают пальцем. Через 30 мин на часть окрашенной панели наносят повторно слой той же краски. После двухчасовой сушки при комнатной температуре и одного часа при 105°С наблюдают разницу в насыщенности между первоначально окрашенной, затертой и повторно окрашенной зонами. Если последняя темнее, то имела место флокуляция (исследование проводят при сравнении со стандартом). [c.413]

Рассматриваются способы очистки отработанных смазочных масел с помощью растворителей, способных растворять базовую основу масла, вызывать флокуляцию примесей и нежелательных включений. Проводится сравнительное исследование влияния кетонов и спиртов на экстракцию — флокуляцию масел при нормальной температуре. Показано, что флокулирующее действие, главным образом, оказывают полярные растворители, а неполярные макромолекулы затрудняют процесс растворения. В связи с этим разность между параметрами растворимости растворителя и типичного полиизобутилена используется в качестве критерия при выборе смеси растворителей, поскольку найдена корреляция между этой разностью и осадкообразованием. Указывается, что добавление КОН в спиртовый раствор облегчает разрушение стабильных дисперсий и увеличивает осадкообразование примесей. [c.191]

В ряде исследований установлено, что в отсутствие эмульгатора скорость лолимеризации меньше скорости полимеризации в присутствии эмульгатора. Так, при изучении безэмульгаторной сополимеризации бутадиена и стирола в присутствии персульфата калия было показано [106], что сополимеризация происходит значительно медленнее, чем при наличии эмульгатора, и что в случае введения небольшой добавки более водорастворимого сомономера (акрилонитрил, акролеин) скорость процесса увеличивается, вследствие чего начинается флокуляция латексных частиц. [c.113]

На процесс седиментации может накладываться агрегирование капелек эмульсии, называемое флокуляцией-, флокуляция ведет к увеличению эффективного размера оседающих агрегатов и вследствие этого к увеличению скорости их оседания. В водных системах, в которых значительную роль играет электростатический фактор стабилизации, закономерности флокуляции близки к рассматриваемым в следующем параграфе закономерностям коагуляции гидрозолей и описываются теорией ДЛФО. Как показали исследования последних лет, [c.289]

Грегори [320] на основании своих исследований о коагуляции латексных частиц пришел к заключению, что флокуляция и повторная стабилизация системы могут быть просто объяснены с точки зрения нейтрализации и перемены знака зарядов. Можно только сделать вывод, что взаимодействие латексных частиц отличается от взаимодействия кремнеземных частиц. [c.538]

В данном исследовании использовался простой капельный анализ ироб для обнаружения либо избыточного содержания кремнезема, либо избытка полимера во всплывающем слое жидкости после завершения флокуляции. Метод основан на адсорбции монослоя находящегося в жидкости избыточного вещества на полированной черной стеклянной пластинке. Его присутствие или отсутствие визуально обнаруживается посредством нанесения монослоя кремнеземных частиц диаметром 150 нм, что приводит к появлению в отраженном свете ярко окрашенной интерференционной картины. Айлер обнаружил, что катнон-ный полимер можно титровать 0,02 н. раствором тетрафенил- [c.538]

В большинстве экспериментальных работ, выполненных в этой области, взаимодействие водорастворимых полимеров с частицами кремнезема в суспензии изучалось, как правило, в связи с практическими приложениями, касающимися процесса флокуляции или очистки воды. Однако некоторое число аналогичных исследований было проведено и в неводных растворах. [c.973]

Приборы для исследования процессов коагуляции (см. пп. 6.3.1 и 6.3.2) и флокуляции [c.583]

Для изучения флокуляции дисперсий высокомолекулярными веществами применяют в основном те же методы, что и для исследования коагуляции коллоидных растворов электролитами. Их можно разделить на две группы прямые и косвенные. [c.131]

Из кинетических исследований 11] также следует, что полимеризация в основном протекает в объеме частицы. Например, в той области, в которой частицы полимера полностью устойчивы к флокуляции, скорость дисперсионной полимеризации не зависит ни от размера их, ни от количества используемого полимерного стабилизатора (определяющего размер частиц) (табл. IV. 1). Последнее едва ли могло быть возможным, если бы полимеризация протекала на поверхности частиц. Кроме того, скорость дисперсионной полимеризации быстро возрастает по мере образования [c.200]

Эти исследования еще раз подтверждают, что хотя электрический заряд и состояние ионного облака и определяют возможность сближения молекул ВМВ и коллоидных частиц, однако особенности флокуляции зависят от геометрических размеров и численного соотношения обоих образующих агрегат компонентов. [c.97]

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛОКУЛЯЦИИ [c.131]

В разное время были выполнены работы по выделению поверхностно-активных веществ, в частности из нефтей Оклахомы и Калифорнии [21—26]. Было показано, что поверхностно-активные вещества содержат в своем составе металлы и что ванадий- и нн-кель-норфириновые комплексы стимулируют поверхностную активность нефтей. В опытах по вытеснению нефти водой из заполненной грунтом колонки было показано, что извлечение нефтп зависит от преодоления стойких граничных пленок, образующихся на водопефтяиых контактах и способствующих прилипанию нефти к гидрофильной, увлажненной водой поверхности твердых частиц. В этих опытах было установлено, что поверхностно-активными веществами в таких контактах являются асфальтеновые вещества. В одном из исследований было отмечено, что содержание асфальтеновых компонентов в нефти не компенсирует найденной поверхностной активности нефти [28]. Не удалось объяснить общую активность нефти и эффектом, обусловленным присутствием в ней порфиринов. Было высказано предположение о динамической роли асфальтенов в процессе зарождающейся флокуляции при осаждении их водой, капельки которой сами оказываются вовлеченными в процесс и обволакиваются пленками смол и асфальтенов. При добавке к нефти предварительно осажденных асфальтенов не было обнаружено соответствующей поверхностной активности. [c.196]

Джовановиком (1965) проведено исследование ортокинетической флокуляции на разбавленных суспензиях порошков, диспергированных в органической жидкости. Его метод вычисления среднего диаметра частиц и удельной поверхности для седиментирующих систем, в которых происходит ортокинетическая флокуляция, разработан теоретически и подтвержден экспериментально. Этот метод может быть полезным нри изучении нолидиснерсных эмульсий. [c.108]

Своеобразие коагулирования многовалентными ионами связано с процессом гидролиза. Во-первых, в результате конденсации простых продуктов гидролиза возникают полиядерные гидроксидные соединения, которые обладают гораздо более сильной коагулирующей способностью, чем катионы А1 +, Ре +. Во-вторых, для катионов А13+ и Ре + характерно образование соединений не только с ионами гидроксила, но и с ионизованными группами гидрофильных органических веществ фосфатными, сульфатными, карбоксильными и др. В-третьих, предполагается, что с ростом pH среды от 4 до 7 увеличивается степень полимеризации гидроксокомплексов, и поэтому полиядерные формы соединений алюминия можно рассматривать как промежуточное звено между простыми ионами и полиэлектролитами. Отсюда следует, что отрицательно заряженные органические примеси могут связываться с продуктами гидролиза многовалентных ионов, и в этом состоит механизм снижения цветности. Кроме того, некоторые исследователи допускают существование флокуляции, вызванной полимерными комплексами (полиэлектролитами), наподобие флокуляции высокомолекулярными соединениями. В-четвертых, при pH = 5—7,5 преобладают нерастворимые продукты гидролиза, прежде всего золь А1(0Н)з, а содержание растворимых форм ничтожно. Исследования гидроокиси алюминия показали, что первоначально образуются аморфные шарики размером 0,2 мкм, переход которых в кристаллическую форму протекает крайне медленно но возможен дальнейший рост частиц, которые при pH = 4—8 имеют в основном размер 2 мкм при pH = 8,5—9,3 преобладают частицы с размером 0,01—0,05 мкм. Золи гидроокисей алюминия и железа в дальнейшем превращаются в микрохлопья. В гелях Ре(ОН)з первичные частицы имеют размер 10—30 мкм. [c.341]

В реальных процессах флокуляции полиэлектролитами, вероятно, возможны оба механизма в случае высокомолекулярных слабозаряженных полимеров превалирует мостичное связывание, тогда как для сильно заряженных полиэлектролитов с не очень высокой массой большую роль играет электрический фактор дестабилизации. Об этом свидетельствуют результаты ультрамикроскопических исследований кинетики флокуляции золей Agi, F eO(OH) и латекса полистирола противоположно заряженными полиэлектролитами . [c.343]

Коагуляции или флокуляция является самопроизвольным процессом, приводящим к уменьшению свободной энергии системы (АР) в результате уменьшения избытка свободной поверхностной энергии (поверхностного натяжения ст) дисперсной фазы в местах контактов АР = Дст5) при сохранении общей поверхности раздела. В случае коалесценции (также самопроизвольного процесса) уменьшение свободной энергии обеспечивается уменьшением поверхности раздела (5) между частицами дисперсной фазы (А = аА8) при сохранении постоянства поверхностного натяжения на границах раздела жидких фаз. Такое разделение процессов коагуляции и коалесценции во времени невозможно достигнуть при использовании низкомолекулярных стабилизаторов, так как в этом случае акты, приводящие к коагуляции, в скором времени приводят и к коалесценции. Исследование формирования и свойств межфазных структурированных слоев интересно не только для выяснения механизма их эмульгирующего действия, но и для решения многих биологических проблем, связанных с образованием и функциями биомембран. [c.156]

Введение солей многовалентных металлов в суспензии натриевого бентонита показало, что сначала (при низких концентрациях) происходит флокуляция, а с повышением концентрации солей начинается агрегация (рис. 4.23 и 4.24). Следует отметить, что с повышением валентности катиона критические концентрации снижаются. Механизм ассоциации частиц усложняется реакциями ионообмена. Другие исследования показали, что предельное статическое напряжение сдвига максимально, когда концентрация добавленных ионов кальция составляет 60 % емкости обмена, и минимально при концентрации этих ионов 85%. [c.162]

Изменения в температуре могут повлиять также на объем фильтрата из-за нарушения электрохимического равновесия, которое определяет степень флокуляции и агрегации и, следовательно, проницаемости фильтрационной корки. В результате этого объем фильтрата обычно бывает больше, чем дают расчеты по уравнению (6.9). Например, изучая шесть различных буровых растворов, Бик установил, что для трех растворов фильтрационные потери при 70 °С на 8—58 % превышают оценки по уравнению (6.9) при изменении вязкости раствора в результате нагрева с 21 до 70 °С. Соответственно возрастала и проницаемость глинистых корок, причем максимальное увеличение было более чем двукратным (с 2,2 до 4,5 нм ). Фильтрационные потери для трех других буровых растворов отличались от прогнозных на 5 %,а проницаемость глинистых корок оставалась практически неизменной. В результате более всесторонних исследований Шремп и Джонсон пришли к заключению, что невозможно надежно прогнозировать фильтрационные потери при высоких температурах на основании данных их измерения при низких температурах. Поэтому каждый буровой раствор необходимо испытывать при интересующих температурах в высокотемпературном фильтр-прессе. [c.246]

Для изучения процессов, происходящих в глинистых суспензиях в присутствии флокулирующих агентов, зарубежными исследователями были проведены измерения дзета-потенциала (дзетаметром фирмы New York) глины как первичной суспензии, так и после добавления флокирующих агентов [22]. Ими показано, что при высоком дзета-потенциале (16 Мв) флокуляция отсутствует, а при дзета-потенциале, равном нулю, происходит полная флокуляция. Монтмориллониты имеют высокий дзета-потенциал, и поэтому полимерная добавка не оказывает на них существенного влияния, поскольку из-за слабого изменения потенциала невозможны флокуляция и последующая седиментация. Исследованные же иллиты, кварцевая глина и каолинит имеют дзета-потенциал, который значительно ниже. В этом случае воздействие полимеров уже различается. При этом анионные полимеры в общем показали менее выраженные флокулирующие свойства, тогда как катионоактивные и неионогенные полимеры проявили удовлетворительную флокуляцию и седиментацию при более существенном уменьшении дзета-потенциала. [c.41]

Согласно методике, в исследовании использована разбавленная малоглинистая суспензия. Методика предназначена в больщей степени для изучения полимеров-флокулянтов акрилового ряда, так как они формируют флокулы существенно меньших размеров, чем катионные ПАВ. Тем не менее полученные результаты могут быть важны для изучения кинетики отстоя, выявления сходства и отличий механизма флокуляции в сравнении с данными экспресс-метода на колбе Лысенко. [c.126]

В последующих исследованиях Уилли приготовила в виде суспензии две отдельные смеси микроаморфного кремнезема ( кремневой кислоты ) с аморфным оксидом алюминия и частиц кварца с аморфным оксидом алюминия. Смеси готовились в дистиллированной воде и в 0,6 н. растворе Na l, а также в морской воде при 4°С и pH 7—8 и выдерживались в течение времени вплоть до 38 сут. Полученные результаты, вероятно, можно объяснить следующим образом. Порошки аморфного кремнезема состоят из агрегатов частиц коллоидного размера. Следовательно, при перемешивании суспензии в воде или в солевом растворе очень небольшая невоспроизводимая фракция частиц отделяется от агрегата и остается в коллоидной суспензии. В присутствии соли коллоидные частицы тотчас же адсорбируются оксидом алюминия, находящимся в суспендированном состоянии. В растворе остается только лишь растворимый кремнезем. Однако в чистой воде, при отсутствии коагулирующего воздействия соли, коагуляция протекает менее полно. Как только оксид алюминия переносится на поверхность коллоидных частиц кремнезема, а кремнезем в свою очередь на поверхность оксида алюминия, то обе такие поверхности становятся в равной мере отрицательно заряженными и, следовательно, не имеют никакой дальнейшей тенденции к процессу взаимной флокуляции. [c.113]

Айлер [169] проверял подобное поведение ионов кальция при исследовании флокуляции частиц кремнезема различных размеров. Хили, Джеймс и Купер [256а] сообщили о похожем поведении двухзарядных ионов кобальта. Они обнаружили, что заряд на частицах кварца становился обратным по знаку в присутствии Ю М ионов Со + при pH 7. [c.516]

Катионные полимеры. Взаимосвязь между электрокинети-ческим потенциалом и флокуляцией под действием полимера была изучена Рисом [315], который отметил, что, как только коллоидная частица покрывается слоем полимера, на ней появляется тот же самый заряд, что и на полимере, и начинает наблюдаться повторное диспергирование. Аналогичные исследования были выполнены Рисом и Мейерсом [316] с использованием микрофореза и электронно-микроскопических наблюдений модельных коллоидных частиц и полимерных флокулянтов. Агенты флокуляции полиаминного типа, по-видимому, распространяются от поверхности частицы на расстояние 20—300 А. Флокуляция происходит посредством двух одновременных процессов нейтрализации заряда и образования мостиковой связи из полимерных цепочек между частицами. После этого избыточный полимер меняет потенциал на обратный, и происходит повторное диспергирование. Шилук [317] изучал адсорбцию поли[(1,2-диметилвинилпиридин)метилсульфата] на кремнеземе. Он пришел к заключению, что полимерные цепочки лежат плоско на поверхности в том случае, когда в системе отсутствует избыточное содержание полимера. [c.537]

Полиэтиленимин (ПЭИ) сильно адсорбируется на поверхности кремнезема. Линдквист и Стреттон [323] изучали флокуляцию, используя полимеры в области молекулярных масс от 1760 до 18400. Для исследования был выбран кремнезем марки людокс-АМ—золь кремнезема, модифицированный алюминатом и способный сохранять отрицательный заряд в пределах pH 3— 10. Почти во всей области указанных значений pH ПЭЛ полностью и необратимо адсорбируется на частицах кремнезема. Критическая концентрация флокуляции (к.к.ф.) выше pH 9 и в отсутствие каких-либо солей зависела от молекулярной массы полимера. В точке к.к.ф. частицы кремнезема еще несут на поверхности отрицательный заряд. По-видимому, коагуляция выше рн 9 обусловлена мостиковыми связями между частицами, образуемыми полимером, который при таком значении pH имеет низкий заряд. Между величинами логарифмов (к.к.ф.) и катионного заряда, находящегося на ПЭИ, наблюдается линейное соотношение с отрицательным наклоном прямой. [c.539]

С другой стороны, в работе Робба [90], использовавшего уточненную методику определения числа частиц, показано, что при эмульсионной полимеризации стирола в стационарном периоде число частиц непостоянно и даже увеличивается на 50% это указывает на отсутствие флокуляции частиц при иолимеризации неполярного мономера. Подтверждение этому факту получено при исследовании структуры частиц полибутилметакрилатного латекса. [c.106]

Шенкель и Китченер [48] применили теорию Дерягина для описания взаимодействия частиц полистирола и определили условия их фиксации как на близком расстоянии, так и на дальнем — порядка 1000 А. Наблюдаемые отклонения они объясняют влиянием многовалентных противоионов. В частности, в растворе ЬаС1з происходила дальняя коагуляция, когда расчетная глубина вторичного минимума была меньше кТ. Вывод о фиксации частиц на дальних расстояниях был получен также Ван-ден-Темпелем [49]. Влияние электролитов на взаимодействие стеклянных шариков изучали Фукс и Николаева [50], показавшие применимость теории взаимодействия микрообъектов для расчета прочности коагуляционной структуры. К этому направлению относятся работы [51—54] и исследования коалесценции капель ртути в водных рас-ворах электролитов [55], взаимодействия сферических частиц А120з и условий их фиксации в первичном и вторичном минимумах [56], а также процессов флокуляции золей вольфрамовой кислоты [57], Аи, AgJ [58], парафина [59] и капель эмульсии [c.132]

Хотя мы полагаем, что взаимодействие двойных полимерных слоев (рис. 1) имеет определяющее значение при стабилизации дисперсий блок- и привитыми сополимерами, нельзя исключать вероятное влияние на стабилизацию ионных зарядов. Дело в том, что адсорбированные на поверхности частиц двуокиси титана бутадиен-стирольные блоксополимеры содержат карбоксильные группы. Ионные силы могут способствовать как стабилизации, так и флокуляции. В исследованных системах стабильность дисперсий уменьшается с повышением степени карбоксилировапия. При слишком высоких степенях карбоксилировапия бутадиен-стирольные блоксополимеры дей-, ствуют скорее как флокулирующие, чем как диспергирующие агенты. Простое объяснение этого эффекта можно дать, если предположить, что полимерные цепи адсорбируются на поверхности твердой частицы в виде петель, выступающих в дисперсионную среду Г17]. Если в полибутадиеновом блоке сополимера присутствует слишком много карбоксильных групп, не все чз них смогут войти в соприкосновение с поверхностью двуокиси титана. Некоторые расположатся па внешней части складок цепей, которые выступают в дисперсионную среду. Далеко располон енные группы могут адсорбироваться на поверхности другой частицы двуокиси титана, обусловливая, таким образом, флокуляцию за счет сшивания. [c.314]

Флокулирующее действие неэлектролитов и анионных поли-электролитов проявляется только в том случае, когда молекулы их могут приблизиться на расстояние, достаточное для проявления сил сцепления. По мнению Вейцера [841, это условие соблюдается для суспензий с относительно крупными частицами. Поэтому такие частицы могут быть сфлокулированы анионными ВМФ без добавления минеральных коагулянтов. В случае тонкодисперсных взвесей требуется нредварителыюе снижение устойчивости частиц, поскольку сами анионные ВМФ, имеющие одноименный с частицами заряд, не в состоянии вызвать флокуляции. Эта точка зрения на характер влияния размера частиц в ходе флокуляции подтверждается результатами исследований Гор-ловского и Хейнмана [179, 180]. [c.302]

Принципиальное соображение при выборе подходящего растворимого компонента стабилизатора состоит в том, что он должен быть легко растворим в используемой дисперсионной среде. Поначалу эти требования были выявлены эмпирически еще до количественных исследований известно было, например, что прибавление небольших количеств спирта к стерически стабилизированным дисперсиям полимеров или пигментов в углеводородах вызывает флокуляцию дисперсии, хотя количество прибавленного спирта было явно недостаточно для осаждения стабилизирующего полимера из дисперсионной среды [10]. Впоследствии для получения практических критериев диспергируемости и для проверки современных теорий устойчивости были предприняты систематические исследования этой области начальной неустойчивости неводных дисперсий [5]. Эти работы показали, что для достижения неограниченной устойчивости дисперсионная среда должна быть для растворимого компонента стабилизатора лучше, чем 9-растворитель . [c.60]

Весьма интересные исследования по кинетике флокуляции выполнены в последнее время в Институте коллоидной химии и химии воды АН УССР [3,21]. [c.81]

Наличие оптимальных доз полимера при флокуляции было установлено различными методами по изменению мутности коллоидного раствора или суспензии после добавления флокулянта (уменьшение мутности в грубодисперсных системах и увеличение в высокодисперсных), по скорости седиментации, по мутности или прозрачности суспензии после. оседания сфлокулированного взвешенного вещества, по объему осевшего осадка, по скорости фильтрования 4epee пористую перегородку с образованием слоя кека (максимальная скорость соответствует образованию наиболее крупных хлопьев), по качеству фильтрата и по времени защитного действия фильтрующей загрузки из зернистого материала. Результаты некоторых из-этих исследований представлены на рис. 11.10, а также на рис. 11.17,11.21,11.33, III.14, П1.16. [c.85]

Проведенные нами исследования показали, что и в концентрированных растворах электролитов (1,8 н растворы СаСЬ и Na l) наблюдаются основные особенности флокуляции быстрота образования агрегатов, а также оптимум флокулирующего действия при некоторых средних дозах полимера и стабилизирующий эффект при повышенных его дозах (см. рис. 11.21). [c.97]

Первоначально для целей флокуляции применяли природные высоко-молекуляр15ые соединения. Вытяжки из некоторых растений использовали для очистки воды еще до н. э. в Индии, а яичный белок — для осветления вии в древней Греции. Интенсивное использование флокулянтов началось с 50-х годов, после того как, Ла Мер в США предложил использовать картофел .ный крахмал для ускорения седиментации и обезвоживания шламов уранового производства и обогащения фосфорсодержащих руд. С тех г 0р начались интенсивные исследования по выделению из природного сырья, синтезу и технологическому применению флокулянтов различного химического строения и назначения к настояш.ему времени число используем1>1х реагентов достигает нескольких сот наименований. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология