Битумы поверхностное натяжение

Адгезия битума к каменным материалам характеризуется поверхностным натяжением на границе их раздела и представляет собой работу, затрачиваемую на отделение слоя битума от этих материалов. Присутствие парафина снижает адгезию, поатому его содержание в битуме должно быть ограничено 5%. Адгезия битума к смоченной водой твердой поверхности незначительна [c.284]

Рис. 98. Схема прибора для определе-НИЯ поверхностного натяжения на границе битум —воздух

Метод, позволяющий определить поверхностное натяжение битумов при пониженных температурах, заключается в расчете" сил в статически висячей капле. Когда капля находится в равновесии, вертикальные силы, действующие поперек горизонтальной плоскости, соответственно уравновешены [c.57]

Таблицу 1.7. Поверхностное натяжение и суммарная поверхностная" энергия битумов [c.59]

В табл. 1.8 приведена характеристика использованных битумов (дуктильностью при 25 °С более 100) и их поверхностное натяжение при 25 °С. Поверхностное натяжение определяли по методу висячей капли после 30-минутной выдержки при температуре определения. Максимальная прочность и оптимальная толщина пленки приведены в табл. 1.9. Там же приведены значения а — наклона восходя- [c.74]

Как известно, главной задачей эмульгатора является стабилизация элементов дисперсной фазы в эмульсии за счет понижения поверхностного натяжения на границе раздела фаз и создания структурно-механического барьера . Помимо этого современные эмульгаторы битума в воде должны как минимум удовлетворять следующим требованиям [c.75]

Плавление битума сопровождается его капиллярным перераспределением в порах заготовки под действием поверхностного натяжения жидкий битум перемещается в бол"" узкие поры. Наиболее сильно это проявляется в заготовках холодного прессования. Мениски битума в порах заготовки создают капиллярное давление, которое вызывает ее сжатие. Величина сжатия тем больше, чем больше пористость заготовки. Капиллярное давление приближенно определяют по формуле [c.154]

На основании изложенного, механизм образования трещин представляется так. В начале нагревания, когда связующее приходит в жидкотекучее состояние, оно перераспределяется в порах заготовки под действием поверхностного натяжения процесс сопровождается усадкой. Если поверхностный слой заготовки при этом подвергается окислению, то вязкость битума увеличивается, что препятствует усадке и вызывает капиллярную миграцию жидкотекучего связующего из внутренней части заготовки к верхним слоям. В результате поверхностный слой заготовки превращается в уплотненную корку, которая усаживается меньше, чем внутренняя часть. [c.192]

К таким показателям, характеризующим свойства твердых битумов, относятся глубина проникания стандартной иглы (пенетрация), температура размягчения, растяжимость в нить (дуктильность), температура хрупкости. Эти исследования, строго говоря, не эквивалентны прямому определению вязкости, но находят широкое практическое применение, потому что позволяют быстро характеризовать консистенцию битума. К основным показателям, характеризующим свойства битумов, можно также отнести адгезию, поверхностное натяжение на границе раздела фаз, когезию, тепловые, оптические и диэлектрические свойства. К числу сопоставимых показателей, кроме того, можно отнести потерю массы при нагревании и изменение пенетрации после него, растворимость в органических растворителях, зольность, температуру вспышки, плотность, реологические свойства. [c.45]

Адгезия битума к каменным материалам - характеризуется также поверхностным натяжением на границе их раздела и представляет собой работу, затрачиваемую на отделение битума от каменного материала. Присутствие парафина в битуме снижает адгезию, поэтому его содержание должно быть ограничено 5%-Адгезия битума к смоченной водой поверхности незначительна и зависит от природы каменного материала. [c.65]

Поверхностное натяжение на границе битум — воздух независимо от природы сырья составляет 25— 28 дин см (25—28 мн м) при 150 °С и 32,1—34,4 дин см (32,1—34,4 мн м) при 25 °С [543]. Поверхностное натяжение мальтенов примерно такое же, как и асфальтенов того же битума, причем асфальтены не стремятся концентрироваться на поверхности битума. [c.66]

Чем больше величина поверхностного натяжения на границе битум — воздух при температуре окисления сырья в битумы, тем более крупные пузыри воздуха находятся в реакторе, тем больше скорость их всплывания [c.66]

Для каждого из исследуемых образцов межфазное поверхностное натяжение уменьшается с увеличением температуры в различной степени. Для битумов с более высокой температурой размягчения для одного и того же диапазона температур измерения поверхностное натяжение с ростом температуры уменьшается на большую величину, чем для битумов с меньшей температурой размягчения. Кривые изменения поверхностного натяжения на границе с воздухом от температуры (см. рис. 14) имеют линейный участок, длина которого возрастает с уменьшением температуры размягчения битумов. Температура н. л (°С), соответствующая началу линейного участка для битумов с температурой размягчения выше 75,5 °С, с достаточной точностью определяется по уравнению [c.68]

II не оквивалентны прямому определению вязкости, но паходят широкое практическое применение, так как характеризуют консистенцию битума. К основным показателям можно также отнести адгезию, поверхностное натяжение на границе раздела фаз, коге- тю, тепловые, оптические и диэлектрические свойства. К числу ( опоставимых показателей, кроме того, можпо отиести испаря-( мость — потерю массы при нагревании и наблюдающиеся при этом изменение пенетрации растворимость в органических рас-п.орителях зольность температуру вспышки плотность вязкость условную и динамическую. [c.281]

Для исследованных битумов характерно повышение межфазного поверхностного натяжения с увеличением температуры размягчения при температуре измерения ниже 180 °С и понижение межфазного натяжения с увеличением температуры размягчения при температуре измерения выше 180°С. [c.68]

Рис. 14. Кривые зависимости от температуры поверхностного натяжения окисленных битумов с различной температурой размягчения

Поверхностное натяжение на границе битум — вода (водные растворы). Изменение поверхностного натяжения на границе битум — вода или водный раствор связано с трудностями вследствие почти одинаковой плотности веществ и высокой вязкости битума при низких температурах. Опубликованы данные о поверхностном натяжении на границе нефть — дистиллированная вода [275] и битум — щелочные водные растворы [520]. [c.69]

Поверхностное натяжение на границе жидкость — твердое тело. Для оценки этого натяжения используют угол контакта на поверхности раздела. Известно, что битум свободно распространяется по сухим твердым поверхностям и, следовательно, дает небольшой угол контакта. Обычно угол контакта в зависимости от природы твердого вешества может составлять от О до 47°. Для смоченной водой поверхности угол контакта значительно больше, чем для сухой. [c.70]

Поверхностное натяжение на границе битум — твердое тело понижается с увеличением содержания поверхностно-активных веществ, кислородных функциональных групп в молекулах битума. Адгезионные свойства битума при этом улучшаются. Поверхностное натяжение в сочетании с адгезионными свойствами дает представление о прочности сцепления битума с твердым телом (минеральным материалом и др.). С понижением поверхностного натяжения адгезия повышается, поэтому желательно, чтобы битум обладал наименьшим поверхностным натяжением на границе битум — твердое тело и наибольшей адгезией. [c.70]

С повышением температуры увеличиваются также константы диффузии и уменьшается поверхностное натяжение, возрастают размеры пузырьков газа вследствие уменьшения вязкости жидкой фазы, преобладают побочные реакции, не способствующие росту температуры размягчения окисленных битумов (происходят преимущественно процессы дегидрирования с образованием высокомолекулярных асфальтенов и более жестких структур). В результате многие битумы, окисленные при высокой температуре, характеризуются низкой пенетрацией. По мере повышения температуры процесса ее влияние на скорость реакции постепенно понижается, что видно из рис. 29, на котором приведена зависимость общей константы скорости [c.124]

Из битумов различных типов получают смеси, свойства которых не имеют ярко выраженной зависимости от свойств составляющих их компонентов. Смешение ведут при помощи растворителей, сплавлением, эмульгированием и другими методами, придерживаясь следующих правил. Смешиваемые компоненты должны быть близки по величине поверхностного натяжения [143]. Дегти и пеки, содержащие фенолы, не должны смешиваться с природными битумами, нефтяными битумами, асфальтитами [1]. [c.265]

Величина смачивания в основном определяется молекулярноповерхностными свойствами битума. Поверхностное натяжение бптумов мало зависит от пх структуры и вязкости и находится в. пределах 25—40 эрг см [215], [c.116]

Поверхностное натяжение и коэффициент его зависимости от температуры для многих битумов практически одинаковы. На рис. 7 представлена зависимость поверхностного натяжения битумов от температуры для окисленных и остаточных битумов с температурой размягчения в пределах 33—85°С, полученных из разных нефтей. Полная поверхностная энергия битумов [(50- --1-55) 10 Дж/см ] примерно такая же, как и у парафиновых углеводородов, т. е. в условиях равновесия на поверхности преобладают СНз-гр Т1пы [9, 11] такая поверхность гидрофобна. [c.24]

Поверхностное натяжение. Знать новерхирстное натяжение на границе битума с газом (воздухом) необходимо нри изучетгн гидродинамики барботажного процесса окисления сырья в реакторе. Поверхностное натян еиие на границе битума с воздухом зависит от наличия п битуме поверхностно-активных веществ (кислородсодержащих функциональных групп), что определяется природой сырья и глубиной окисления. С повышением температуры оно понижается 25—28 кН/м (дин/см) при 150 °С, 32,1—34,4 кН/м (дин/см) при 25 ""С. [c.284]

На рис. 98 приведена схема прибора д.тя измерения поверхностного натяжение на границе битума с воздухом. В осно] у работы прибора положен метод взвешивания капель . Прибор заключен в корпус с двойными стенками, выполняющий функцию воздунг-ного термостата с электрообогревом, что позволяет определяп. поверхностное натяжение при любой заданной температуре (с интервале 30—300 °С). В капельнице термостата и в воздушном пространстве внутреннего кожуха установлены ртутные термометры. Пробу жидкости (3—8 мл) заливают в капельницу 2, поворачивают ое в положение измерение , капилляр ставят вер-тикальио и проба, переливаясь, заполняет пространство над ним. [c.284]

Определить поверхностное натяжение на границе пнтум — ноздух для нескольких образцов битумов, полученных ли разпых нефтей. [c.285]

Измерение поверхностного натяжения битумов при низких температурах требует большой затраты времени. Измерение проводят при высоких температурах, когда вязкость битума невелика, а полученные результаты экстраполируют до более низких температур. Наиболее ранние измерения были проведены Нелленштейном и Роденбургом [571, которые использовали метод определения даТ- ления пузырьков Егера. Кончик капилляра погружают в жидкость, которая должна хорошо смачивать капилляр. В капилляр подают воздух, давление которого постепенно повышают до тех пор, пока образующийся воздушный пузырек не отрывается от кончика. Если пузырек в жидкости образуется медленно, его радиус кривизны вначале снижается, проходит через минимум, а затем возрастает. В то же время давление проходит через максимум. Если радиус кривизны в наиболее низкой части пуз,ырька равен г, а глубина этой точки от уровня жидкости равна г, максимальное давление равно [c.56]

Измерить г и 2 для битумов невозможно, и исследователи используют в качестве градуировочной жидкости бензол. Результаты,полученные на серии битумов в области температур от 60 до 225 °С, показали, что поверхностное натяжение по мере снижения температуры линейно возрастает. Ниже определенной температуры (которая зависит от типа битума) температурный коэффициент поверхностного натяжения резко увеличивается, что объясняется автора--ми [571 изменением, происходящем в структуре бнтума. Поскольку поверхностное натяжение зависит от групп, лежащих на поверхности, оно чувствительно к изменению структуры молекул. Однако каких-либо резких изменений в структуре битума не наблюдается, вплоть до температуры стеклования. Такое несоответствие следует в значительной степени приписать вязкостным эффектам, которые затрудняют измерение при помсщи газовых пузырьков. Другие факторы будут обсуждаться ниже. [c.56]

Сааль с сотрудниками [301 определяли поверхностное натяжение битумов на приборе Дю-Нуи [58], основанном на измерении силы отрыва платинового кольца известного диаметра от поверхности испытуемой жидкости. Измерения были проведены в среде водорода при температурах, достаточно высоких, чтобы избежать затруднений, связанных с вязкостным эффектом. [c.56]

Капиллярный кончик для и змерения поверхностного натяжения методом висяш,ей капли удобно изготовить путем припаивания короткого капилляра из стекла пирекс к обыкновенному медицинскому шприцу. Желательно, чтобы стеклянная трубка по всему сечению была равномерной, а кончик должен быть срезан перпендикулярно оси капилляра. Если поверхностное натяжение битума измеряют при относительно низкой температуре, можно вследствие высокой вязкости битума использовать трубки диаметром 4 мм или больше. Аппарат помещают в термостат и каплю получают при температуре, на 5—10 С выше температуры размягчения образца. После достижения равновесного состояния капли ее фотографируют. Снижая температуру и не трогая образец, можно определить температурный коэффициент поверхностного натяжения. Естественно, что метод может применяться только для битумов, не имеющих предела текучести. [c.58]

Нами [159, 160] был сконструирован и изготовлен прибор (рис. 13) для определения поверхностного натяжения на границе битум — воздух. В основу работы этого прибора положен капельный метод измерения межфазного натяжения. Меж-фазное поверхностное натяжение о (в дин1см) рассчитывалось по формуле [c.67]

Как можно видеть из укачанной таблины, поверхностное натяжение битумов при 25 °С имеет тот же порядок величин, что и у обычных органических жидкостей. Этого можно было ожидать, если учесть, что поверхностное натяжение определяют лежащие на по- ер нэсти группы они же определяют величину суммарной поверхностной энергии. Так, суммарная поверхностная энергия битумов, изученных Саалем с сотрудниками, была 50—52 эрг см, что указывает на преобладание на поверхности раздела групп СНз. Данные Нелленштейна для очищенного триниладского битума и каменноугольного пека, а также данные Мекка для битума из крекинг-остатка калифорнийской нефти и каменноугольного пека указывают на наличие на поверхности раздела ароматических колец. [c.58]

ПЛОТНОСТЬ битумов при обычных температурах медленно растет во времени до какой-то постоянной величины [191, значения поверхностного натяжения для данных температур, приведенные в табл. 1.7, не соответствуют равновесным условиям. Филиппов [611 измерил поверхностное натяжение у многих битумов при равновесны.х условиях он нашел, что поверхностное натяжение и его темг1ерат рный коэффициент для разных битумов практичрски одинаковы, а полная поверхностная энергия их такая же, как и у парафиновых углеводородов. Из этого следует, что в условиях равновесия на поверхности преобладают СНз-группы. [c.59]

В ходе измерения прочности пленки битума происходит разрыв ее по битуму, и при нулевом контактном угле работа адгезии на единицу поверхности равна, в соответствии с уравнением (77), удвоенному поверхностному натяжению битума. Для теоретического определения прочности пленки необходимо, чтобы она разрывалась, так как силы притяжения между молекулами с расстоянием очень быстро уменьшаются В связи с наличием остаточных напряжений пленка разрывается при некотором сдвиге в битуме, и расстояние, на которое смещаются пластинки при разрыве пленки, несколько больше. После разрыва молекулы на вновь образованной поверхности располагаются неупорядоченно и можно принять, что поверхностное натяжение на этой новой поверхности близко по значению к тому, которое дается в табл. 1.8 для 30-минутного старения. На этом основании прочность пленки как функция поверхностното натяжения выражается [c.76]

Асфальтены [221] рассматриваются как продукт уплотнения смол. В свободном виде они представляют собой твердые неплавящиеся хрупкие вещества черного или бурого цвета. В отличие от других компонентов битумов они нерастворимы в насыщенных углеводородах нормального строения (Сз—С7), а также в смещанных полярных растворителях — спирто-эфирных смесях и низкокипящих спиртах, в нефтяных газах (метане, этане, пропане и др.), но легко растворимы в жидкостях с высоким поверхностным натяжением более 24 дин1см (24 мн/м) — бензоле и его гомологах, сероуглероде, хлороформе и четыреххлористом углероде. [c.12]

Для линейных участков зависимости поверхностного натяжения от температуры на границе с воздухом, представляющих наибольший интерес с точки зрения производства строительных битумов, получено следующее эмпирическое уравнение (в дин1см) [c.67]

Таблица 5. Значения поверхностного натяжения на границе раздела фаз битум — воздух (в дин1см)

Наши исследования показали, что поверхностное натяжение дорожных битумов на границе с воздухом понижается от 23,8 до 19,7 дин1см с повышением температуры от 140 до 250 °С. Причем для битумов, полученных из одного и того же сырья, оно понижается с повышением температуры размягчения битумов, что согласуется с улучшением их адгезионных свойств. Так, для битумов [c.69]

Значения поверхностного натяжения на границе между битумом из венесуэльской нефти плотностью 0,996 г1см (А), тринидадским асфальтом плотностью 0,997 г см (Б) и дистиллированной водой с различной концентрацией ионов ОН приведены ниже [c.70]

Существует много достаточно летучих органических жидкостей, являющихся хорошими разжижителями битума. Однако многие из них либо слишком дороги, либо ненадежны для использования. Так, сероуглерод и бензол легколетучи и являются прекрасными разжижителями битума, но дороги и токсичны, легко воспламеняются. Многие сернистые, хлористые и азотистые соединения являются хорошими разжижителями, но не годятся для промышленного получения разжиженных битумов. Разжижитель должен обладать температурой вспышки не менее 27 °С, а иногда не менее 38 °С, быть безвредным и иметь поверхностное натяжение более 26 дин см (26-10-3 н м), достаточное для обеспечения полного растворения или диспергирования битума в нем желательно преобладание ароматических углеводородов. [c.275]

Методы первой группы характеризуют смачивание поверхности дисперсного материала и адсорбцию на нем битума пз растворов з различных растворителях. При этом равновесная концентрация после адсорбции определяется колориметрически по изменению окраски битумного раствора нлп весовым способом, Сушествуют методы оценки сцепления по поверхностному натяжению на границе раздела битум — минеральный материал. Методы определения скорости осаждения обработанных битумом высокодисперсных порошков в различных растворителях и степени гидрофобностн порошков после адсорбции битума из его растворов также предложены для характеристики адгезионных свойств битума и минерального материала. К методам данной группы относится также оценка сцепления по количеству битума, оставшегося иа мипераль-пом порошке после десорбции бензолом илн сиирто-хлороформом [c.122]

Обзор предложений по квалификационным признакам дает следующий материал. Более 50 лет самы.м распространенным критерием принадлежности к асфальтенам являлась нерастворимость в низкокнпящих алканах. Сейчас это понятие Спейт детализировал как нерастворимость в растворителях, имеющих поверхностное натяжение 25 10 Н/м и растворимость в растворителях, имеющих поверхностное натяжение выше 25 10 Н/м, например, в пиридине, сероуглероде, четыреххлористом углероде и бензоле. Однако при этом всегда подчеркивается условность такого критерия. В своих экспериментальных работах Дж. Спейт продолжает называть асфальтенами вещества, осаждающиеся из нефтей и битумов при добавлении 40 объемов н-пен-тана. Несмотря на месторождение, элементный состав асфальтенов, осажденных н-пентаном, различается мало. [c.56]

Нефтяные остатки являются природными ПАВ, содержащими поверхностно-активные центры, роль которых в нефтяных ос-таткал играют кислородсодержащие (эфирные, карбоксильные, карбонильные, гидроксильные), азотсодержащие (нитро-, амнно-, амидо-, имидогруппы), серасодержащие (сульфидные, тиольные, сульфонатные) и др. группы. Поэтому нефтяные остатки понижают поверхностное натяжение на границе раздела с водой и стабилизируют эмульсию типа вода в масле . Знание поверхностных свойств нефтяных остатков необходимо для их квалифицированного использования в качестве связующих, для использования их смачивающей способности и адгезии к различным поверхностям, эмульгирования, добычи битума из битуминозных пород, нефти из скважин, т. к. поверхостные свойства определяют нефтеотдачу пластов при заводнении, а также [c.60]

Данные табл. 33- 35 показывают, что наибольший эффект по уменьшению межфазного натяжения можно достичь введением сульфогрупп. Эти продукты имеют более высокие диспергирующую и эмульгирующую способность по сравнению с окисленными продуктами. Водорастворимые окисленные битумы снижают поверхностное натяжение, что приводит к усилению флотации битума при его извлечении из битуминозных песков, но сульфопроиз-водные в несколько раз более эффективны для этих целей. Для извлечения битума битуминозные пески обрабатываются сернистым ангидридом, озоновой или кислородной смесью, но стоимость озона велика. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология