Система свободнодисперсная

Наиболее распространенными свободнодисперсными системами являются порошки и суспензии. Измельченные руды, химическое сырье, многие полупродукты, цемент, минеральные соли и удобрения, металлические порошки в порошковой металлургии, промежуточные материалы керамического производства и т. д. — все это порошки и суспензии, которые получают различными методами. [c.106]

Пористые тела — это твердые тела, внутри которых имеются поры, обусловливающие наличие внутренней межфазной иовем-ности. Поры могут быть заполнены газом или жидкостью. По классификации дисперсных систем ио агрегатному состоянию фаз пористые тела относятся к дисперсным системам с твердой дисперсионной средой и газообразной или жидкой дисперсными фазами. Свободнодисперсные системы с твердой дисперсной фазой и пористые тела являются своеобразными обращенными системами. Если в первом случае твердым телом является дисперсная фаза, то во втором — дисперсионная среда. С повышением дисперсности суспензии переходят в золи, а затем в истинные растворы. Таким же образом макропористые тела с ростом дисперсности переходят в микропористые тела с размерами пор, соизмеримыми с размерами молекул. В последнем случае, как подчеркивает М. М. Дубинин, представление о внутренней поверхности теряет физический смысл, как и в истинных растворах. [c.129]

В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы могут свободно перемещаться по всему объему дисперсионной среды. Это общее свойство позволяет оценивать некоторые происходящие в таких системах явления с общих позиций. В данном разделе рассматриваются в основном разбавленные системы, в которых движение частиц не осложнено их агрегацией. При этом условии для всех свободнодисперсных систем характерны общие закономерности седиментации, электрокинетических и молекулярно-кинетических свойств. Некоторые различия, не столько качественные, сколько количественные, имеют системы с жидкой и газообразной дисперсионными средами. Они в основном обусловлены меньшими вязкостью и плотностью газа по сравнению с жидкостью (для газа вязкость меньще в л 50 раз, а плотность в л 100 и более раз) и более сильным взаимодействием жидкости с дисперсной фазой (сольватация). Увеличение дисперсности и концентрации дисперсной фазы может приводить к существенным различиям в некоторых свойствах систем, что дает основание для их классификации по этим признакам. Свободнодисперсные системы делят на аэрозоли, порощки, лиозоли, суспензии, эмульсии и пены. [c.184]

Чтобы легче представить основные процессы, которые могут происходить в дисперсных системах, на рис. VI. 1 показана схема переходов дисперсных систем в разные состояния. Устойчивая свободнодисперсная система, в которой дисперсная фаза равномерно распределена по всему объему, может образоваться в результате конденсации из истинного раствора. Потеря агрегативной устойчивости приводит к коагуляции, первый этап которой состоит в сближении частиц дисперсной фазы и взаимной из фиксации на [c.271]

Расчет возможного максимального межфазного натяжения по уравнению (VI. 31) показывает, что для ультрамикрогетерогенных систем в зависимости от размера частиц (от 100 до 1 нм) оно должно меняться в пределах от 1,4-10- до 1,4-10 Дж/м . Несмотря на большую межфазную поверхность в лиофильных дисперсных системах, малое межфазное натяжение обусловливает сравнительно небольшую поверхностную энергию, которая способна компенсироваться энтропийной составляющей. Малое значение межфазного натяжения возможно только при значительном межфазном взаимодействии, характерном для жидких дисперсионных сред. Поэтому термодинамически устойчивыми свободнодисперсными [c.285]

Напряження, при которых происходит скольжение плоскостей, обычно в сотни раз меньше теоретически ожидаемых благодаря наличию дефектов в кристаллической структуре реальных тел. Дефекты неоднородны и хаотически распределены в объеме кристалла нли материала и на их поверхности. Они соответствуют областям избыточной энергии Гиббса, и при разрушении твердого тела его можно представить как заготовку будущей свободнодисперсной системы — порошка или суспензии. Как уже указывалось ранее, дробление материала приводит к уменьшению дефектов в структуре частиц, так как разрушение происходит по наиболее опасным дефектам. Отсюда следует, что прочность частиц и материала из них возрастает с увеличением степени раздробленности. Этот вывод послужил основанием для крылатой фразы путь к прочности материалов лежит через их разрушение. [c.383]

Для буровых жидкостей важны в практическом отношении явления седиментации. Поскольку в большинстве своем буровые жидкости представлены связнодисперсными системами, то явления седиментации имеют своеобразный характер. Тесно связаны с явлениями седиментации близкие им по природе фильтрационные явления под действием приложенного перепада давления. Седиментация в традиционном смысле используется для дисперсионного анализа порошков и имеет значение для некоторых свободнодисперсных систем в буровых жидкостях. [c.6]

Вязкость любых жидкостей проявляется при перемещении в потоке разных слоев друг относительно друга с различной скоростью. Свободнодисперсные жидкообразные системы обладают вязкостью и способностью течь. Основной закон вязкого течения установлен Ньютоном [c.115]

Свободнодисперсные нефтяные системы [c.85]

Б,Г - свободнодисперсные системы В - молекулярные растворы [c.129]

По мере повышения температуры карбонизации нефтяные остатки, смолистые отходы нефтехимии и низкоплавкие пеки, полученные из них, претерпевают физико-химические и структурные превращения. Системы, содержащие неплавкие и не растворимые в дисперсионной среде расплава компоненты, в том числе высокоплавкие изотропные и мезофазные пеки, не обладают способностью переходить в состояние молекулярных растворов и свободнодисперсных систем. [c.165]

Классификация по взаимодействию между частицами. Согласно этой классификации дисперсные системы разделяются на свободнодисперсные и связнодисперсные. [c.27]

С помощью этой формулы удобно вычислять для любой свободнодисперсной системы величину h, представляющую собою высоту, на которую надо подняться, чтобы численная (или, соответственно, весовая) концентрация уменьшилась с vo до или в vq/vh раз. [c.71]

Все коллоидные и микрогетерогенные дисперсные системы, как мы уже указывали в гл. I, можно разделить на свободнодисперсные и связнодисперсные системы. Если дисперсионной средой является жидкость, то могут быть и переходные системы, отдельные частицы которых связаны друг с другом в рыхлые агрегаты, но не образуют сплошной структуры (структурированные жидкости). Очевидно, подобные агрегаты можно рассматривать как обрывки пространственной сетки, которая по тем или иным причинам не получила полного развития. [c.313]

На тип системы весьма существенное влияние оказывает концентрация дисперсной фазы. Б свободнодисперсных системах концентрация дисперсной фазы не может быть очень большой, так как в противном случае неизбежно возникал бы контакт между отдельными частицами. В результате образовывались бы пространственные сетки или, по крайней мере, объем системы заполнялся настолько частицами дисперсной фазы, что свободное перемещение частиц по отношению друг к другу было бы невозможно. Понятно, что при введении в систему стабилизатора, препятствующего сближению частиц, а следовательно, и проявлению молекулярных сил между частицами, можно значительно увеличивать критическую концентрацию, при которой возникают связи между [c.313]

Дисперсные системы могут быть свободнодисперсными (рис. 10.2) и связнодисперсными (рис. 10.3, а—в) в зависимости от отсутствия или наличия взаимодействия между частицами дисперсной фазы. К свободнодисперсным системам относятся аэрозоли, лиозоли, разбавленные суспензии и эмульсии. Они текучи. В этих системах частицы дисперсной фазы не имеют контактов, участвуют в беспорядочном тепловом движении, свободно перемещаются под действием силы тяжести. Связнодисперсные системы — твердообразны они возникают при контакте частиц дисперсной фазы, приводящем к образованию структуры в виде [c.292]

Как указывалось в разделе 10.1, дисперсные системы разделяют на две большие группы свободнодисперсные, или неструктурированные, и связнодисперсные, или структурированные системы. Последние образуются в результате возникновения контактов между дисперсными частицами. Особенности этих контактов зависят от природы, величины, формы, концентрации дисперсных частиц, а также от их распределения по размерам и взаимодействия с дисперсионной средой. [c.311]

Вязкость структурированных жидкостей обычно высока и быстро возрастает даже при небольших увеличениях концентрации. Уравнение Эйнштейна неприменимо к таким системам зависимость 1] от ср перестает быть линейной. Аналогично ведут себя и системы с анизодиаметрическими частицами, т. е. частицами, имеющими форму, очень резко отличающуюся от сферической. Такие частицы при броуновском движении и вращении оказывают большее сопротивление потоку и сильнее нарушают нормальное течение жидкости. Эти системы не подчиняются также законам Ньютона и Пуазейля. Коэффициент вязкости Г) структурированных свободнодисперсных систем не является постоянной величиной и зависит от приложенного напряжения. Зависимость г] от Р приобретает характерный вид, показанный на рисунке 108, а. Такая аномалия вязкости структурированных дисперсных систем и систем с анизодиаметрическими (асимметричными) частицами связана либо с нару- [c.430]

В целом сложные структурные единицы нефтяных остатков находятся в динамическом равновесии со средой и изменение размеров ядер и толщины сольватной оболочки их могу г протекать по различным законам [14]. Главными факторами, определяющими возможность существования их в остатках и, соответственно, геометрические размеры, является наличие в них структурирующихся компонентов и ассоциатов, а также степень теплового воздействия. Нефтяные остатки относятся к свободнодисперсным системам, частицы которых могут независимо друг от друга перемещаться в дисперсной среде под влиянием теплового движения или гравитационньк сил. С изменением температуры в таких дисперсных системах изменяется энергия межмолекулярного взаимодействия дисперсной фазы и дисперсионной среды. Толстая прослойка дисперсионной среды между частицами снижает структурно-механическую прочность нефтяных дисперсных систем. Утоньшение сольватного слоя на поверхности ассоциатор повышает движущую силу расслоения системы на фа ы. Размеры основных зон структурной единицы при определенных температурах различны за счет того, что часть наиболее полярных компонентов сольватного слоя может переходить в дисперсную фазу (ядро), а часть в дисперсионную среду, находящуюся в молекулярном состоянии. Таким образом, по мере повышения температурь размеры радиуса ядра и толщины сольватного слоя могут проходить через экстремальные значения [14]. Ядро, состоящее из ассоциатов, при достижении максимальных размеров может распадаться на осколки, что ведет к образованию новых частиц дисперсной фазы, вокруг которых формируется сольватный слой и по мере изменения температуры для этих частиц характерны аналогичные стадии изменения размеров ядра и толщины сольватной оболочки. При высоких температурах и большой длительности нагрева внутри ядра может зародиться новая дисперсная фаза — кристаллит, представляющий собой надмолекулярную неябратимую структуру, обычно характерную для карбенов и карбоидов [14]. [c.26]

Из вновь формируемых сложных структурных единиц могут образоваться золи (свободнодисперсные системы) и гели (связан-нодиснерсные системы). В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы не связаны друг с другом и могут перемещатг.ся в -пространстве под действием внешних сил (силы тяжести или броуновского движения). Дисперсная фаза связаннодисперсных систем образует сплошной каркас (пространственную структуру), внутри которого содержится дисперсионная среда. [c.14]

Устойчивость НДС обычно исследуют, когда частицы дисперсной фазы находятся в свободнодисперсном состоянии. Структурно-механическая прочность НДС, по которой оценивают способность структурированных жидкостей сопротивляться разрушению образовавшихся структур под действием внешних сил, определяется в свободно- и связаннодисперсном состоянии. Эти состояния обусловливают различную степень вязкости системы. В структурированных жидкостях, к которым относятся высокопарафинистые и асфальто-смолистые остатки, вязкость системы зависит от условий течения. При скорости сдвига выше некоторого предельного значения (момент перехода НДС из связаннодисперсного в свободнодисперсное состояние) вязкость аномальной жидкости резко снижается. Поэтому, изучая течение и деформацию нефтяных остатков, можно различными приемами (изменением состава остатков, механическими способами и т. д.) регулировать их структурно-механическую прочность. [c.140]

Из представленной классификации вртдно, что все дисперсные системы по кинетическим свойствам дисперсной фазы можно разделить на два класса свободнодисперсные системы, в которых дисперсная фаза подвижна, и связнодисперсныс системы — системы с твердой дисперсионной средой, в которой частицы дисперсной фазы не могут свободно передвигаться. [c.14]

В свою очередь эти системы классифицируют по дисперсности. Для свободнодисперсных и связнодисперсных систем классификации по дисперсиости имеют существенные различия. [c.14]

Свободнодисперсные системы подразделяются на ультрамик-рогетерогенные, размер частиц которых лежит в пределах от до 10 см (от 1 до 100 нм), микрогетерогенные с размером частиц от 10- до 10 см (от 0,1 до 10 мкм) и грубодисперсные с частицами, размер которых превышает 10 см. [c.14]

Пены и газовые эмульсии — свободнодисперсные системы, со стоящие из газообразной дисперсной фазы и жидкой дисперсион ной среды. Газовые эмульсии — это разбавленные системы с малым содержанием пузырьков в жидкости. Они сравнительно бы-стро расслаиваются благодаря значительно меньщей плотностн газовых пузырьков по сравнению с жидкостью они всплывают иа поверхность, где, концентрируясь, образуют пену. [c.187]

Из свободнодисперсных систем наиболее широко распространены микрогетерогенные системы, такие как суспензии, пороижи, эмульсии, аэрозоли. Характерным общим свойством этих систем, особенно если они разбавлены, является склонность к оседанию или всплыванию частиц дисперсной фазы. Оседание частиц дисперсной фазы называется седиментацией, а всплывание частиц — [c.187]

Под устойчивостью дисперсных систем поппмают постоянство их СБ01 ]СТВ во времени и в первую очередь дисперсности, распределения по об ьему частиц дисперсной фазы и межчастнчного взаимодействия. Таким образом, в данном определении имеется в виду устойчивость ио отношению к укрупнению плп агрегации частнц дисперсной фазы и к их осаждению. Все эти процессы характерны для свободнодисперсных систем. Однако укрупнение частиц возможно в определенных условиях и в связнодисперсных системах. [c.270]

Таким образом, структурообразование в свободнодисперсных системах есть результат потери их агрегативной устойчивости. В результате етруктурообразования свободнодисперсная система может перейти в связнодисперсную систему. Появление и характер структур, как правило, определяют по механическим свойствам систем, важнейн1ими из которых являются вязкость, упругость, пластичность, прочность. Так как эти свойства непосредственно связаны со строением, структурой тел, то их часто называют структурио-мехапическими. [c.355]

До сих пор шла речь, в основном, вообще о структурно-механических (реологических) свойствах свободнодисперсных и связнодисперсных систем, обладающих коагуляционной и конденсационно-кристаллизационной структурой. Вместе с тем эти системы объедиияют большинство различных природных и синтетических материалов, используемых в народном хозяйстве. Поэтому знание общих закономерностей образования систем с определенными структурно-механич ескими свойствами помогает находить методы управления такими свойствами конкретных материалов. К важнейшим материалам относятся металлы, сплавы, керамика, бетоны, пластмассы и др. Как уже указывалось, их реологические свойства описываются типичной для твердообразных систем зависимостью деформации от напряжения (см. рис. VII. 15). Несмотря на небольшую пористость или даже ее отсутствие, все эти материалы полученные в обычных условиях, являются дисперсными система ми. Их структуру составляют мельчайшие частицы (зерна, кри сталлики), хаотически сросшиеся между собой. Технология пере численных материалов, как правило, предусматривает предвари тельный перевод исходного сырья в жидкообразное состояние которое позволяет различными методами регулировать структур но-механические и другие свойства продукта. Технологам, занимающимся получением материалов, очень важно знать механизм образования тех или иных структур, а также методы регулирования их свойств, в частности механических. [c.382]

В них присутствуют частицы собственно коллоидной дисперсности (10-3—10- мкм), микрогетерогенные (10- —10 мкм) и грубодисперсные (>10 мкм). Среди буровых жидкостей встречаются как лиофильные, так и лиофобные системы, как связноднсперсные (гели) так и свободнодисперсные (золи). Первые в буровых жидкостях имеют особенно большое значение. [c.4]

Наиболее существенным фактором, влияющим на состояние нефти как дисперсной системы, является температура. Любое образование новой твердой макрофазы в виде отложений на поверхности возможно лишь после возникновения в объеме нефти диспергированной твердой микрофазы /4, 30/. Поэтому при температурах, выше температуры насыщения нефти парафинами, заметных отложений на поверхности оборудования не наблюдается. Опасность образования отложений возникает лишь ниже температуры насыщения, когда образуется твердая микрофаза и нефть превращается в свободнодисперсную систему, в которой дисперсные частицы не связаны друг с другом и способны независимо перемещаться в дисперсионной среде под влиянием броуновского движения или силы тяжести. При дальнейшем снижении температуры, после достижения характерного для каждой нефти ее критического значения, благодаря повышению концентрации дисперсной фазы нефть превращается в связнодисперсную систему - гель, в которой дисперсные частицы связаны друг с другом за счет межмолекулярных сил и образуют своеобразные пространственные сетки, формируя структурные каркасы и превращая нефть в структурированную жидкость. В гелеобразном состоянии дисперсные частицы практически теряют возможность свободно перемещаться внутри системы. Температура гелеобразова-ния является весьма важной технической характеристикой дисперсной системы как минимальная температура, при которой в отсутствии механического воздействия система способна находиться в подвижном состоянии. [c.46]

Формирование дисперсной структуры нефти определяется, в основ-но.м, температурой и при наличии газа - также давлением в системе. Закономерности протекания процессов, составляющих первую стадию, рассматривались ранее. В пределах температур, в которых возможно, образование отложений, гидравлическое состояние системы на протекании процессов, составляющих первую стадию, практически не сказывается. Влияние гидравлической ситуации на состояние нефти как дисперсной системы проявляется лищь при температурах, ниже температуры гелеобразования, когда механическое перемешивание способно разрушить пространственную сетку, составленную из сшитых кристалликов парафина, и поддерживать нефть в свободнодисперсном состоянии. Между тем именно гидравлическое состояние в системе определяет особенности протекания последующих двух стадий. Закономерности перемещения частиц дисперсной фазы к местам формирования отложений, а также баланс сил, обеспечивающий закрепление частиц на поверхности подложки, полностью обуславливаются гидравлической ситуацией в системе. [c.54]

Вязкость дисперсных систем растет по мере возрастания концентрации дисперсной фазы. Присутствие частиц дисперсной фазы приводит к искажению потока жидкости вблизи этих частиц, что влияет на вязкость системы. Существует ряд формул, позволяющих с достаточной точностью рассчитать вязкость свободнодисперсных систем в зависимости от концентрации, формы и степени дисперсности элементов дисперсной фазы. Для малоконцентрированных систем , в которых исключается столкновение частиц и характер движения жидкости около одной из частиц не влияет на движение жидкости вблизи других частиц, справедлива формула Эйнщтейна [c.116]

Свободнодисперсные системы (СДС) относятся к наиболее изученным объектам коллоидной химии. Научные основы фнзикохимии СДС и связанных с ними поверхностных явлений изложены в классических и современных курсах коллоидной химии [171...174] и других фундаментальных работах [175,176]. Однако развитие науки и техники требует формирования научных основ прикладных ответвлений коллоидной химии, от чего в значительной мере зависит решение проблем интенсификации промышленности и создания новых материалов. Хотя нефтяные системы давно изучаются коллоидной химией, комплексный и целенаправленный характер в аспекте формирования коллоидной химии и физико-химической механики нефти и нефтепродуктов эти исследования приобрели сравнительно недавно [34,51,177,178]. На данном этапе развития коллоидной химии НДС важно не только теоретическое и экспериментальное исследование основных ее проблем, но и анализ и обобщение результатов исследований состава, структуры, свойств и технологии получения нефтяных систем, выполненных с использованием методов химии и химической технологии переработки нефти и газа, с позиций коллоидной химии и физико-химической механики дисперсных систем. Это способствовало бы развитию коллоидной химии нефти и нефтепродуктов и получению новой научной информации при меньших материальных и духовных затратах. [c.85]

ДФ на основе реализации рассмотренных выше факторов ее до достижения высоких степеней самонаполнения системы, а при исчерпании этих факторов - использование внешних энергетических воздействий, позволяющих поддерживать ДФ в разрушенном, распределенном по всему объему состоянии вплоть до установления степени наполнения системы, при которой она становится кинетически устойчивой из-за образования прочных коагуляционных контактов (после снятия внешних энергетических воздействий). Коагуляционная структура может формироваться также путем постепенного осаждения ДФ по мере образования ее в объеме свободнодисперсной части системы вплоть до полного израсходования вещества последней или до некоторого заданного уровня накопления слоя коагулянта, после чего свободно дисперсная система отделяется. В этом случае агрегативная и кинетическая устойчивость ДФ может быть достаточно низкой, а их уровень должен определяться требованиями к составу, свойствам и размерам ее частиц. На практике часто реализуются промежуточные между этими двумя крайними случаями варианты формирования коагуляционных структур (например, коксование в кубах и необогреваемых камерах) и, как правило, условия их формирования в рассматриваемом аспекте полностью определяются качеством загрузки реактора, температурой, давлением и гидродинамикой, определяемой объемной скоростью подачи сырья и интенсивностью его физико-химических и химических превращений. К сожалению, при этом технологические и гидродинамические условия оказываются "стандартизованными" особенностями действующей установки, но не оптимальными с точки зрения формирования связнодисперсной системы с заданной структурой и свойствами, т.е. КМ оказывается в этом аспекте лишь частично управляемой. [c.110]

В свободнодисперсных системах частицы дисперсной фазы не связаны мелсду собой и способны независимо перемещаться в дисперсионной среде. Такие бесструктурные системы проявляют способность к вязкому течению и качественно ведут себя как чистая дисперсионная среда (жидкость или газ). Сюда относятся разбавленные эмульсии и суспензии, коллоидные растворы (золи). В связнодисперсных системах частицы дисперсной фазы образуют непрерывные пространственные сетки (структуры) они теряют способность к поступательному движению, сохраняя лишь способность к колебательному движению. К ним относятся гели, студни, концентрированные суспензии (пасты) и эмульсии, а также пены и порошки. Такие системы проявляют некоторые свойства твердых тел — способны сохранять форму при небольших нагрузках, обладают прочностью, часто упруги. Однако вследствие малой прочности связей между отдельными элементами сетки такие системы легко разрушаются — обратимо (приобретая способность течь) и необратимо (проявляя хрупкость). Существует также ряд переходных систем, получивших название структурированные жидкости . В структурированных жидкостях частицы дисперсной фазы склонны к сильному взаимодействию, но концентрация их недостаточна для создания единой пространственной сетки. Эти системы способны течь, имеют малый модуль упрз гости, но течение их не подчиняется законам течения идеальных жидкостей, а период релаксации велик и приближается к значениям, характерным для твердых тел- [c.429]

Дисперсные системы можно разделить также на свободнодисперсные (золи) и связаннодисперсные (гели). К свободнодисперсным системам относятся бесструктурные системы, в которых частички дисперсной фазы не связаны в одну сплошную сетку и способны независимо друг от друга перемещаться в дисперсионной среде под влиянием теплового движения или силы тяжести. Такие системы не оказывают сопротивления сдвиговому усилию, обладают текучестью и всеми остальными свойствами, характерными для обычных жидкостей. К ним относятся лиозоли, достаточно разбавленные суспензии и эмульсии, а также аэрозоли. [c.18]

Различают свободнодисперсные и связаннодисперсные системы. В первых частицы дисперсной фазы не связаны друг с другом и могут свободно перемещаться. Они не оказывают сопротивления сдвиговому усилию. К подобным системам относятся разбавленные суспензии, эмульсин и др. [c.225]

В зависимости от формы частиц дисперсной фазы свободнодисперсных систем различают раздробленные (корпускулярнодисперсные), волокнистые и пленочные дисперсные системы. Если сплошную массу вещества пронизывают поры и капилляры, то такие системы называют часто капиллярнопористыми. К капиллярнопористым системам можно отнести древесину, кожу, бумагу и ряд других веществ. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология