Эмульсия критическая

Непрерывный переход от лиофобных к лиофильным системам, т. е. от грубодисперсных систем через полуколлоиды к истинным растворам может быть осуществлен различными путями. Лиофильные эмульсии, например, могут образоваться непосредственно из обычных лиофобных эмульсий типа масло в воде при введении поверхностно-активного компонента (мыла) в достаточно большом количестве. При этом межфазное натяжение становится меньше критического значения и самопроизвольное эмульгирование происходит в результате своеобразного обращения фаз наружная среда — вода поглощается масляной фазой, содержащей большое количество коллоидально растворенного мыла. [c.15]

Эти данные свидетельствуют об увеличении поверхностного натяжения с ростом молекулярного веса, что было отмечено очень давно [129]. С увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается и становится равным нулю при критической температуре [130]. Неуглеводородные материалы, растворенные в нефти, уменьшают поверхностное натяжение. Особенно активно действуют в этом смысле полярные соединения, а также мыла и жирные кислоты. Эффект в значительной мере зависит от концентрацпи поверхностно активного вещества вплоть до критического значения, выше которого дальнейшие повышения концентрации вызывают лишь небольшое изменение поверхностного натяжения. Критическая концентрация соответствует тому значению, которое требуется для образования мономолекулярного слоя на поверхности. Поверхностное натяжение лежит в основе ряда сложных явлений, наблюдаемых у эмульсий и пленок. [c.183]

Простейший пример эмульсий — критические смеси двух ограниченно-растворимых жидкостей, например, воды и фенола. При комнатной температуре они образуют два [c.154]

Простейшим примером самопроизвольно образующихся термодинамически устойчивых дисперсных гетерогенных систем являются смеси ограниченно растворимых жидкостей, например, вода — фенол при температурах, близких к критическим температурам их абсолютного смешения. По мере приближения к критической температуре фазы становятся близкими по составу, а межфазное натяжение уменьшается. При определенной температуре межфазное натяжение достигает такого малого значения, при котором поверхностная энергия будет скомпенсирована энтропийной составляющей. Самопроизвольно образуется эмульсия, частицы которой под действием молекулярно-кинетического движения равномерно распределяются по всему объему системы. При этом распределение частиц по размерам, как было показано Фольмером, должно соответствовать больцмановскому распределению и определяется значением поверхностной энергии. [c.286]

Простейший пример эмульсий — критические смеси двух ограниченно растворимых жидкостей, например, воды и фенола. При комнатной температуре они образуют два расслаивающихся раствора — фенола в воде и воды в феноле, которые при взбалтывании дают очень нестойкую, быстро разделяющуюся эмульсию. По мере повышения температуры составы обоих растворов сближаются, а межфазное поверхностное натяжение на границе раздела уменьшается, пока, наконец, при критической температуре смешения (65,9° С) оно не обращается в нуль, и обе жидкости смешиваются во всех отношениях. [c.138]

Имеющая большое значение полимеризация этилена является особой проблемой, так как критическая точка этилена лежит ниже комнатной температуры, а полимеры, получаемые при полимеризации в растворителях, суспензиях или эмульсиях, обычно имеют низкие молекулярные веса и более низкие качества. Наиболее удовлетворительные процессы, применяемые в настоящее время, детально не описаны, но, по-видимому, они осуществляются при очень высоких давлениях (от 1 до 2000 ат), высоких температурах, являются непрерывными процессами и в них применяются ничтожные следы кислорода в качестве инициатора полимеризации [127]. [c.120]

Итак, некоторые особенности эмульгирования битумов связаны прежде всего именно с их структурно-механическими (реологическими) свойствами, а также наличием в их составе олеофильных ПАВ. Вследствие этого, прямые эмульсии М/В будут получаться лишь после того, как будет преодолено стремление олеофильных эмульгаторов к эмульгированию воды с образованием обратных эмульсий воды в масле. Эмульгирующее действие производит лишь относительный избыток гидрофильного или олеофильного эмульгатора. При размешивании постепенно добавляемого битума к водному раствору гидрофильного эмульгатора (например, диамина) возникает прямая эмульсия и концентрация в ней битума может быть доведена до высоких значений вплоть до образования предельно концентрированных эмульсий. При размешивании битума с постепенно вводимым водным раствором того же гидрофильного эмульгатора сначала образуется обратная эмульсия, т.к. действие олеофильных эмульгаторов самого битума на начальной стадии преобладает. По достижении некоторой критической концентрации вводимого гидрофильного эмульгатора Ск, его действие [c.58]

При подборе ПАВ необходимо, чтобы реагент имел крутую изотерму межфазного натяжения, так как это может привести к образованию устойчивой эмульсии в пласте и снижению дебита, а концентрация ПАВ должна превышать критическую, при которой происходит инверсия смачиваемости (0 = я/2). В противном случае возможно образование конусов обводнения из-за процессов капиллярной пропитки пласта водой. [c.22]

При обраш,ении эмульсий имеет значение соотношение в объемах фаз. Действительно, для каждой данной концентрации стабилизатора существует некоторое предельное (критическое) соотношение объемов, и при превышении его должна была бы получиться эмульсия обратного типа. Но последняя, если и возникает, оказывается обычно неустойчивой, так как прежний стабилизатор для нее уже мало активен. Именно поэтому и удается получать сильно концентрированные эмульсии, в которых дисперсионная среда составляет лишь незначительную долю объема (5-10%). [c.540]

Эмульсии, характеризующиеся высокой степенью дисперсности, являются термодинамически устойчивыми равновесными системами, не требующими введения эмульгатора-стабилизатора. Называются они критическими, или лиофильными, эмульсиями в отличие от [c.14]

При повышении электропроводности нефтяной эмульсии увеличивается расход электроэнергии на подогрев эмульсии. Важным показателем для нефтяных эмульсий является критическая напряженность электрического поля , которая обусловливается предельным содержанием воды в эмульсии, поступающей в электродегидратор. Критическая напряженность зависит не только от количества, состава и дисперсности воды, но от состава и физико-химической характеристики нефти. [c.31]

Различные авторы определяли оптимальную напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве. Для этого снимали графики зависимости скорости выпадения свободной воды при отстое эмульсии, пропущенной предварительно через электрическое поле, от напряженности поля. Зависимость скорости расслоения эмульсий от напряженности электрического поля всегда имеет экстремальный характер (рис. 2.18). Экстремум не острый, хотя и ярко выраженный, а его положение зависит от большого числа внешних факторов. Для большей части слабоконцентрированных эмульсий он находится в области 2,0—3,5 кВ/см. Возникновение экстремума обычно объясняют дроблением наиболее крупных капель эмульсин в электрическом поле большой напряженности. Другой и, на наш взгляд, более правдоподобной причиной возникновения экстремальной зависимости может быть ослабление силового взаимодействия капель эмульсии за счет электрического пробоя между ними в полях с напряженностью выше критической. Подобный механизм позволяет объяснить не только наличие экстремума на исследуемой зависимости, но и ослабление эффекта от воздействия электрического поля на эмульсию при повышении проводимости нефти. [c.41]

До сих пор мы рассматривали случай, когда вся кривая Q /) была известна. Если фракционный состав исследуемой эмульсии очень широк, снять всю кривую Q ( ) на одном приборе бывает затруднительно, так как чувствительность аппаратуры, необходимая для снятия распределения в области крупнодисперсной составляющей, недостаточна для снятия распределения в области мелкодисперсной составляющей. Иногда распределение крупнодисперсной составляющей эмульсии с размерами частиц больше некоторого критического радиуса может вообще не представлять интереса. В обоих случаях эксперимент проводят следующим образом. Исходную эмульсию отстаивают в течение некоторого времени Т . Затем берут верхний слой эмульсии высотой Н, перемешивают и в нем определяют остаточное распределение мелкодисперсной составляющей. Обозначим это распределение через р1 (/ ). Очевидно, оно будет отличаться от начального распределения этих частиц, так как часть их оседает за время отстаивания. Найдем поправку для распределения р Я), которая обеспечит его однозначное соответствие исходному распределению в области мелкодисперсной составляющей. [c.175]

Жидкая 1 Жидкая 2 ж1/ж2 Жидкостные эмульсии Системы масло — растворитель вблизи критической температуры растворения [c.10]

Характерным примером жидкостной эмульсии являются системы типа масло — фенол или масло — фурфурол вблизи критических температур растворения. Нельзя не упомянуть о классическом типе жидкостных эмульсий — водонефтяных, исследованию которых посвящены многочисленные монографии [8, 9]. [c.11]

Мало изучены коллоидно-химические процессы образования эмульсий в многокомпонентных нефтяных системах с ограниченно растворяющимися компонентами. При исследовапии модельных бинарных систем обнаружено, что самопроизвольно образующиеся обратимые эмульсии существуют в определенном интервале концентраций и температур, вне которого они разрушаются с образованием двух макрофаз или являются гомогенной системой [138]. Дистиллятное нефтяное сырье, подвергаемое очистке селективными растворителями, в предкритической области следует рассматривать как жидкостную эмульсию, нарушение агрегативной устой" чивости —разделение на рафинатный и экстрактный растворы— происходит при критической температуре. [c.34]

В промышленности количество используемого эмульгатора ограничено его стоимостью. Для образования эмульсий употребляют эмульгаторы в минимальных количествах, которые дают приемлемые для практических целей результаты. Приблизительная величина этой оптимальной концентрации эмульгатора может быть вычислена, исходя из площади поверхности эмульсии, толщины поверхностного слоя II критической концентрации молекул. [c.21]

Последнюю стадию дефлокуляции при сдвиге можно рассматривать как разрыв сил притяжения между остаточными парами капель. В этих парах капли разделяются, когда силы притяжения превзойдены гидростатической силой, создаваемой непрерывной фазой при сдвиге. Для монодисперсной эмульсии при отсутствии деформации сдвига критическая скорость сдвига, которая является причиной разрушения, дается выражением [c.251]

Во-первых, для монодисперсных эмульсий из понятия фиктивного грунта Слихтера [1] следует, что в зависимости от упаковки частиц существует критическая величина доли дисперсной фазы кр. При п = пкр. расстояния между поверхностями частиц фазы уменьшаются до нуля следовательно, в этих местах потери на трение будут бесконечно велики, тогда вязкость эмульсии должна стремиться к бесконечности [c.25]

Во-вторых, наибольшие градиенты скорости, а значит и наи-<большие потери на трение, будут иметь место там, где расстояния между частицами фазы наименьшие. При достижении числа таких гидравлических контактов некоторой критической величины т вязкость эмульсии окажется бесконечно большой. Для уча- стка трубы длиной I [c.26]

Как дисперсную систему — жидкостную эмульсию — следует рассматривать в предкритической области дистиллятное нефтяное сырье, подвергаемое очистке селективными растворителями. При критической температуре происходит нарушение агрегатной устойчивости системы и разделение ее на рафинатный и экстрактный растворы. Большое значение приобретают исследования коллоидно-химических процессов образования эмульсий в многокомпонентных нефтяных системах с ограниченно растворяющимися компонентами. В модельных бинарных системах самопроизвольно образуются обратимые эмульсии, существующие в определенном интервале концентраций и температур, вне которого они разрушаются с образованием двух макрофаз или являются гомогенной системой [9]. [c.34]

В концентрированных эмульсиях при недостатке эмульгатора коалесценция происходит очень быстро. В эмульсиях такого класса устойчивость обеспечивается только понижением межфазного натяжения почти вплоть до нулевого значения. В этом случае образуются так называемые критические эмульсии, относящиеся к самопроизвольно образующимся лиофильным эмульсиям. Они термодинамически устойчивы. Такие эмульсии получают, вводя большие количества поверхностно-активных веществ, снижающих межфазное натяжение до 0,1—0,01 эрг/см . [c.79]

Цель работы. Приготовить концентрированные и предельно концентрированные эмульсии. Исследовать степень их дисперсности. Вычислить предельную поверхность стабилизирующего слоя и его критическую толщину. [c.88]

Сущность работы. Количество дисперсной фазы, при котором эмульсия сохраняет устойчивость, зависит от природы эмульгируемых жидкостей и от свойств эмульгатора. Оно не может быть беспредельно большим (для каждой системы существует свое предельное значение). Эмульсии с максимально возможным содержанием дисперсной фазы называются предельно концентрированными. За меру предельной концентрации эмульсий Крем-нев [3, 4] принимает предельную поверхность стабилизирующего слоя Sao при достижении им критической толщины бкр. В основу данной работы положена методика получения предельно концентрированных эмульсий и вычисления величин и бкр, предложенная Кремневым. [c.88]

В критическом состоянии поверхностное межфазное натяжение (см. гл. 14) на границе раздела сосуществующих фаз равно нулю. Поэтому вблизи этого состояния могут наблюдаться большие флуктуации плотности вещества и самопроизвольно образующиеся и термодинамически стабильные высокодисперсные структуры — аэрозоли, пены, эмульсии (см. гл. 14). Это легко фиксируется экспериментально и свидетельствует об особенности данной области существования вещества для нее характерны наличие опалесценции, замедление установления теплового равновесия, изменение характера броуновского движения, аномалии вязкости, теплопроводности и т. п. [c.170]

В заключение необходимо упомянуть о коллоидных системах, возникающих самопроизвольно (спонтанно), хотя, казалось бы, это противоречит тому, что при образовании коллоидных систем увеличивается межфазная поверхность, а значит, и свободная энергия системы. Такие системы, имеющие вследствие больших размеров частиц безусловно коллоидную природу, обнаружены и исследованы в Советском Союзе П. А. Ребиндером и его школой и в настоящее время привлекают пристальное внимание, физико-химиков, работающих в области коллоидной химии. Сюда следует отнести критические эмульсии, возникающие спонтанно при температурах, близких к критической, эмульсии, представляющие собой углеводороды с большим содержанием эмульгатора, некоторые неорганические дисперсные системы и т. д. [c.15]

В случае образования критических эмульсий при нагревании двух несмешивающихся при обычной температуре жидкостей невозможность растворения вплоть до молекул объясняется двумя одновременно протекающими, но противоположно направленными процессами. С одной стороны, идет диспергирование вплоть до молекул одной из фаз, а с другой — одновременно происходит коалесценция капелек этой фазы, в результате чего устанавливается динамическое равновесие, которое тотчас нарушается с изменением температуры. Конечно, состояние критической эмульсии также соответствует минимальной свободной энергии системы. [c.239]

Всякая критическая эмульсия является термодинамически устойчивой равновесной системой, для существования которой не требуется эмульгатор. Другими отличительными свойствами критической эмульсии являются возможность существования ее лишь в очень узком интервале температур и непостоянство частиц дисперсной фазы капельки критической эмульсии все время образуются в системе и тотчас же исчезают, напоминая в этом отношении ассоциаты, образующиеся в жидкости в результате флуктуации ее плотности. [c.368]

Устойчивые высокодисперсные, концентрированные эмульсии получают понижением пограничного натяжения почти до нуля, что ведет к образованию самопроизвольных или, как их иногда называют, критических эмульсий. Получающиеся эмульсии относятся к классу лиофильных коллоидных систем и являются равновесными, термодинамически устойчивыми. Происходящее в процессе самопроизвольного диспергирования некоторое возрастание поверхностной энергии компенсируется увеличением энтропии системы в связи с более равномерным распределением в ней вещества дисперсной фазы. [c.160]

От типичных лиофобных эмульсий следует отличать так называемые критические—лиофильные эмульсии. Критические эмульсии — это системы, образующиеся обычно из двух ограниченно смешивающихся жидкостей (например, анилина и воды, йзоами-лового nnpTa и воды) при температурах, весьма близких к критической температуре смешения, когда поверхностное натяжение на границе фаз становится весьма малым (порядка 0,01 эрг/см ) и теплового движения молекул уже достаточно для диспергирования одной жидкости в другой. В результате такого самопроизвольного диспергирования образуется тончайшая эмульсия, в которой коалесценция отдельных капелек уравновешивается стремлением обеих жидкостей равномерно распределиться в объеме (см. гл. VIII, разд. 1). [c.368]

При нахождении критической толщины ко из условия (31) авторы прибегают к разного рода приближениям и упрощениям, которые делают невозможным использование их результатов на практике. Как правило, для эмульсий критическая толщина пленки составляет примерно (150—450) 10- ° м. При ее достижении происходит либо прорыв пленки и коалесценция капли, либо наблюдается скачкообразное изменение толщины, приводящее к возникновению нового метастабильного состояния — так называемых перреновских черных пленок. Черная пленка возникает на локальных участках площади соприкосновения и распространяется на всю поверхность. В этот момент пленка жидкости между каплей эмульсии и поверхностью весьма чувствительна к внешним механическим воздействиям, которые при определенных условиях вызывают быструю коалесценцию. Напротив, если черная пленка распространяется на всю поверхность, то она может выдерживать большие механические напряжения и является почти безгранично устойчивой. [c.153]

Ко второй гр л1пе относятся так называемые критические лиофиль-ные эмульси11 днсперсные системы, термодинамически устойчивые, самопроизвольно образующиеся эмульсии с межфазной поверхностной энергией, меньшей граничной энергии а . Лиофильные системы являются полуколлоидами (семиколлоидами) и характеризуются высокой дисперсностью. Предельный случай лиофильных систем соответствует безграничной взаимной растворимости, когда а=0, т. е. образованию однофазной системы — истинного раствора. Непрерывный переход от лиофобных к лио-фильным системам, т. е. от грубо дисперсных систем через полуколлоиды [c.15]

Основная масса коалесцирующего слоя состоит из мелких капель воды размерами, близкими к критическому. Эти капли попадают в отстойник вместе с сырьем и могут образовываться при ступенчатой межкапельной коалесценции. Любые методы, способствующие укрупнению капель критического размера в коалесцирующем слое или уменьшению их количества в исходной эмульсии, должны приводить к повышению производительности отстойника. [c.35]

Агрегативная устойчивость эмульсий может обусловливаться многими факторами устойчивости. Для них характерно и самопроизвольное диспергирование при определенных условиях. Они могут самопроизвольно образовываться в двухкомпонентной гетерогенной системе (без эмульгатора) при температуре смешения, близкой к критической. Как уже отмечалось, гетерогенная система вода — фенол самопроизвольно переходит в термодинамически устойчивую эмульсию при температуре, несколько ниже критической. В этих условиях межфазное натяжение настолько мало (меньше 0,1-10 Дж/м ), что оно полностью компенсируется энтропийным фактором- Как известно, таким свойством еще обладают только коллоидные ПАВ и растворы ВМС. Сильное понижение поверхностного натяжения при добавлении ПАВ (третьего компонента) в систему позволяет получить термодинамически устойчивые (самопроизвольно образующиеся) эмульсии и в обычных условиях, а не только при критических температурах смешения. Это свойство эмульсий играет большую роль, например, в моющем действии, резко уменьшающем применение механичесгшх средств п ручного труда. [c.346]

Эмульсии — типично лиофобные дисперсные системы (за исключением самопроизвольно возникающих критических эмульсий). Потеря их агрегативной устойчивости может быть обусловлена процессами изотермической перегонки или коагуляции (коалесценции капель) и обычно сопровождается потерей седиментациоиной устойчивости (расслоение системы). В качестве меры устойчивости эмульсии можно принять время существования определенного объема эмульсии до полного ее расслоения. [c.171]

Пусть в пробирку налиты две жидкости с плотностями pi и рз (Ра Pi)- Пробирку энергично встряхивают в течение некоторого времени. Образуется эмульсия, которая в зависимости от обстоятельств может быть стабильной или нестабильной. Вопрос состоит в том, почему и как большой объем жидкости распадается на отдельные капли. Ответ заключается в анализе устойчивости данного движения. Очевидно, в этом случае скорости течения будут не очень большими (в отличие от нестабильности Толмина — Шлихтинга), отсутствуют сколько-нибудь значительные тангенциальные составляющие скорости (в отличие от нестабильности Кельвина — Гельмгольца), нет неблагоприятных градиентов плотности (в отличие от нестабильности Бенарда). Преобладающим видом течения будет колебательное движение вверх и вниз, что соответствует нестабильности Рэлея — Тейлора. Если ручным встряхиванием удастся достичь движения, близкого к синусоидальному с частотой 3 кол/сек и амплитудой -—10 см, то максимальное ускорение составит 3,6-103 см1сек . В определенные моменты движения алгебраическая сумма этого переменного ускорения и ускорения силы тяжести (0,98-Ю см1сек ) может достичь величины, являющейся критической для нестабильности Рэлея — Тейлора. Более подробно этот вопрос рассмотрен в работе Гопала (1963). Здесь ограничимся анализом принципа расчета. [c.31]

Реологию обычно определяют как науку о деформации и течении материалов. Согласно Фредриксону (1964), целью реологии является предсказание системы сил, необходимой для того, чтобы вызвать деформацию или течение тела, или, наоборот, предсказание деформации или течения, возникающих от прило-. жения данной системы сил к твлр>. Ее методы могут быть использованы для изучения структуры эмульсий, консистенция которых колеблется в пределах от жидкостей до твердых тел. Приложение силы к жидкости вызывает течение. Если эту силу удалить, жидкость не возвращается в свое первоначальное состояние — она претерпевает необратимую деформацию. Ответная реакция твердого тела на прилфкенную силу зависит от того, является ли оно эластичным или пластичным. Эластичное твердое тело подвергается деформации, но не течет. После удаления силы оно возвращается в свое первоначальное состояние и, следовательно, проявляет обратимую деформацию. Пластичное или вязкоэластичное твердое тело ведет себя таким же образом, если приложенная сила не превышает критической величины. В противном случае оно течет, как жидкость. При удалении приложенной силы пластичное твердое тело не возвращается полностью в исходное состояние. [c.197]

Кроме того, большое значение могут иметь процессы мицелло-образования и солюбилизации в водной фазе эмульсий, которые будут подробно рассмотрены в главе 2.3.1. Здесь же лишь отметим, что только в зоне критической концентрации мицеллообразования (ККМ) и при более высоких концентрациях проявляется способность ПАВ стабилизировать эмульсии. Солюбилизация при эмульгировании обусловливает перенос масла через межфазную границу, что вызывает снижение поверхностного натяжения и турбулентный режим , способствующие эмульгированию. [c.61]

Успешная перекачка высоковязких и высокозастывающих нефтей по трубопроводам совместно с водными растворами ПАВ в виде прямых эмульсий бывает лишь при определенной концентрации ПАВ, которая должна быть не ниже некоторой предельной величины, обеспечивающей эффективную стабилизацию прямых эмульсий. По Ребиндеру для ионогенных ПАВ эта концентрация должна быть не ни е ККМ (критическая концентрация мицелло-образования). Для сеионогенных ПАВ это не является необходимым условием. [c.97]

Ребиндер П. А., Щукин Е.А., Федосеева Н. П., Коганова Л. А. Об условиях образования стабильных эмульсий в системе парафин — оксихинолин вблизи критической области смешения // В кн. Избранные труды. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. — М. Наука, 1978. — С. 294 — 298. [c.321]

Кремпев [3, 4] предложил метод оценки эмульгирующей способности эмульгатора, учитывающий строенте адсорбционной пленки. Согласно этому методу, за меру эмульгирующей способности принимают предельную поверхность стабилизирующего слоя, образованную 1 см эмульгатора в предельно концентрированных эмульсиях при достижении слоем пленки критической толщины бкр, независящую от конечного содержания Умакс- Здесь Умакс соответствует максимальному содержанию дисперсной фазы эмульсии. Такие эмульсии называются предельными. [c.80]

К таким, системам относятся критические эмульсии, возникающие спонтанно при температурах, близких к критическим высокодисперсные золи парафина в углеводородах водные растворы эмульсолов — углеводородов с большим содержанием (10—40%) мыл или мылоподобных поверхностно-активных веществ (эмуль-солы применяют в качестве смазочнорежущих жидкостей при холодной обработке металлов) и т. д. Эти системы могут существовать длительное время без заметных изменений. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология