Разрушение дисперсных систем

РАЗРУШЕНИЕ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ [c.85]

В курсе сделана попытка дать очерк свойств дисперсных систем путем последовательного усложнения и конкретизации — от наиболее общих свойств поверхностного слоя, через учение о поверхностных силах и ориентации к явлениям адсорбции, электроповерхностным явлениям, необходимым для понимания устойчивости, и далее —к проблемам разрушения дисперсных систем и образования структур в системах различного типа. [c.356]

Деасфальтизация тяжелых нефтяных остатков пропановым растворителем— чрезвычайно сложный процесс, связанный с коагуляцией асфальтенов. В процессе деасфальтизации происходит взаимодействие надмолекулярных структур и их разрушение, взаимодействие, связанное с разрушением дисперсных систем, с последующей коагуляцией асфальтенов. Процессы, протекающие на границе раздела твердой фазы, связаны с изменением поверхностной энергии, что еще более усложняет взаимодействие, Упрощенная модель растворения, разработанная автором, не учитывает всей сложности перестройки структур, но, как будет показано в расчетах, учитывает наиболее сильные взаимодействия и удовлетворительно описывает процесс разделения гудронов. Сходимость расчетных и промышленных данных вполне достаточная. [c.230]

В вопросах очистки воды дзета-потенциал имеет большое значение. Например, при разрушении дисперсных систем с помощью [c.80]

Если а постоянно, то самопроизвольно происходят процессы в направлении уменьшения суммарной поверхности (5), приводяш,ие к уменьшению дисперсности, т. е. к укрупнению частиц. Поэтому происходит слияние мелких капель в туманах, дождевых облаках и эмульсиях, агрегация высокодисперсных частиц в более крупные образования. Все это приводит к разрушению дисперсных систем туманы и дождевые облака проливаются дождем, эмульсии расслаиваются, коллоидные растворы коагулируют, т. е. разделяются на осадок дисперсной фазы (коагулят, рис. 10.3, б, в) и дисперсионную среду, или, в случае вытянутых частиц дисперсной фазы, превращаются в гель (рис. 10.3, а). [c.293]

КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ — раздел физической химии, в котором изучаются процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные с поверхностными явлениями на границе раздела фаз в этих системах. В современном значении К- X. является физико-химией дисперсных систем и поверхностных явлений. К. X.— научная основа ряда геологических процессов генезиса горных пород, выветривания, образования глинистых пород, иловых отложений, седи-ментационных процессов, процессов миграции и др. [c.131]

Часто изучение поверхностных явлений и дисперсных систем объединяют в одной дисциплине, называемой коллоидной химией, которая долгое время рассматривалась как раздел общего курса физической химии. В настоящее время коллоидную химию определяют как самостоятельную науку об особых свойствах гетерогенных высокодисперсных систем и протекающих в них процессах. Коллоидная химия — это физико-химия дисперсных систем и поверхностных слоев. Содержание предмета коллоидной химии П. А. Ребиндер формулирует так коллоидная химия рассматривает процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные в основном с поверхностными явлениями. Таким образом, предметом коллоидной химии является изучение химических свойств дисперсных систем и процессов, наблюдаемых на границе раздела фаз, поверхностных явлений. В этой науке широко используются различные понятия физической химии, как, например, фаза, гомогенная и гетерогенная система и др. [c.170]

Исследование этих граничных слоев жидкости проводилось особенно интенсивно и плодотворно в последние годы отечественными и зарубежными школами в связи с общетеоретическим значением для всех основных разделов коллоидной науки, а также многочисленными практическими приложениями (смачивание, флотация, капиллярные явления, фильтрация в капиллярно-пористых телах, стабилизация и разрушение дисперсных систем и т. д.). [c.162]

Этот процесс щироко используют для практического разрушения дисперсных систем, особенно важного в связи с проблемой очистки природных и промышленных вод. Так, на водопроводных Станциях перед поступлением воды на песчаные фильтры к ней добавляют АЬ(804)3 или РеСЬ положительно заряженные золи гидратов окислов Fe или А1 (образующиеся в результате гидролиза) вызывают быструю коагуляцию взвешенных отрицательно заряженных частиц почвы, микрофлоры и др. [c.247]

Процессами разрушения дисперсных систем, приводящими к уменьшению свободной поверхностной энергии межфазных границ, служат изотермическая перегонка вещества от малых частиц к более крупным, коалесценция (слияние частиц) и коагуляция (агрегирование частиц при их слипании) При изотермической перегонке, связанной с повышенным значением химического потенциала вещества малых частиц по сравнению с более крупными (см. 3 гл. I), и при коалесценции уменьшение свободной поверхностной энергии обусловлено уменьшением площади поверхности раздела фаз, часто при неизменном значении удельной поверхностной энергии (поверхностного натяжения) а, т. е. A s = aA5<0. При коагуляции, особенно в тех случаях, когда между частицами сохраняются остаточные прослойки дисперсионной среды, площадь поверхности раздела фаз практически не изменяется или изменяется незначительно, и уменьшение величины s достигается в основном за счет частичного насыщения нескомпенсированных на поверхности частиц молекулярных сил. Это эквивалентно локальному (в зоне контакта) уменьшению межфазного натяжения а иначе говоря, для процесса коагуляции можно, несколько условно, записать А 5 = 5афДо<0, где 5аф соответствует той части поверхности раздела фаз в зоне соприкосновения частиц, на которой происходит частичная компенсация ненасыщенных молекулярных сил. При одинаковой исходной дисперсности коалесценция и изотермическая перегонка приводят, вообще говоря, к значительно более резкому уменьшению свободной поверхностной энергии системы, чем коагуляция. [c.240]

Во-первых,— это различного рода внешние воздействия, например, внешнее электрическое или диффузионное поле, влияющее ыа коагуляционные процессы. Рассмотрение этого вопроса особенно важно в практическом отношении, так как оказывается возможным теоретически оценить эффективность различных способов разрушения дисперсных систем (гл.ХУП ). Во-вторых, даже отдельная дисперсная частица может находиться в неравновесном состоянии. Применение теории ДЛФО, предполагающей равновесное состояние ДС в любой момент взаимодействия, может в этом случае оказаться необоснованным. [c.255]

Согласно данному в гл. IV определению, к лиофобным дисперсным системам относятся грубо- и высокодисперсные системы, термодинамически неравновесные вследствие значительного избытка свободной поверхностной энергии, связанного как с наличием высокоразвитой поверхности раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды, так и со сравнительно большими значениями межфазного натяжения сг. Этот избыток поверхностной энергии обусловливает принципиальную неустойчивость лиофобных дисперсных систем, т. е. протекание в них различных процессов, ведущих к уменьшению дисперсности и в конечном итоге к разрушению дисперсных систем — их разделению на макроскопические фазы. Скорость протекания этих процессов разрушения лиофобных дисперсных систем и их устойчивость определяются природой, фазовым состоянием и составом дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также дисперсностью и концентрацией дисперсной фазы. Устойчивость дисперсных систем может меняться в очень широких пределах от практически полной их неустойчивости (когда время существования дисперсных систем составляет секунды и доли секунд) до практически полной устойчивости (когда заметные изменения состояния систем наблюдаются лишь за геологические промежутки времени). [c.239]

Данная глава посвящена изложению теоретических представлений о природе, закономерностях и механизмах основных процессов, ведущих к разрушению дисперсных систем, и общих факторах, определяющих скорость протекания этих процессов, а следовательно, и устойчивость дисперсных систем приложение этих общих представлений к различным конкретным системам будет рассмотрено в следующей главе. [c.239]

В связнодисперсных системах (так же как и в близких им по свойствам системах с высокой концентрацией дисперсной фазы, где частицы сближены принудительно ) частицы могут остаться разделенными прослойками среды, или может произойти полное вытеснение последних. Прорыв прослойки означает возникновение непосредственного контакта для твердых частиц и полное слияние — для капелек и пузырьков. Соответственно скорость разрушения дисперсных систем существенно зависит от устойчивости таких прослоек — их способности сопротивляться вытеснению. При этом устойчивость прослоек дисперсионной среды, и в первую очередь жидкой среды, может [c.243]

Далее началось исследование ряда полимерных систем, являющихся типично коллоидными (дисперсии, латексы, наполненные полимеры, смеси полимеров и пр.). Все это дало возможность рассматривать полимеры как гетерогенные системы, характеризующиеся различными уровнями гетерогенности как в растворе, так и в блоке. Таким образом, начался и продолжается процесс сближения физической химии полимеров и коллоидной химии, если последнюю, следуя Ребиндеру [29], определить как раздел физической химии, в котором рассматриваются процессы образования и разрушения дисперсных систем, а также их характерные свойства, связанные в основном с поверхностными явлениями на границах раздела фаз в этих системах . [c.9]

Мы рассмотрели развитие основных идей, определяющих содержание проблемы устойчивости. Еще больше времеии и места следовало бы уделить рассмотрению устойчивости конкретных дисперсных систем, играющих значительную роль в природе, практике, промышленности. Так, одна из важнейших задач заключается в сохранении устойчивого состояния суспензий, эмульсий и других объектов, проходящих в процессе переработки через сложные системы производственных агрегатов. Не менее важной для народного хозяйства является и обратная задача — скорейшего разрушения дисперсных систем — дымов, туманов, эмульсий, промышленных и сточных вод. Огромный конкретный материал, накопленный человечеством в этой области, сосредоточен в специальных монографиях (см. гл. XVHI). Ограничимся здесь иллюстрацией многообразия и сложности коагуляционных явлений на примерах, связанных с процессами почвообразования. [c.257]

При транспорте, хранении, переработке и применении нефтяного сырья происходит образование или разрушение дисперсных систем. Одним из перспективных научных направлений является изучение закономерностей разовых переходов на основе принципов физико-хишчес-кой механики нефтяных дисперсных систем - научной дисциплины, возникшей на стыке физической и коллоидной химки, а также химической технологии переработки нефти. [c.3]

С другой стороны, раскрытие механизма поверхностных явлений и адсорбции дает средства для резкого понижения устойчивости — для разрушении дисперсных систем. Сюда относятся деэмульгиропание природной нефти, включающей примерно до половины соленой воды осаждение вредных азродисперсных систем — дымов, пылей, в том числе пыли силикатных горных пород, вызывающей тяжелые легочные заболевания, взрывоопасных пылей — угольной, а при определенных усло-ииях также мучной, сахарной и пыли от обработки полимерных материалов адсорбционное извлечение загрязнений при очистке сточных вод гашение пен там, где они мешают, например в дрожжевом производстве. [c.8]

Рассмотренные в предыдущих главах закономерности поверхностных явлений в одно- и двухкомпонентных системах на границах раздела конденсированных фаз с собственным паром (или воздухом) во многом приложимы и к границам раздела между двумя конденсированными фазами I— двумя жидкостями, жидкостью и твердой фазой или двумя твердыми фазами. В то же время эти границы имеют и ряд особенностей, связанных прежде всего с тем, что в них межмолекулярные взаимодействия частично скомпенсированы, причем степень насыщения поверхностных сил определяется близостью молекулярной природы контактирующих фаз. Адсорбция ПАВ на таких межфазных поверхностях может очень сильно понижать их поверхностную энергию, что имеет принципиальное значение в связи с рассматриваемой в гл. IV, VIII—X ролью ПАВ в образовании и разрушении дисперсных систем. [c.81]

Применение ПАВ, а также электролитов позволяет эффективно управлять процессами вознииювения и разрушения дисперсных систем, регулировать их устойчивость, структурно-механические и другие свойства. ПАВ участвуют в самых разнообразных микрогетерогенных химических, биохимических, физиологических процессах, таких, как мицеллярный катализ, явления обмена, проницаемость мембран и т. д. Управление устойчивостью всевозможных дисперсньсх систем лежит в основе многих технологических процессов. [c.9]

Процессами разрушения дисперсных систем, приводящими к уменьшению свободной поверхностной энергии межфазных границ, служат изотермическая перегонка вещества от малых частиц к более крупным, коалесценция (слияние частиц) и коагуляция (агрегирование частиц при их слипании) . При изотермической перегонке, связанной с повьипенным значением химического потенциала вещества малых частиц по сравнению с более крупными (см. гл. I, 3), и при коалесценции уменьшение свободной поверхностной энергии обусловлено уменьшением площади поверхности раздела фаз, часто при неизменном значении удельной поверхностной энергии (поверхностного натяжения) а, т. е. А 5=<тЛ5 < 0. При коагулящш особенно в тех случаях, [c.287]

В связнодисперсных системах (так же как и в близких им по свойствам системах с высокой концентрацией дисперсной фазы, где частицы сближены принудительно ) частицы могут остаться разделенными прослойками С15еды или может произойти полное вытеснение последних. Прорыв прослойки означает возникновение непосредственного контакта для твердых частиц и полное слияние — для капелек и пузырьков. Соответственно скорость разрушения дисперсных систем существенно зависит от устойчивости таких прослоек — их способности сопротивляться вытеснению. При этом устойчивость прослоек дисперсионной среды, и в первую очередь жидкой, может существенно меняться под воздействием ПАВ. Характерной моделью, позволяющей рассмот >еть свойста прослоек среды, а следовательно, и природу устойчивосги дисперсных систем к процессам коагуляции и коалесценции, являются пенные и эмульсионные пленки — отдельные элементы соответствующих дисперсных систем, а также тонкие пленки смачивающей жидкости на поверхности твердого тела. [c.291]

Цель исследований в К. х.-развитие научных основ управления образованием, св-вами и разрушением дисперсных систем (ДС) и граничных слоев путем регулирования межмолекулярных взаимод. на границах раздела фаз, прежде всего с по.мощью поверхностно-активных веществ (ПАВ), способных самопроизвольно концентрироваться (адсорбироваться) на пов-сти частиц дисперсной фазы. Объектами исследований в К. х. являются разнообразные ДС и пов-сти раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, а также границы раздела между макроскопич. фазами адсорбц. слои (моно- и полимолекулярные) и смачивающие пленки тонкие пленки-как плоские, так и замкнутые (ламеллярные системы, в т. ч. липосомы) нити (фибриллярные системы) аэрозоли (дымы, туманы, смог, облака), а также порошки пены и газовые эмульсии эмульсии и латексы (с.м. Латекс натуральный, Латексы синтетические, а т кже Смазочно-охлаждающие жидкости. Эмульсионная полимеризация) суспензии, взвеси и пасты золи и гели системы с твердой дисперсионной средой (металлы и сплавы, горные породы, газовые и жидкостные включения в твердых телах). [c.433]

Коллоидная химия (от греч. коПа — клей, eidos — вид) — раздел физической химии, в котором изучаются процессы образования и разрушения дисперсных систем (см. Золи, Гели, Коагуляция, Пептизация), а также их характерные свойства, связанные с поверхностными явлениями на границе раздела фаз. [c.68]

Один из типичных случаев геТерокоагуляции -г- так называемая взаимная коагуляция — слипание разноименно заряженных частиц, которое происходит за счет электростатических сил притяжения. Этот процесс широко используют для разрушения дисперсных систем, необходимого при очистке природных и промышленных сточных вод. Так, на водопроводных станциях перед подачей воды на песчаные фильтры к ней добавляют А1з(804)з или РеС1з — положительно заряженные золи гидроксосоединений алюминия или железа, образующиеся в результате гидролиза, вызывают быструю коагуляцию взвешенных, отрицательно заряженных частиц почвы, микрофлоры и др. [c.145]

Рис. 1. Схематическое изображение вроцессов, протекающих при получении и разрушении дисперсных систем.

Химическое разрушение адсорбционных слоев. Химический метод, в принципе, применим для любых дисперсных систем при условии, что используемые для стабилизации молекулы ПАВ в результате химических реакций замещения, расщепления или ионного обмена теряют способность образовывать устойчивые пленки. Например, если подкисляют эмульсии масло/вода, стабилизированные солями щелочных металлов карбоновых кислот, то возникают свободные жирные кислоты, не обладающие эмульгирующими свойствами. В частности, такой прием нашел широкое распространение в технологии изготовления пенопластов из латексов [247]. Разрушение дисперсных систем производят также введением в дисперсионную среду катионов щелочноземельных металлов. В эмульсиях типа масло/вода 5г + и Ва + при [c.121]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология