Смачивание пористых тел

Вообще следует заметить, что адсорбционная калориметрия при экстремально низких температурах может дать весьма богатую информацию не только о емкости монослоя, но и об энергетической неоднородности поверхности в чистом виде [1], о характере и природе взаимодействия с адсорбентом и т. д. Наконец, из данных по дифференциальным теплотам адсорбции путем графического интегрирования можно определить теплоту исчезновения адсорбционной пленки и отсюда — удельную поверхность адсорбента [3]. Этого можно достигнуть и непосредственным измерением теплоты смачивания пористого адсорбента с предадсорбированной смачивающей жидкостью [4], [c.141]

В дальнейшем надо исследовать зависимость теплоты смачивания пористых адсорбентов как от природы, так и от их структуры. Результаты такого исследования должны дать величины теплот смачивания на единицу поверхности с учетом ее природы и структуры. Эти величины можно было бы использовать для быстрой и достаточно точной оценки величины удельной поверхности многих активных адсорбентов и катализаторов. [c.179]

Наиболее распространенным способом, позволяющим получать осадки с высокой дисперсностью, является метод химического восстановления солей или оксидов металлов, осажденных предварительно на поверхности углеродного носителя или внедренных в пористую структуру углеродной матрицы. Существенное влияние на свойства таких катализаторов оказывают условия введения соединений металла в носитель и их восстановления. Введение ионов платины производится, как правило, с использованием комплексных соединений другие благородные металлы вводятся в виде простых солей. С увеличением концентрации платины в растворе и, следовательно, количества введенной платины поверхность осадка растет вначале пропорционально концентрации 2]. Однако затем вследствие укрупнения агрегатов этот рост замедляется. Градиент распределения платины по зерну активированного угля уменьшается при снижении концентрации исходного пропитывающего раствора [3]. С целью улучшения смачивания пористой структуры носителя используется его предварительное окисление [4]. Применение неводных (например, бензольно-этанольных) растворов также позволяет улучшить распределение промотора [4, 5]. [c.173]

Движение фронта жидкости в слое порошка или в пористом теле также может служить относительной характеристикой смачивания. Визуальное наблюдение фронта жидкости, особенно расплавов металлов, невозможно вследствие высоких температур и непрозрачности металлов. В связи с этим применялся относительный метод оценки смачивания по уменьшению объема капли расплава стекла при температуре 2000 °С. О скорости смачивания пористых тел расплавами металлов можно судить по продольным срезам охлажденных образцов для чего применяется специальный прибор [c.71]

Краевой угол при смачивании пористой поверхности можно определять по следующей формуле [c.236]

При смачивании пористых тел необходимо учитывать, что краевой угол в этих условиях существенным образом отличается от краевого угла при смачивании гладких поверхностей Приближенные значения краевого угла, полученные при смачивании различных пористых тел, следующие для воды — 67°—84° для керосина— 65°—71° для четыреххлористого углерода — 55°—67°. [c.237]

При непосредственном измерении краевого угла пористых тел необходимо использовать капли, соизмеримые с размерами пор. Практически это не всегда возможно. При измерении смачивания пористых тел возникают дополнительные трудности, когда обнаруживается неодинаковое смачивание элементов поверхности этого тела. Поэтому зачастую смачивание пористых тел определяют относительными методами. [c.237]

Поверхность пористых тел неоднородна часть поверхности срт приходится на твердую фазу, а другая часть ф — на поры (фт + фп = 1). Поэтому смачивание пористых тел можно рассматривать в первом приближении как частный случай смачивания неоднородной твердой поверхности (см. II. 3). Если диаметр пор достаточно мал, можно воспользоваться представлением об эффективном поверхностном натяжении. Тогда равновесный краевой угол 0ц можно рассчитать по уравнению, аналогичному уравнению [c.71]

Гистерезисные явления при смачивании пористых тел могут возникать также вследствие разрыва жидкого слоя вблизи шейки. Такой разрыв возможен, если радиус расширяющегося участка по крайней мере в два раза превышает радиус шейки [21]. Несмачивающую жидкость, которая осталась в порах после образования локальных разрывов, уже не удается вытеснить при понижении давления. , [c.75]

Особенности смачивания пористых поверхностей оказывают большое влияние на многие промышленные и природные процессы. Характерным примером может служить односторонняя проницаемость биологических мембран она в значительной мере обусловлена тем, что шейка поры затрудняет движение только смачивающей жидкости и способствует продвижению несмачивающей жидкости 1101]. [c.75]

Уравнение (V. 15) позволяет оценивать влияние ПАВ на скорость смачивания пористых тел. Для этого измеряют время, которое требуется для пропитки одинаковых по объему образцов растворами различных ПАВ. [c.198]

Смачивание пористых материалов играет важную роль во многих процессах черной металлургии (агломерация железных руд [287], проникновение железосиликатных расплавов в поры формовочных смесей [134] и др.). Смачивание влияет на очистку стали от неметаллических продуктов раскисления при хорошем смачивании неметаллические включения не удаляются из жидкой стали, находящейся в мартеновской печи [3]. Хорошее смачивание жидкими металлами графита или других добавок, вводимых в жидкий металл в виде мелких частиц, необходимо для получения сплавов [c.206]

Теоретически и экспериментально установлено, что для смачивающих жидкостей краевой угол на шероховатой поверхности уменьшается, а для несмачивающих — увеличивается. Аналогичная тенденция наблюдается при смачивании пористой поверхности. Если жидкость смачивает стенки пор, то в устье пор малых размеров угол смачивания равен нулю [55]. [c.13]

Результаты исследования гистерезиса смачивания представлены на рис. 5.40. Как видно, на зависимости гистерезиса смачивания монослоев трис-ТМС имеется выраженная ступенька в области мольных объемов 160—190 см . Для жидкостей с меньшим мольным объемом гистерезис смачивания значителен и варьирует от 8 до 12°. Для жидкостей с ббльшим мольным объемом гистерезис составляет всего 2-3°, что можно интерпретировать как практическое отсутствие гистерезиса при смачивании [51]. Согласно [268], такое поведение может быть интерпретировано как эффект исключения по размеру при смачивании пористого монослоя (рис. 5.41). Если размер молекул смачивающей жидкости превышает [c.237]

Система (9.59) содержит пять эмпирических функций двух переменных /с,., Pj (г = 1, 2, 3 ] = 1, 2). В качестве их аргументов можно выбрать любые две насыщенности из трех, в сумме составляющих единицу. Однако в силу несимметричности уравнений капиллярного равновесия относительно номеров фаз удобно зафиксировать аргументы и придерживаясь правила нумерации фаз, учитывающего их различия по смачиваемости породы пласта. Будем считать, что индекс i = 1 всегда отвечает наиболее смачивающей фазе, г = 2-наименее смачивающей (или несмачивающей) фазе, а г = 3-жидкости с промежуточной смачиваемостью. Кроме того, считаем, что краевые углы смачивания в каждой точке одинаковы. Тогда для системы вода-нефть-газ такой способ упорядочивания фаз будет зависеть от того, какой является пористая среда-гидрофильной (лучше смачиваемой водой) или гидрофобной (лучше смачиваемой нефтью). В гидрофильной среде индексы 1, [c.284]

Явление смачивания, приводящее к формированию краевого угла между жидкостью и твердой подложкой, лежит в основе механизмов, определяющих равновесие и кинетику влаги в пористых телах. Величина равновесного краевого угла 0о определяется полем поверхностных сил и энергией взаимодействия жидкости с твердой подложкой. Слабое взаимодействие ведет к несмачиванию, сильное —приводит к растеканию жидкости по поверхности, ее полному смачиванию. [c.210]

Отличительной чертой многосвязных моделей, к которым относятся как плоские, так и пространственные решетки, является эффект доступности, проявляющийся в условиях ненасыщенной пористой среды [23]. С их помощью можно моделировать смачивание и высыхание пористых материалов, фильтрацию в ненасыщенной пористой среде, вытеснение жидкости жидкостью или газом с учетом изоляции отдельных участков и взаимного включения фаз. [c.130]

Существует несколько методов очистки воздуха от пыли, широко применяемых в народном хозяйстве. Наиболее распространены механическая очистка, основанная на использовании силы тяжести, центробежной или инерционных сил мокрая очистка, когда частицы пыли удаляют из воздуха при смачивании их жидкостями фильтрование воздуха через пористые материалы электроочистка, основанная на осаждении частиц под действием сил электрического поля [43]. [c.94]

Пористость каменных углей средней степени метаморфизма, вычисленная этим способом, обычно составляет 4—5 /о- Более точно пористость определяется различными методами измерения внутренней поверхности. Например, определения теплоты смачивания, сорбционной способности и пр. Поры углей имеют несколько структурных порядков и разделяются Веселовским [7, с. 19] на сле- [c.188]

Самопроизвольная капиллярная пропитка пористой среды прекращается, если угол избирательного смачивания 0 становится равным или больше 60°. В пористой среде со смешанной (гидрофильной и гидрофобной) смачиваемостью усредненный угол смачивания при движении мениска, очевидно, не менее 60°. [c.40]

Для идеальных пористых сред кривые капиллярного вытеснения и вымывания должны совпадать. Однако при исследовании реальных сред наблюдается различие в характеристике вымывания и вытеснения, связанное с различием в величинах наступающего и отступающего углов смачивания. Тем не менее для однородных пористых сред при капиллярном впитывании (например, для набивок из одинакового размера стеклянных шариков) всегда достигается полное насыщение смачивающей жидкостью. [c.209]

В отличие от адсорбции на телах с ровной поверхностью адсорбция на пористых телах существенно зависит от структуры пористого тела, от его пористости и размера пор. Как уже отмечалось, положительная адсорбция на пористых телах возможна при наличии достаточного сродства между адсорбентом и адсорбатом для обеспечения смачивания. [c.143]

Смачивание пористых тел. Смачивание в этих условиях имеет ряд особенностей. Рассмотрим теоретические представления, развитые Б. В. ДерягинымОсновные положения этой теории сводятся к следующему. Смачивание пористого тела происходит термодинамически обратимо, а свободная энергия системы освобождается в виде работы, которая полностью расходуется на преодоление внутреннего трения при движении жидкости в порах. Если [c.235]

Изменение кажущегося краевого угла смачивания пористого стекла, гидрофобизованного раствором СНз51С1з [c.84]

При анализе смачивания пористых поверхностей целесообразно также проводить сопоставление со смачиванием шероховатых поверхностей. Действительно, из уравнений (11.10) и (11.11) следует, что при хорошем смачивании увеличение пористости приводит к уменьшению равновесного краевого угла, а при плохом— к его увеличению. Таким образом, изменение пористости влияет на равновесный макрокраевой угол так же, как изменение коэффициента шероховатости [если размер микронеровностей достаточно мал и выполняется соотношение (11.6)]. Это сходство обусловлено следующей причиной. При хорошем смачивании жидкость заполняет поры. При этом объем капли на поверхности уменьшается и в результате макрокраевой угол уменьшается. По той же причине (вытекание смачивающей жидкости из капли по [c.71]

Существенная особенность смачивания пористых тел (по сравнению со сплошными неоднородными поверхностями, а также с сильно шероховатыми поверхностями) заключается в том, что при определенных условиях жидкость может проникать по порам глубоко внутрь. Проникновение жидкости в поры оказывает существенное влияние на краевые углы. Так, впитывание жидкости в верхние слои твердого тела представляет одну из основных причин физико-химического гистерезиса смачивания [100]. На пористых телах эти эффекты проявляются особенно резко. Например, при контакте воды с текстильными материалами краевые углы отте-кания воспроизводятся плохо из-за быстрого впитывания воды в поры [98]. Проникновение жидкости по порам и обратный процесс (вытеснение жидкости) имеют важное значение в промышленности (например, в пропитке и в сушке), а также в некоторых природных процессах (например, движение вод в почвах). В связи с этим кратко рассмотрим условия движения жидкости в узких порах. [c.73]

К видам влаги, удерживаемой физико-механическими формами связи, относятся пленочнзя влага, капиллярная влага и свободная влага. Пленочная влага образуется прилипанием жидкости при непосредственном соприкосновении с поверхностью твердого вещества. Наличие этой влаги обусловлено связью смачивания, т. е. когда поверхностное натяжение характеризуется углом смачивания 0 <90°. Капиллярная влага удерживается в пористой среде капиллярными силами, возникающими на границе соприкосновения трех фаз — твердой, жидкой и газообразной. Следовательно, капиллярная влага может существовать только при наличии границы раздела, т. е. при неполном смачивании пористой среды. Капиллярную влагу можно подразделить на влагу, находящуюся в микро-порах (размер пор менее 0,1 мкм) и в макропорах (более 0,1 мкм). При механических способах обезвоживания влага из микропор не удаляется. Влагу в макропорах, в свою очередь, подразделяют [58, 70] на поровую связанную и поровую несвязанную. Поровая связанная влага находится вблизи точек контакта твердых частиц и ее называют также капиллярно-стыковой влагой. Скопление капиллярно-стыковой влаги иногда называют жидкостной манжетой. [c.12]

В то же время при использовании мембран для мембранной дистилляции необходимо полностью устранять смачивание. На рис. VI-40 приведена зависимость давления, которое нужно приложить, чтобы добиться смачивания пористой полипропиленовой мембраны (A urel) растворами этилового спирта, от концентрации спирта в воде [50]. С увеличением концентрации спирта поверхностное натяжение раствора снижается, соответственно снижается и давление смачивания пористой мембраны. При 30-40%-ных концентрациях спирта в растворе поверхностное натяжение уже достаточно мало, что обеспечивает самопроизвольное смачивание. Для оценки роли смачивания полезно для жидкости или жидкой смеси определить такое критическое поверхностное натяжение [50]. [c.366]

Основные препятствия, затрудняющие использование уравнений З.В. Волковой для расчета углов избирательного смачивания пористых сред по данным капиллярного иропитывания, состоят в образовании в поровом пространстве смесей жидкостей, что не учитывается уравнением (VI.8), а также в трудности определения радиуса 1 характеризующего геометрию порового пространства образца и одновременно свойства жидкостей. Кроме того, уравнение (VI.8) не учитывает зависимость угла смачивания и поверхностного натяжения от скорости движения мениска. Однако это уравнение можно использовать для приближенной оценки смачиваемости гидрофильных пористых сред, если принять некоторые допущения. Например, влиянием на скорость впитывания воды в нефтенасыщенные образцы водонефтяных смесей, образующихся в пористой среде в зоне пропитки, можно пренебречь, если для расчетов смачиваемости использовать начальную скорость впитывания воды (в момент времени Г = 0), когда смеси еще не успели образоваться. Далее предположим, что радиусы / пор в начальный момент пропитки в меньшей степени зависят от свойств жидкости, и примем, что средний размер пор в образце породы зависит от проницаемости к и пористости т породы по известному соотношению [c.176]

Довольно широкое распространение получил также метод смачивания зерен в ванне из расплавленного парафина. Образец взвешивают трижды — до погружения в парафин и после этого с коркой застывшего парафина — в воде и воздухе. Из этих трех взвешиваний, введя поправку на известный удельный вес застывшего парафина, можно определить Д. Вариантом указалной методики может считаться пропитывание пористых зерен (активированных углей) парафином [46, Ф. И. Котяхов] со снятием излишков расплавленного парафина фильтровальной бумагой. Точность определения Д в работе [54] оценена в 2% (отн.). [c.50]

Экспериментальное определение пористости слоя твердых частиц не представляет затруднений как прямыми методами — пикпометрическими, смачиванием частиц парафином и т. п., так и косвенными — например, с помощью аэродинамического моделирования. Большинство методов определения пористости твердых и сыпучих материалов, разработанных рядом отечественных и зарубежных ученых, подробно рассмотрены [4]. [c.28]

Исследуемые образцы пыли разделены на две группы — гидрофильные и гидрофобные. Фракционные к. п. д. г фр возрастают с увеличением плотности и размера частиц. Некоторые образцы пылей несколько выпадают из ряда, расположенного по возрастанию плотности пыли. Это наблюдается для пористых частиц с большой -удельной поверхностью, а, следовательно, и с повышенными адсорбционными свойствами. Обильная адсорбция тазовых молекул вызывает повышение кинетического гистерезиса смачивания [259]. [c.175]

В исследованиях Ньюкомбп, как и в других исследованиях, обращают на себя внимание высокие абсолютные скорости, обеспечивающие максимальную безводную нефтеотдачу. При наилучшем сочетании угла смачивания и поверхностного натяжения (о = 0,044 Н/м, 0 = 66—80°) величина этой скорости фильтрации (см. рис. 18, кривая 2) равна 100 м/год. Если принять пористость примерно 0,3, а остаточную нефтенасыщенность 0,10, то окажется, что для получения максимальной безводной нефтеотдачи необходимы скорости продвижения водонефтяного контакта порядка 350—400 м/год. При других сочетаниях указанных выше характеристик системы оптимальные скорости фильтрации изменяются в пределах от 400 до 3000 м/год. [c.95]

В экспериментах на модели с единичным малопроницаемым включением, как и следовало ожидать из теоретических соображений, наблюдалось опережение водонефтяного контакта на участке с пониженной проницаемостью. При этом с увеличением скоростей нагнетания воды опережение фронта вытеснения в малопроницаемом включении уменьшается. Однако, несмотря на чрезмерно большие скорости нагнетания воды, полного выравнивания или даже отставания фронта вытеснения в соответствии с проницаемостью включения не было достигнуто. Это объясняется тем, что в данных исследованиях использовалась система с повышенным поверхностным натяжением и углом смачивания, приближающимся к 0°. Так же, как в микронеоднородных пористых средах, в макронеоднородных системах подобного типа для выравнивания фронта воды целесообразно в качестве вытесняющих жидкостей использовать растворы с высоким поверхностным натяжением (а = 0,045 Н/м) и углы смачивания 45—60°. [c.109]

Частично очищенный таким образом газ рав1юмерно распределяется по свободному сечению аппарата и поступает в проволочный лабиринт вращающегося на валу. ситчатого диска 4. Последний вращается электродвигателем 5 через редуктор 6. Сильно развитая и смоченная маслом поверхность диска 4 задерживает все содержащиеся в газе мелкодисперсные твердые частицы. Удаление твердых частиц с поверхности ситчатого диска, а также смачивание ее маслом происходят при вращении диска. Как видно из схемы, часть поверхности диска, проходя через ванну 7, увлекает своей пористой поверхностью [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология