Дисперсная фаза коагуляция частиц

Пены и эмульсии — это дисперсные системы, которые состоят соответственно из газа, диспергированного в жидкости, и жидкости, диспергированной в другой жидкости. В отличие от золей, представляющих собой частицы твердого вещества, диспергированного в жидкости, пены и эмульсии характеризуются тем, что межфазная граница в них разделяет два вещества, обладающие текучестью. По этой причине форма частиц в этих системах определяется условием минимума поверхности при данном объеме. В разбавленных пенах и эмульсиях частицы дисперсной фазы приобретают сферическую форму. При более высокой концентрации дисперсной фазы ее частицы вследствие взаимного сжатия деформируются, образуя определенного вида полиэдры (в монодисперсных системах образуются правильные гексаэдры). Процесс разрушения дисперсной системы в пенах и эмульсиях не ограничивается только слипанием частиц (коагуляцией), но может продолжаться до полного их слияния, т. е. коалесценции. [c.221]

Основным преимуществом описанного метода седиментационного анализа является его высокая точность, так как он позволяет проводить исследования весьма разбавленных суспензий, содержащих 0,2—0,001 вес. % дисперсной фазы. При этих концентрациях полностью исключаются явления коагуляции, вызываемые совместным осаждением частиц различных размеров, неизбежные при осаждении концентрированных суспензий, применяемых в других методах. Недостатками метода являются длительность опытов и вероятность ошибок при графической обработке результатов. [c.25]

Уменьшение дисперсности системы (укрупнение частиц) происходит в основном в результате слипания частиц дисперсной фазы — коагуляции [флокуляции — в случае образования хлопьев). Внешне этот процесс сопровождается помутнением или изменением [c.280]

Основным свойством лиофобных дисперсных систем является их принципиальная термодинамическая неравновесность, связанная с большим запасом свободной поверхностной энергии на развитой межфазной поверхности раздела. Поэтому в них самопроизвольно протекает процесс слипания частиц дисперсной фазы — коагуляции. [c.76]

Процессы второго рода объединяются названием коагуляции (коагуляция означает свертывание). Это явление заключается в укрупнении частиц дисперсной фазы в результате их взаимного слипания или слияния. Эти процессы (т. е. агрегации вещества) в определенных условиях могут протекать самопроизвольно, так как они сопровождаются уменьшением величины по- [c.508]

Для электролитов, способных к перезарядке поверхности частиц дисперсной фазы, коагуляция наблюдается только при концентрациях [c.296]

При наличии дисперсной фазы размеры частиц н равномерность их распределения зависят от соотношения вязкости смешиваемых компонентов и условий смешивания — вальцевание смеси, смешение латексов с последующей совместной коагуляцией, смешение их с растворами полимеров и дальнейшие сушка и прессование и т. д. В случае системы поливиниловый спирт — карбоксилатныи каучук латексное смешение дает композицию с более высокими [c.517]

Характерная картина образования кристаллических агрегатов может наблюдаться при добавлении к раствору мелкокристаллического парафинистого продукта в углеводородном растворителе какого-нибудь осадителя, например кетона, дихлорэтана и др. При этом происходит следующее. При растворении продукта в бензоле или в бензине и последующем охлаждении образуется раствор, содержащий неагрегированные кристаллики парафина, относительно равномерно рассеянные по всей массе раствора при добавлении к раствору осадителя понижается растворимость находящихся в нем как твердых, так и жидких компонентов обрабатываемого продукта. Это приводит к выделению из раствора и адсорбции на поверхности кристалликов некоторого количества наиболее высокомолекулярных и малорастворимых жидких компонентов. Введение осадителя сопровождается, возможно, также и изменением электрического заряда частиц (кристаллов) парафина. В результате указанных явлений разрозненные кристаллики парафина начинают собираться сначала в хлопья, а затем в комки, т. е. происходит агрегация кристалликов, аналогичная коагуляции дисперсной фазы коллоидного раствора. На рис. 11 [c.74]

Уравнение Эйнштейна (VII.29) получено в предположении отсутствия взаимодействия между частицами дисперсной фазы, поэтому оно справедливо только для разбавленных растворов. С увеличением концентрации дисперсной фазы взаимодействие частиц возрастает, и его необходимо учитывать. Подобные взаимодействия, вызванные вынужденным сближением частиц, характерны для лиофильных или стабилизированных систем при предельных Концентрациях дисперсной фазы, когда еще не происходит коагуляция. [c.426]

Отработанные масла, слитые с дизельных и карбюраторных двигателей, оснащенных центробежными маслоочистителями, значительно отличаются от отработанных масел, слитых с двигателей, имеющих в масляной системе фильтры тонкой очистки (нри одинаковых условиях эксплуатации), наличием более мелкой дисперсной фазы углистых частиц, затрудняющих их регенерацию (фильтрацию) на стандартном оборудовании с контактной обработкой и требующих более глубоких методов очистки (предварительной коагуляции или сернокислотной очистки). [c.55]

ПАВ приобретают огромное значение во всех отраслях народного хозяйства. Это определяется тем, что, концентрируясь на разных поверхностях раздела, эти вещества образуют тончайшие адсорбционные слои, резко изменяющие молекулярную природу и свойства поверхностей. При этом, во-первых, изменяется кинетика процессов перехода веществ через поверхности разделов фазы, во-вторых, что не менее важно, изменяются условия молекулярного взаимодействия соприкасающихся фаз. Таковы сцепление на границе фаз — коагуляция частиц и коалесценция капель дисперсной фазы в данной дисперсной системе, условия адгезии, трения, все условия молекулярно-силового взаимодействия. [c.8]

Размер частиц дисперсной фазы. Размер частиц дисперсной фазы в смеси полимеров определяется соотношением вязкостей смешиваемых полимеров и условиями смешивания. Наиболее определенно размеры частиц фиксируются в том случае, когда полимеры смешиваются в виде латексов или искусственных водных дисперсий. Если оба латекса стабилизированы одинаковым поверхностноактивным веществом, коагуляция смеси латексов приводит к равномерному рас- [c.298]

Идеальный дисперсный поток может быть описан двухскоростной моделью взаимопроникающего движения двух несжимаемых фаз в поле сил тяжести, с одинаковым давлением в фазах, одинаковыми частицами, форма которых близка к сферической, при отсутствии вязкого трения на стенках колонны, дробления и коагуляции частиц. [c.87]

Согласно общепринятой модели ССЕ силы межмолекулярного взаимодействия парамагнитных ядер дисперсной фазы НДС формируют вокруг себя прочную сольватную оболочку, которая защищает частицы дисперсной фазы от коалесценции и приводит к их преимущественной коагуляции. Так, при формировании каждого нового иерархического уровня надмолекулярной структуры в НДС частицы предыдущего уровня во многом сохраняют свою индивидуальность. При этом толщина и молекулярный состав сольватных оболочек различных уровней могут существенно различаться. [c.5]

С увеличением pH сточной воды (см. рис. 5.6) происходит уменьшение оптической плотности, ХПК и возрастает концентрация ионов А1 . Увеличение концентрации ионов в дисперсионной среде в диапазоне значений pH = 6 4- 9 обусловлено электрохимическими реакциями, которые с возрастанием pH дисперсии в указанном диапазоне протекают интенсивнее. Ионы Са уменьшают энергетический барьер взаимодействия между дисперсными частицами за счет их разряжения и уменьшения -потен-циала или сжимают диффузный двойной слой, что делает возможным электрообработку, вызывающую коагуляцию дисперсной фазы при напряженности поля 5 В/см в течение 4 мин. Уменьшение оптической плотности и ХПК обработанной воды связано с тем, что, возможно, при возрастании pH уменьшается энергетический барьер взаимодействия частиц. [c.104]

В качестве зарядчика целесообразно применять соли с катионами Mg2+, Ре +, А1 +, а противоионом может служить анион КЮз . Регулировать толщину, плотность и равномерность осадка можно, меняя параметры электрофоретического осаждения, напряжение электрического поля, время осаждения, концентрацию и дисперсность твердой фазы металлического порошка. Наибольшее влияние из указанных факторов оказывает напряжение электрического поля, приводящего к сближению и коагуляции частиц. [c.84]

Неустойчивость систем оказывает влияние на протекание в заводских условиях целевых и побочных химико-технологических процессов и вызывает в ряде случаев необходимость принятия соответствующих технических мер (например, для защиты нефтезаводской аппаратуры и оборудования от отложений кокса). Укрупнение частиц дисперсной фазы за счет их слипания под влиянием межмолекулярного взаимодействия друг с другом с потерей кинетической устойчивости и последующим разделом фаз называется коагуляцией. Этот процесс состоит из скрытой и явной стадий. [c.16]

Под адсорбционной устойчивостью дисперсной системы понимается способность ее противостоять коагуляции частиц дисперсной фазы прн контакте с твердой поверхностью. [c.65]

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]

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]

В коллоидных системах к этому добавляется еще эффект рассеяния света коллоидными частицами, наиболее значительный для лучей г риьигрй л.пинпй нплны. т. е. для синих и фиолетовых лучей. Этот фактор действует значительно слабее, чем избирательное поглощение колебаний с определенной длиной волны, однако влияние его все же заметно проявляется. Вследствие этого в отраженном (точнее говоря, в рассеянном) свете большинство бесцветных коллоидных растворов имеет синеватый оттенок, а в проходящем свете, соответственно, — оранжевый или красноватый, так как проходящий свет частично лишается синих и фиолетовых лучей. Если само вещество дисперсной фазы коллоида окрашено, то коллоидный раствор приобретает интенсивную окраску. Таковы, например, оранжевые золи сернистого мышьяка или темно-коричневые золи гидроокиси железа. При этом в некоторых случаях на цвет раствора оказывает влияние и степень дисперсности. Так, высокодисперсные золи золота окрашены в ярко-красный цвет при уменьшении степени дисперсности цвет их изменяется и становится темно-синим при коагуляции. [c.536]

Коагуляционные структуры. Как следует из названия, фиксация взаимного положения частиц в этих системах наступает в результате коагуляции (слипания частиц). При достаточной концентрации дисперсной фазы коагуляция ведет к образованию сплошной рыхлой сетки из взаимосвязанных частиц. Наличие определенной прочности такой сетки ведет к превращению жидкой текучей взвеси в желеобразное или пластичное состояние. Отсюда и название структурированного коллоида — гель (gel) — структурированный коллоидный раствор. Коагуляция — наиболее распространенная причина структурирования. Важным частным случаем коагуляционного структурирования является образование параллельных линейных цепочек из связан-HbD между собой частиц при действии на дисперсную систему магнитного или электрического поля. С их изучения и началось становление современной теоретической реологии дисперсных систем. [c.677]

Медленно приливая этот раствор в пробирку с золем (при тщательном размешивании золя с раствором сульфата натрия), внимательно следить за началом коагуляции. Признаком начала коагуляции является помутнение золя (во всем объеме), свидетельствующее об образовании в золе (в результате объединения частиц дисперсной фазы) микродисперсных частиц. [c.280]

При добавлении неионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ) к типично гидрофобным золям образуются лиофильные коллоидные растворы [1, 2], агрегативная устойчивость которых обеспечивается полимоле-кулярными сольватными оболочками, окружающими частицы дисперсной фазы. Коагуляция таких лиофильных золей наступает, по нашему мнению, в результате разрушения сольватных слоев. Это имеет место, например, в высококонцентрированных растворах солей. Необходимо, однако, отметить, что в принципе можно представить себе и другой механизм коагуляции (и соответственно стабилизации), есд[и допустить, что в присутствии электролитов происходит десорбция ПАВ с новерхности коллоидных частиц. [c.71]

Коллоидная химия учит нас, что явления коагуляции сопровождаются потерей частицами дисперсной фазы тех электрических зарядов, которые появляются на них, правильнее — на их пограничных пленках, в результате адсорбции ионов соприкасающихся поверхностями двух не-смешивающихся жидкостей. В случае нефтяных эмульсий дисперсная фаза, т. е. мельчайшие капельки воды, ночти всегда заряжены полонгитель-но, адсорбируя на своей поверхности положительные ионы внешняя же фаза, т. е. нефть, соответственно приобретает отрицательный заряд. Будучи заряжены одноименно, частицы дисперсной фазы взаимно отталкиваются, что не позволяет им сливаться в более крупные агрегаты и, таким образом, поддерживает устойчивость эмульсии. Прибавка к этой эмульсии электролита вносит в систему существенные изменения начинается адсорбция частицами эмульсии ионов электролита, противоположных по знаку тому заряду, который несут сами эти частицы. Так, положи-тольно заряженная дисперсная фаза, например, частицы воды в нефтяной эмульсии, адсорбируют анионы электролита последние же, естественно, будут нейтрализовать у этих частиц их собственные электрические заряды. В результате, утратив вследствие нейтрализации свои заряды, а вместе с ними и свою устойчивость, частицы эмульсии начинают сливаться в более крупные капли, и эмульсия расслаивается. / [c.323]

Агрегативная устойчивость выражает собой способность кол лоидной системы сохранять свою стедедь дисперсности. Arpera тивная устойчивость (в отнощении коагуляции) обусловлена на личием у частиц дисперсной фазы электрического заряда и соль ватной (в частном случае — гидратной) оболочки. В сравнительно устойчивых коллоидных системах частицы дисперсной фазы, в ре зультате взаимодействия с молекулами или ионами окружающей среды, обычно приобретают электрические заряды, различные по величине, но одинаковые по знаку для всех частиц дисперсной фазы в данной системе. Это легко обнаружить при действии [c.509]

Сюда, в частности, относятся такие явления, как старение золя хранение золя при постоянной температуре ведет к агрегированию частиц дисперсной фазы (коагуляцио нное структуро-образование по П. А. Ребиндеру). В результате возникает аномальная вязкость таких систем. [c.349]

Режимы движения фаз в колонных аппаратах чрезвычайно многообразны. Знание закономерностей поведения фаз в каждом режиме и пределов изменения гидродинамических параметров, в которых существует тот или иной режим, соверщенно необходимо при правильном определении условий проведб йя химических и тепло-массообменных процессов. Многообразие режимов движения фаз в аппаратах колонного типа обусловлено многими факторами в частности, многообразием участвующих в движении сред (твердые, жидкие и газообразные), многообразием величин и направлений скоростей фаз, различными условиями ввода и вывода фаз, возможностью возникновения различного рода неустойчивостей в двухфазном потоке, возможностью протекания процессов дробления и коагуляции частиц, а также влиянием поверхностно-активных веществ и различных примесей на поведение капель и пузырей. Однако при всем многообразии различного вида течений, встречающихся в колонных аппаратах, можно вьщелить определенный класс дисперсных потоков, которые имеют ограниченное число установившихся режимов, а поведение фаз в этих режимах определяется общими для всех систем закономерностями. Такие потоки можно назвать идеальными. Они существуют при скоростях движения фаз, сравнимых со скоростью их относительного движения. При этом частицы распределены достаточно равномерно по сечению аппарата если и существуют градиенты концентрации дисперсной фазы, то они имеют конечную величину. Это означает, что концентрация частиц в среднем меняется от точки к точке непрерывным образом. Форма частиц близка к сферической, а их размер не слишком отличается от среднего размера частиц в потоке. [c.86]

Коалесценция частиц, происходящая в аппаратах колонного типа, носит наименование ортокинетической коагуляции. Этот процесс является следствием различия размеров частиц и их скоростей в полидиснерсной системе. Однако в распылительных и барботажных колоннах при высокой объемной доле дисперсной фазы, когда вероятность столкновения частиц должна быть особенно велика, имеет место особая структура двухфазного потока, при которой частицы различного объема образуют единую группу — конгломерат частиц. Эта группа движется, как единое целое [27] со скоростью, которая не зависит от размеров отдельных частиц. [c.247]

В предыдущблМ разделе был рассмотрен механизм образования капель и пузырей в процессе диспергирования жидкости или газа. Однако частицы дисперсной фазы в процессе своего движения по высоте аппарата подвергаются различным воздействиям, которые приводят к изменению средних размеров частиц. В аппарате непрерывно происходят два противоположных процесса дробление дисперсной фазы и коагуляция частиц. Суммарный эффект этих процессов наряду с начальным процессом образования дисперсии определяет средний размер частиц и их распределение по размерам. Внешним выражением наличия противоположных процессов дробления и коагуляции является экстремальный характер зависимости размеров диспергированных частпц от нагрузкп по дисперсной фазе и бимодальный характер распределения частиц по размерам, о котором говорилось в предыдуш ем параграфе. [c.287]

Устойчивость и коагуляция связаны непосредственно с взаимодействием частиц дисперсной фазы между собой или с какими-либо макроповерхностями. Это взаимодействие также определяет адгезию частиц к макроповерхностям и структурообразование в дисперсных системах. Поэтому в основе любой теории устойчивости лежит соотношение между силами притяжения и отталкивания частиц. Существует единое мнение в отношении природы сил притяжения, которые обусловлены межмолекулярными силами Ван-дер-Ваальса. Силы же отталкивания между частицами могут иметь разную природу, соответствующую факторам устойчивости. Предложено несколько теорий, объясняющих те или иные экспериментальные факты с различных позиций (Дюкло, Фрейндлих, Мюллер, Рабинович, Оствальд и др.). Однако все эти теории были односторонними, они не учитывали и не объясняли многие факты. Создание общей количественной теории устойчивости дисперсных систем оказалось крайне трудной задачей. [c.325]

Устойчивость КОЛЛОИДНОЙ системы может быть утрачена в результате нейтрализации электрического заряда частиц дисперсной фазы. Эта нейтрализация может быть достигнута при введении в коллоидную систему электролитов. Ионы введенного электролита нейтрализуют заряды противоположного знака, находящиеся иа поверхности коллоидной частицы. Нейтрализующее действие ионов усиливается с увеличением заряда ионов, В результате происшед-щсй нейтрализации зарядов коллоидные частицы снова получают способность коагулировать. Таким образом введение в коллоидную систему электролита устраняет препятствие коагуляции, которое 0бус.)10влен0 электрическими зарядами частиц дисперсной фазы. [c.195]

В связи с этим для упрощения задачи был введен ряд допущений, как малое содержание дисперсной фазы отсутствие коагуляции и дробления частиц монодис-персный состав аэрозолей так и отсутствие химического взаимодействия между газовой фазой и дисперсной средой, а также частиц между собой. [c.312]

Между электродами, изготовленными из алюминия (катод) и СтЗ (анод), создается электрическое поле. В результате этого происходят три основные процесса диполофоретическое концентрирование и коалесценция нефтепродукта, коагуляция дисперсной фазы за счет образования гидроксида железа и флотации частиц нефтепродукта образующимся электролизным газом. [c.78]

Воздействие на иефтеводяную эмульсию электрическим полем вызывает коагуляцию частиц дисперсной фазы (капли нефтепродуктов) и, как следствие этого, их коалесценщ1ю. При использовании растворимых электродов образуется гидроксид металла анода, способный адсорбировать на своей поверхности эмульгированные нефтепродукты. Таким образом, метод электрообраиотки открывает новые возможности для глубокой очистки судовых нефтесодержащих вод. [c.91]

НДС с межфазным натяжением а>От относятся к лиофиб-ным и характеризуются наличием резко выраженной границы раздела фаз. Такие системы являются термодинамически неравновесными, их устойчивость следует понимать в чисто кинетическом виде как продолжительность их существования. Длительное существование лиофобных НДС требует образования адсорбционно-сольватных слоев на границе раздела дисперсная фаза — дисперсионная среда. Образование подобных слоев из молекул поверхностно-активных веществ нефтяного происхождения уменьшает значение межфазного натяжения и препятствует коагуляции частиц дисперсной фазы. Таким образом, дис- [c.12]

Различие в размерах частиц дисперсной фазы отражается на молекулярно-кинетических свойствах дисперсных систем. Частицы суспензий не участвуют в броуновском движении, они не способны к диффузии и как следствие в отличие от лиозолей суспензии седиментационио неустойчивы и в них практически отсутствует осмотическое давление. Молекулярно-кинетическое движение частиц лиозолей обусловливает энтропийное отталкивание частиц, обеспечивает равномерное их распределение по объему дисперсионной среды. Энтропийный фактор агрегативной устойчивости у суспензий отсутствует, скорость их коагуляции не зависит от броуновского движения (и не может следовать закономерностям теории кинетики коагуляции Смолуховского), а связана в основном со свойствами прослоек дисперсионной среды. Действия других факторов агрегативной устойчивости в суспензиях и лиозолях имеют много общего. [c.343]

Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства 1ефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы (асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды (высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [c.56]

Укрупнение частиц может идти двумя путями. Один из них, называемый изотермической перегонкой, заключается в переносе вещества от мелких частиц к крупным, так как химический потенциал последних меньше (эффект Кельвина). В результате мелкие частицы постепенно растворяются (испаряются), а крупные растут. Второй путь, наиболее характерный и общий для дисперсных систем, представляет собой /соаг(/ля <и/о, заключающуюся в слипании (слиянии) частиц дисперсной фазы. В общем смысле под коагуляцией понимают дотерю агрегативной устойчивости дисперсной системы. Коагулящ я в разбавленных сИЖМах приводит к потере, седимеитационной устойчивости и в конечном итоге к расслоению (разделению) фаз. К процессу коагуляции относят адгезионное взаимодействие частиц дисперсной фазы с макроповерхностями. В более узком смысле коагуляцией называют слипание частиц, процесс слияния частиц получил название коалесценции. В концентрированных системах коагуляция может проявляться в образовании объемной структуры, в которой равномерно распределена дисперсионная среда. В соответствии с двумя разными результатами коагуляции различаются и методы наблюдения и фиксирования этого процесса. Укрупнение частиц ведет, нанример, к увеличению мутности раствора, уменьшению осмотического давления. Структурообразование изменяет реологические свойства системы, например, возрастает вязкость, замедляется ее течение. [c.271]

Различают три наиболее характерных вида потенциальных кривых, отвечаюш,их определенным состояниям устойчивости дисперсных систем (рис. VI. 16). Кривая 1 на рис. VI. 16 отвечает такому состоянию дисперсной системы, когда при любом расстоянии между частицами преобладает энергия притяжения над энер" гией отталкивания. Не меняет этого соотношения и тепловое движение частиц. При таком состоянии дисперсной системы наблюдается быстрая коагуляция с образованием агрегатов в системах о жидкой и газообразной дисперсными фазами происходит коалес-ценция. [c.331]