Диспергирование кинетика

Если полимеризация проводится в воде, содержащей не просто небольшое количество диспергирующего вещества, а довольно большое количество мыла или другого поверхностно-активного вещества, то достигается гораздо более тонкое диспергирование продукта, и часто продукт реакции получается в форме стойкой эмульсии или латекса. Эти условия эмульсионной полимеризации, хотя и разработаны более или менее эмпирически, как доказано, сильно изменяют кинетику полимеризации и подробнее обсуждаются ниже. Они допускают образование полимеров высокого молекулярного веса из таких веществ, как бутадиен, радикальную полимеризацию которого не удается провести удовлетворительно в массе. Этот метод имеет очень большое техническое значение для производства синтетического каучука и нри промышленной полимеризации многих других мономеров. Однако он имеет тот недостаток, что трудно [c.119]

Уравнение кинетики ультразвукового эмульгирования получено Р. Гопалом [19]. Он предположил, что скорость диспергирования пропорциональна площади межфазной поверхности 5, а скорость коалесценции-объему V, и записал дифференциальное уравнение в виде [c.125]

Чтобы лучше понять закономерности кинетики гетерогенно-ката-литических процессов, целесообразно рассмотреть специфические особенности катализа на поверхности раздела фаз. В гомогенном катализе катализатор выступает в молекулярной форме, в гетерогенном катализе катализатор выступает в форме совокупности большого числа молекул или атомов, образующих отдельную фазу. Так, например, в коллоидной частице платины сосредоточено 10 10 атомов, из них менее 1 % расположено на поверхности частицы. В скелетном никеле число атомов в частице радиусом 50 мкм равно 10 , из них только несколько процентов находится на поверхности раздела фаз. Следовательно, в гетерогенном катализаторе только незначительная часть атомов или молекул катализатора может непосредственно взаимодействовать с молекулами реагирующих веществ. С увеличением 5уд возрастает доля молекул или атомов, находящихся на поверхности раздела фаз, возрастает и каталитическая активность. Однако диспергирование катализатора до молекулярной степени дисперсности необязательно приведет к максимальной активности катализатора. Активность при этом может проходить через максимум и снижаться до нуля. Активные центры на поверхности катализатора могут включать несколько атомов или атомных групп. Их каталитическая активность может зависеть от атомов и молекул, находящихся во втором, третьем или п-м слоях атомов и молекул. Тогда переход к молекулярной степени дисперсности приведет к разрушению активного центра и к потере активности катализатора. В гомогенно-каталитических реакциях в растворах молекулы катализатора равномерно распределены по всему объему жидкой фазы. В гетерогенном каталитическом процессе молекулы или атомы, принимающие участие в элементарном каталитическом акте, сосредоточены в очень малом объеме, ограниченном поверхностью катализатора и толщиной слоя раствора (газа) Л, равной расстоянию, на котором начинают существенно проявляться силы притяжения между молекулами реагирующих веществ и поверхностью катализатора. Принимая /г 10 м и 5уд 100 м г"1, рассчитаем объем реакционного пространства, в котором протекает элементарный химический акт [c.636]

Кинетика газожидкостных реакций достаточно подробно освещена в вышедших в последнее время монографиях [4, 20]. Достаточно полно отражена в отдельных изданиях [30, 89] и актуальная проблема математического моделирования химических реакторов. Однако определяющие их факторы — гидродинамические явления при взаимодействии газа с жидкостью, конвективный теплообмен между газожидкостной смесью и стенками теплообменных элементов и массоперенос в гетерогенных системах — в обобщенном виде и с необходимыми теоретическими предпосылками до сих пор не освещались. Эти явления рассмотрены в книге применительно к реакторам различных принципов действия (барботажным, газлифтным, с механическим диспергированием газа, пленочным). Каждому типу реактора дана оценка с точки зрения его использования в тех или иных условиях, что позволит проектировщикам этой аппаратуры обоснованно подойти к выбору нужной конструкции. [c.3]

Установка позволяет исследовать кинетику набухания диспергированного вещества (глин и других материалов) при температуре до 200° С и давлении до 300 кгс/см. [c.42]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

В свете этих представлений становится понятным тот факт, что эффективными эмульгаторами могут быть такие ПАВ, адсорбционные слои которых не обладают повышенной прочностью. Причина несоответствия — в замедленной кинетике формирования структурно-механического барьера. Величину Рт на границе раздела двух фаз обычно измеряют в статических условиях, когда еще не успел развиться структурно-механический барьер в форме УМЭ. Устойчивость же эмульсий определяется именно этим барьером, который в условиях энергичного перемешивания при диспергировании образуется очень быстро. [c.195]

Переход неорганических веществ из водной фазы в органическую экстракция) и из органической в водную реэкстракция) — это процессы гетерогенные, поскольку, как это бывает в большинстве случаев, вода и органические растворители не смешиваются друг с другом, хотя в ограниченных пределах взаимно растворимы. Переход массы, происходит через границу раздела фаз и подчиняется общим закономерностям массопередачи, т. е. зависит от гидродинамических условий, управляется законами диффузии и т. д. Чаще всего одна из фаз сплошная, а другая — дисперсная, распределенная в сплошной в виде капель. Межфазная поверхность здесь не постоянная, зависит от способа диспергирования, размера капель, скоростей и направления движения жидкостей и др. Кинетика экстракции неорганических веществ органическими растворителями рассмотрена в работах [79, 144, 189, 201 ]. [c.316]

Пены и изолированные пенные пленки являются удобным объектом изучения природы относительной устойчивости лиофобных дисперсных систем, механизмов и кинетики их разрушения. Вместе с тем пены широко используются в различных областях современной техники при тушении пожаров, во флотации, в производстве хлебопекарных и кондитерских изделий (хлеб — это пример отвержденной пены), теплоизоляционных материалов (пенобетоны, пенопласты, микропористые резины) и т. д. Получение пен, как правило, осуществляется путем диспергирования воздуха (или реже другого газа) в жидкости, содержащей какое-либо ПАВ, называемое пенообразователем иногда вводятся добавки стабилизаторов пены, также являющихся поверхностно-активными веществами, которые усиливают действие пенообразователя. [c.277]

Рис.50. Кинетика растворения (i, 2) и диспергирования (I 2) АСПО обратной эмульсией (в/м - 50/50, нефть/дистиллят - 50/50)

Рис. 3. Финишные участки экспериментальных кривых кинетики диспергирования суспензий.

Хорошее диспергирование технического углерода (ТУ) является важным с точки зрения получения вулканизатов с оптимальными свойствами. Однако промышленность еще далека от идеальной ситуации, когда можно будет проводить измерения степени диспергирования в ходе процесса смешения [23]. Проблема изучения кинетики диспергирования может быть практически сведена к выражению концентрации недиссоциированного ТУ как функции от времени смешения при прочих равных условиях. [c.469]

Очевидно, что трещины, поры и неоднородности образуют специфическое реакционное поле, в котором реакция начинается на отдельных наиболее уязвимых местах и затем распространяется вглубь, причем диффузные затруднения для выхода газа влияют иа кинетику реакции. Скорость такой реакции сильно зависит от размеров частиц. Диспергирование широко используется для регулирования и управления такими реакциями. [c.49]

Проблема разделения фаз важна не только в связи с экстракционными, но и с любыми другими процессами с участием дисперсий жидкость — жидкость, например при очистке сточных вод. Такие дисперсии, подобно другим дисперсным системам, обычно термодинамически неустойчивы. Это обусловлено наличием избыточной свободной энергии, связанной с большой межфазной поверхностью. Последняя может уменьшаться вследствие агрегации или коалесценции диспергированной фазы. Таким образом, коалесценция энергетически выгодна особенно в бинарных системах и происходит до тех пор, пока не образуются два слоя жидкостей. Однако это относится к области кинетики, которая является в высшей степени важной для рас гета и проектирования аппаратуры. [c.258]

Существует два способа обезвоздушивания периодический и непрерывный. Периодический способ основан на выделении растворенного воздуха и расслоении системы под вакуумом. Выделение растворенного воздуха обусловлено понижением его растворимости в соответствии с законом Генри. Расслоение (седиментация) происходит вследствие разности плотностей. Кинетика подъема диспергированных пузырьков описывается законом Стокса. Проведение операции под вакуумом в соответствии с законом Бойля — Мариотта вызывает увеличение объема пузырьков и ускоренное расслоение системы. [c.159]

На кинетику эмульсионной полимеризации, резко отличающуюся по своим закономерностям от других способов полимеризации, влияют не только температура, количество и природа инициатора, но также количество и характер эмульгатора, соотношение фаз (т. е. концентрация мономера в системе), pH среды, скорость и способ перемешивания. Число и величина диспергированных частиц зависят от соотношения фаз и некоторых других факторов и резко меняются в ходе реакции. При этом изменения тем значительнее, чем более грубодисперсна исходная эмульсия (рис. 59). Столь большое сокращение размера частиц (в несколько раз) не может быть объяснено одной засадкой, величина которой при полимеризации около 20%. Этот факт, а также и то, что число частиц иногда возрастает в 1000 раз и больше, опровергают мнение, что латексная полимеризация протекает внутри частиц эмульсии. [c.250]

Суспензионная полимеризация представляет собой, по существу, разновидность блочной полимеризации, так как гранулы являются как бы микроблоками по кинетике полимеризация внутри капель не отличается от блочной. Благодаря малым размерам этих микроблоков , диспергированию их в воде и возможности хорошего перемешивания исключаются перегревы вследствие достаточно интенсивного отвода тепла, достигаются высокие степени превращения и молекулярные массы, а также малая полидисперсность полимера. [c.256]

Рис. 117. Кинетика механодеструкции полиметилметакрилата при контакте с различными металлами в процессе диспергирования

Исследование кинетики кристаллизации полиэтилена и полиоксиметилена, диспергированных в полимерной среде, не способной к кристаллизации (ПЭ в ПММА и ПОМ в полиизобутилене), показало [449], что для исследованных несовместимых систем кристаллизация при охлаждении может проходить в двух температурных областях, отвечающих процессам кристаллизации на гетерогенных зародышах (что характерно для полимера в блоке) и на гомогенных зародышах. Конечный результат кристаллизации зависит от природы компонентов, степени дисперсности кристаллизующегося компонента, способа приготовления смеси, термической предыстории расплава. Кристаллизация ПЭ и ПОМ, находящегося в виде дисперсной фазы в несовместимой дисперсионной среде, происходит при более низких температурах, чем в блоке, вследствие гомогенного зародышеобразования. Однако при анализе кристаллизации не было учтено влияние дисперсионной среды на протекание процесса кристаллизации вблизи границы раздела и были даны только общие характеристики этого процесса. При кристаллизации сополимера формальдегида с диоксоланом в полимерной дисперсионной среде, совместимой с сополимером, следовало ожидать, что при наличии переходного диффузионного слоя кристаллизация переохлажденного расплава должна быть заторможенной или проходить при более низких температурах. Однако этого обнаружено не было. [c.234]

Однако механической переработке свойственно, как известно, явление затухания диспергирующего эффекта. Вместе с тем, для каждого вида торфа имеется определенное оптимальное соотношение между растительными остатками и продуктами распада, нарушение которого отрицательно сказывается на качестве готовой торфяной продукции. Что касается химического диспергирования, то оно, не затрагивая по существу растительные остатки, воздействует на его коллоидно-высокомолекулярную составляющую [10]. Упруго-кинетические процессы в результате этого протекают с другими остаточными деформациями (рис. 2). Кинетика их развития определяется количеством и составом вводимого химического реагента. [c.426]

Сведений по кинетике растворения при воздействии взрывов, возбуждаемых в жидкости другими способами, не найдено. Однако существенное повышение производительности диспергирования при вводе в аппарат с вращающимися пальцевыми дисками перегретого пара [208] свидетельствует о целесообразности использования этого вида взрывных процессов для интенсификации процессов растворения. [c.158]

Рис. 3.5. Экспериментальные финишные участки кривых кинетики диспергирования суспензий 1 — ТЮ2 в парфюмерном масле 2 — гербицидная композиция 3 — металлический натрий в кумоле

Ставаш А. К. Кинетика процесса диспергирования лакокрасочных суспензий в роторно-пульсационном аппарате. Автореферат дис.. .. канд. техн. наук. — Л., 1974. [c.200]

Лекция 12. Методы получения дисперсных систем. Диспергирование и конденсационные методы, энергетика, кинетика, примеры. Микро-гегерогенные системы эмульсии, суспензии, порошки, пены.. [c.217]

Лабораторные исследования кинетики окисления (по сульфитной методике) в реакторах небольших объемов типов РМС и РМЦ показали, что эти аппараты по эффективности превосходят аппараты барботажного типа. Действительно, при механическом перемешивании жидкости вследствие развитой ее турбулентности достигается наиболее тонкое диспергирование пузырьков газа, что при достаточно высоком газосодержании создает большую удельную поверхность контакта фаз. Однако при увеличении диаметра реактора D с сохранением D/d = onst отношение окружной скорости мешалки к расстоянию от ее лопастей до стенок аппарата, которое в какой-то мере характеризует область распространения газовых пузырей в объеме жидкости, изменяется пропорционально величине Re /D. Это является одной из причин наблюдаемого относительного снижения эффективности массопереноса в газожидкостных реакторах при увеличении их размеров. К сожалению, мы не располагаем достаточным количеством данных для оценки критерия эффективности реакторов больших объемов с механическим диспергированием газа. Но, вероятно, на начальном этапе оптимизации такой анализ можно провести по результатам исследований аппаратов малых объемов. [c.127]

Имеется, вероятно, одна причина, по которой процесс диспергирования не изучался так хорошо, как кинетика коалесценции. Внут-рифазовое диспергирование — быстрый процесс, протекающий в течение секунды или менее. Коалесценция — процесс сравнительно медленный. Обычно коалесценция длится минуты, часы и даже месяцы и, следовательно, может быть детально изучена. Исследование быстрых процессов требует значительной модернизации оборудования даже в случае простых систем. [c.10]

Адсорбционное воздействие окружающейГ поверхностно-активной среды, понижая поверхностную энергию, облегчает развитие новых поверхностей, способствуя диспергированию, или в пределе (при сильном понижении поверхностной энергии почти до нуля) вызывает пептизацию, т. е. распад твердого тела под влиянием весьма малых внешних сил или только одного теплового (броуновского) движения. Кроме того, адсорбционные слои окружающей среды, проникая по сетке поверхностных дефектов деформируемого твердого тела двухмерной миграцией, стабилизуют эти дефекты, замедляя их обратное смыкание в период разгрузки. Это сильно понижает усталостную прочность твердых тел, их выносливость по отношению к периодическим (циклическим) нагружениям. Применение адсорбционно-активных сред с использованием радиоизотопов позволяет проследить кинетику развития сетки дефектов, начинающихся с поверхности деформируемого тела, и показать, что такая вторичная коллоидная структура определяет не только прочностные свойства, но может быть обнаружена и при достаточно малых напряжениях, где эта структура в ее развитии заметно влияет на упругие свойства твердых тел. [c.211]

Из результатов изучения кинетики этой реакции и данных рентгеновского анализа продуктов науглероживания железа следует, что процесс образования стехиометрического карбида складывается из двух макроскопических стадий. На первой такой стадии происходит диспергирование и исчезновение фазы железа в науглероживаемом образце и образование аморфных или полуаморфных структур неопределенного состава [c.112]

Молекула глютенина может быть образована ассоциацией нескольких субъединиц линейной формы, называемой конкатенацией (образование составных цепочек). Субъединицы связаны между собой через единственный межцепочечный дисульфидный мостик. Кроме того, она имеет второй, внутрицепочечный дисульфидный мостик (т. е. в среднем 4 цистеина на каждую субъединицу). Число субъединиц на молекулу могло бы быть порядка 33 на основании молекулярной массы соответственно 45 000 Да и 1,5-10 Да для субъединиц и конкатенации. После изучения влияния восстановления дисульфидных мостиков на кинетику изменения вязкости диспергированных глютенинов Эварт [71] исключил возможность существования отростков, ответвлений между конкатенациями и, таким образом, возможность образования трехмерной ковалентной сети (рис. 6.5). [c.214]

Влияние ПАВ проявляется как в момент диспергирования латекса, так и во время сушки капель. В зависимости от природы ПАВ сред них имеются пенообразователи (соли жирных кислот) и пеногасителн (жиры, полисилоксановые соединения). Как показали исследования [42], первые способствуют увеличению числа пузырьков воздуха в капельках распыливаемых композиций, вторые - уменьшают число пузырьков в каплях. Натриевые и калиевые соли жирных кислот, алкилсульфаты, алкилсульфонаты, применяемые в качестве эмульгаторов в процессах эмульсионной полимеризации ВХ, являются типичными пеногенераторами и это следует учитывать при разработке технологии сушки латексов ПВХ. Присутствие ПАВ влияет и на кинетику сушки капель, а последняя - на структуру сухих частиц. По данным, полученным при исследовании кинетики сушки капель СМС в присутствии ионогенных ПАВ [38], процесс обезвоживания протекает без стадии капения, что обусловливает получение монолитных частиц. По данным [35] поверхностное натяжение жидкой фазы в латексе ПВХ сильно влияет на плотность высушенных частиц при сравнительно низкой температуре сушки. При уменьшении поверхностного натяжения существенно увеличивается насыпная плотность высушенного ПВХ. Это можно объяснить уменьшением давления на свод оболочки согласно формуле (4.1) и соответственно меньшей степенью образования продавленных горшковидных частиц. [c.124]

Непрерывный способ обезвоздушивания основан на вскипании вискозы под вакуумом. Кипение жидкостей относится к числу фазовых процессов, равновесия и кинетика которых хорошо изучены [83, с. 7]. Если понижать давление ниже равновесной упругости паров при данной температуре, то при наличии достаточного количества центров (зародышей) образования газовой фазы жидкость мгновенно вскипает. В необезвоздушенной вискозе основная масса пузырьков имеет размер 0,5-10 мм, что значительно больше критического радиуса зародышей (10 —10 мм). Поэтому под вакуумом вискоза мгновенно вскипает даже при небольшом перегреве— порядка 1 °С [84]. При поддержании в аппарате остаточного давления, соответствующего перегреву на 3—6°С, из вискозы испаряется около 0,5% влаги и одновременно удаляется диспергированный и растворенный воздух. Соответственно снижается температура вискозы. В табл. 6.5 приведены данные о содержании растворенного воздуха в вискозе до и после обезвоздуши- [c.159]

Вибропомолу в мельнице из нержавеющей стали подвергали дисперсии смешанного полиамида АК 60/40, целлюлозы, поливинилового спирта, полиметилметакрилата, полиэтилентерефталата и других полимеров в мономерных жидких акриловой и метакрило-вой кислотах. Эти полимеры образовывали в жидком мономере дисперсии различного типа растворы полиамида, расслаивающиеся системы полиметилметакрилата и поливинилового спирта и суспензии целлюлозы и полиэтилентерефталата. Диспергирование проводили после замораживания твердой двуокисью углерода или жидким азотом и сополимер извлекали растворителем. Инициатором в данном случае является полимер, так как замороженный мономер в этих условиях совершенно не полимеризуется. С помощью 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (ДФПГ) по обычной методике была исследована кинетика образования свободных радикалов в таких системах, а по массе переосажденного сополимера — выход (рис. 165). Из рисунка видно, что концентрация свободных макрорадикалов деструктируемого полимера уже через 1 мин достигает максимального значения (около 5-10 ) и далее изменяется мало, а выход сополимера достигает 100% за 60 с. [c.202]

Между тем, как показала другая серия последований [526— 534, 539—548], закономерности образования обеих полимерных фракций существенно различны. В этих работах была изучена кинетика процесса диспергирования и образования раздельно привитой и гомополимерной фракций. Установлено [529], что образование гомополимера лри механохимической жидкофаэной прививке на минеральных подложках представляет собой вторичный процесс, вызываемый отрывом отдельных звеньев цепей макромолекул уже привитого к подложке полимера от поверхности частиц порошка в результате их механической деструюции (рис. 190). [c.225]

Рис. 284. Кинетика омыления исходного полиакрилоиитрила (I) V. диспергированного в течение 60 2) и 300 с (3).

При математическом описании процессов дегазации вязких жидкостей методом растворения диспергированных газов под давлением используют ранее рассмотренные зависимости для кинетики растворения пузырьков газа. Остальные происходящие при этом процессы обычно молено не учитывать, так как скорости седиментации, коалесценции и диффузионного перераспределения пузырьков по размерам при уменьшении объемного газосо- [c.132]

Кинетика растворения при наложении ультразвуковых полей в до-кавитационном режиме описывается зависимостями (И 1.13) и (1И.14). Кавитация сопровождается диспергированием твердой фазы, поэтому кинетика растворения ослоншяется. Пока еш,е не представляется возможным рекомендовать какие-либо зависимости, описывающие кинетику растворения под воздействием интенсивных ультразвуковых колебаний, сопровождающихся кавитацией. Однако имеющиеся экспериментальные данные свидетельствуют о существенной интенсификации процессов растворения в ультразвуковом поле. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология