Диспергирование ультразвуковых колебаний

Ультразвуковые колебания — это механические колебания с частотой, превышающей частоту звуковых колебаний (от 15 до 20 тысяч колебаний в секунду). При ультразвуковых колебаниях частоты достигают порядка тех, которые используются в радиотехнике. Эти высокочастотные механические колебания были получены и изучены Ланжевеном. Кроме весьма интересного физиологического действия—умерщвления различных организмов, эти ультразвуковые волны могут вызывать интенсивное коллоидное диспергирование одной фазы в другой. Так, например, если какая-нибудь грубая суспензия будет приведена в достаточно сильное ультразвуковое колебание, дисперсная фаза измельчится до коллоидных размеров. [c.13]

Высокой дисперсности можно достичь ультразвуковым диспергированием. Диспергирующее действие ультразвука связано с кавитацией — образованием и захлопыванием полостей в жидкости. Захлопывание полостей сопровождается появлением кавитационных ударных волн, которые и разрушают материал. Экспериментально установлено, что дисперсность находится в прямой зависимости от частоты ультразвуковых колебаний. Особенно эффективно ультразвуковое диспергирование, если материал предварительно подвергнут тонкому измельчению. Эмульсии, полученные ультразвуковым методом, отличаются однородностью размеров частиц дисперсной фазы. [c.14]

Чтобы измельчить твердые и жидкие вещества, нужно затратить определенную работу. Для этой цели можно применять механическое дробление тел до заданной величины дисперсности диспергирование ультразвуковыми колебаниями электрическое диспергирование под влиянием постоянного и переменного электрического поля. Энергия расходуется на преодоление межмолекулярных (когезионных) сил и на увеличение поверхности измельчаемого материала. [c.98]

После введения сажи в ту же воронку постепенно вливают 10 мл рабочей смеси поверхностно-активного вещества ОП-10. Воронку закрывают крышкой, и ее содержимое подвергают диспергированию действием звуковых колебаний рабочей частоты 15 кгц. Для получения устойчивой водной суспензии сажи воздействие ультразвуковых колебаний в жидкой среде продолжается в течение 10 мин для саж марок ДГ-100, ДМГ-80, ПМ-75 и ПМ-50 и в течение 5 мин для всех остальных марок. [c.223]

Чтобы измельчить твердые и жидкие вещества, нужно затратить определенную работу. Для этой цели можно применять механическое дробление тел до заданной величины дисперсности диспергирование ультразвуковыми колебаниями электрическое диспергирование под влиянием постоянного и переменного электрического поля. Энергия расходуется на преодоление межмоле- [c.98]

Других кислородсодержащих соединений [68]. Это явление получило название ультразвуковой деструкции. Однако в литературе имеются указания [69,70], что под действием ультразвуковых колебаний в некоторых условиях происходит не коагуляция, а диспергирование частиц загрязнений. Это свидетельствует о недостаточной изученности процесса вибрационной очистки и ограничивает применение метода. [c.179]

Несколько в стороне от описанных выше аппаратов для диспергирования находятся ультразвуковые, эффективность действия которых определяется интенсивностью ультразвуковых колебаний и свойствами обрабатываемой пасты. В настоящее время выпускаются аппараты с гидравлическими или зубчатыми излучателями. [c.107]

Диспергирование с применением пьезоэлектрических осцилляторов проводят следующим образом. Пьезоэлектрическую пластинку, к которой прилагают разность потенциалов, помещают в жидкость с малой диэлектрической проницаемостью, например в трансформаторное масло, через которую ультразвуковые колебания передаются сосуду с системой, подвергающейся диспергированию. [c.251]

Механическое диспергирование жидкостей и некоторых твердых тел можно производить ультразвуковыми колебаниями. [c.102]

Получение золей методом диспергирования. К этому методу относится получение коллоидных или микрогетерогенных систем обычным механическим диспергированием и вибрационным измельчением, например с помощью ультразвуковых колебаний. К этому -же методу можно отнести получение золей и с помощью электрораспыления, хотя по существу электрораспыление является комби нацией процессов диспергирования и конденсации, [c.248]

При действии ультразвуковых колебаний на палыгорскит происходят, как показывают структурно-механические, рентгенографические и электронно-микроскопические исследования (рис. 9, б), прежде всего разрывы контактов между кристалликами и их диспергирование с разрывом связей 51—О—81 вдоль лент. В системе возникает новая фаза — монтмориллонит с весьма несовершенной [c.28]

Для диспергирования некоторых твердых веществ и жидкостей используют ультразвуковые колебания. [c.336]

Высококонцентрированные эмульсии устойчивы и по своим механическим свойствам напоминают гели, сохраняют свою форму, не растекаются. Эмульсии обычно получают путем механического диспергирования одной жидкости в другой в присутствии стабилизирующих веществ — эмульгаторов. Иногда эмульсии получают, используя ультразвуковые колебания. Для получения эмульсий с содержанием дисперсной фазы менее 1 % по объему в качестве эмульгаторов применяют поверхностно-активные вещества, понижающие поверхностное натяжение на границе раздела двух жидкостей (например, спирты и другие веш,ества). [c.392]

Диспергирование с помощью ультразвуковых колебаний, т. е. колебаний с частотой выше 20 000 в секунду, не улавливаемых человеческим ухом, является эффективным лишь в том случае, когда диспергируемое вещество обладает малой прочностью. К таким веществам следует отнести смолы, серу, графит, гипс. Применяя ультразвук, можно получать также дисперсии легких металлов и их сплавов в органических жидкостях. Ультразвук может быть с успехом использован и при пептизации свежеприготовленных осадков. [c.251]

Действие ультразвуковых колебаний на палыгорскит [39] вызывает, как показывают структурно-механические, рентгенографические и электронно-микроскопические исследования, прежде всего разрывы контактов между кристаллами и их диспергирование с нару- [c.197]

Для получения суспензий, состоящих из первичных частиц, наибольший эффект дает метод диспергирования с помощью ультразвуковых колебаний. Условия процесса диспергирования (частота колебаний, их мощность и продолжительность диспергирования) необходимо подбирать в каждом конкретном случае. [c.181]

Механизм процессов разрушения и диспергирования твердых тел при воздействии ультразвука рассматривается в ряде работ, авторы которых высказывают различные предположения. В литературе встречаются утверждения того, что процесс измельчения в ультразвуковом поле обусловлен различными ускорениями, возникающими в разных точках диспергируемой частицы. В зарубежной печати сообщаются исследования зависимости дисперсности от частоты ультразвуковых колебаний, где авторы приходят к выводу, что процесс диспергирования связан с резонансным механизмом разрущения. [c.285]

Полагают [36], что влияние ультразвуковых колебаний на химическую сторону процесса (явление звукохимии) связано с образованием пузырьков, физико-механическое же воздействие, обусловливающее, в частности, интенсификацию процессов диспергирования, гомогенизации и массообмена, связано с процессом аннигиляции пузырьков. Согласно теоретическим исследованиям Я. И. Френкеля [24], ультразвуковая кавитация сопровождается возникновением местных электрических разрядов, которые, по-видимому, играют существенную роль в химическом действии ультразвука. [c.17]

В капиллярной дефектоскопии наиболее успешно используются ультразвуковые колебания промышленных частот на операциях подготовки изделия к контролю, очистке, обезжиривании. При этом наиболее важную роль играет кавитация. Кавитация - явление образования разрывов жидкости, заполненных парогазовой смесью. Парогазовые кавитационные пузырьки захлопываются с огромной скоростью, доходящей до 10. .. 100 мс", и разрушают пленки всевозможных загрязнений. При этом происходит ультразвуковое эмульгирование жиров, масел и других загрязнений и удаление их с поверхности объекта контроля с помощью акустических течений. Незахлопывающиеся кавитационные пузырьки колеблются, чем помогают отрыву пленки загрязнений от поверхности контролируемой детали и в конечном итоге удалению загрязнений. Особенно эффективна ультразвуковая очистка для изделий сложной формы, используемых в электронной, приборостроительной промышленностях. Преимущество ультразвуковой очистки состоит в том, что такие экологически-, по-жаро- и взрывоопасные традиционные вещества как бензин, ацетон, спирты можно заменить на воду и водные растворы. Суть в том, что кавитационная активность воды гораздо выше, чем у ацетона, спирта, бензина, поэтому соответственно выше очищающая способность воды и водных растворов. Происходящие при этом ультразвуковые диспергирование и эмульгирование только ускоряют очистку и повышают ее качество. [c.607]

С другой физической картиной мы встречаемся при использовании ультразвука в качестве способа возд й-ствия на вещество. Для этой цели часто используется явление кавитации—образование в жидкости под действием звуковой волны пузырьков. Эти пузырьки будут расширяться и сжиматься с частотой, соответствующей частоте распространяющейся звуковой волны. При сжатиях пузырьки сокращают свои размеры, причем возникающие большие давления могут привести их к полному исчезновению, к захлопыванию. А так как давления в пузырьках перед их захлопыванием достигают нескольких тысяч атмосфер, то в момент полного исчезновения пузырьков происходят мощные гидравлические удары, приводящие к разрушению материала. Гидравлические удары, возникающие при захлопывании кавитационных пузырьков, с успехом используются для дробления, диспергирования многих веществ. Такие твердые тела, как гипс, графит и некоторые металлы (медь, серебро), легко диспергируются, измельчаются ультразвуком. Дробящее действие мощных ультразвуковых колебаний используется для сверления отверстий различной формы и размеров, а также резки твердых и хрупких материалов (вольфрама, молибдена и их углеродистых соединений, керамики стекла и фарфора). То же дробящее действие ультразвука используется при пайке алюминия для разрушения его окисной пленки. Эффект кавитации играет существенную роль и при приготовлении с помощью ультразвука эмульсий—смешивании обычно несмешиваемых веществ, на- [c.9]

Достаточно простой метод препарирования ориентированных полимеров, напр, волокон, — измельчение их в нейтральной жидкости, чаще всего в дистиллированной воде, с помощью ультразвуковых колебаний. При таком дроблении разрушение полимера происходит, по-видимому, в первую очередь по границам надмолекулярных образований, на к-рых силы сцепления меньше, чем внутри них. Предполагается поэтому, что при таком диспергировании рельеф поверхности образовавшихся частиц отражает внутреннее строение полимера. [c.475]

Под действием ультразвуковых колебаний ускоряется протекание некоторых химических процессов за счет образования радикалов и других активных молекул. Мош ные ультразвуковые колебания используют для диспергирования некоторых веществ и получения коллоидных растворов. При их воздействии ускоряются процессы мойки и обезжиривания. Ультразвуковые колебания ускоряют процессы диффузии на границе раздела жидкой и твердой фазы они ускоряют процессы кристаллизации и др. [c.164]

Систематическое изучение механизма ультразвукового диспергирования проводилось на кольцевом магнитострикционном преобразователе частотой 18 кГц. Диспергированию подвергали 10%-ную суспензию гипса при различной интенсивности ультразвуковых колебаний. Результаты исследований показали, что процесс диспергирования происходит в две фазы. Первая фаза протекает значительно быстрее второй благодаря наличию в исходных частицах большого количества микротрещин, а поэтому трение частиц о жидкость и их взаимное соударение особо сказывается на процессе измельчения. [c.286]

Избежать указанных недостатков в значительной степени удается за счет применения для процессов диспергирования ультразвуковых колебаний. С помощью ультразвука удается получить мелкодиаперсные суспензии и стойкие эмульсии. К одному из видов ультразвукового диспергирования можно отнести и процесс ультразвукового электролиза. [c.138]

Упругие колебания и акустические волны, особенно ультразвукового диапазона, широко применяют в технике. Мощные ультразвуковые колебания низкой частоты применяют для локального разрушения хрупких прочных материалов (ультразвуковая долбежка) диспергирования (тонкого измельчения твердых или жидких тел в какой-либо среде, например жиров в воде) коагуляции ТЯГТПП "ПГГ" °Г1 целей. Другая ласть применения акустических колебаний и [c.5]

Устойчивость эмульсий уменьшается в ультразвуковом поле. Капли воды коалесцируют в поле высокочастотных колебаний. Вибрационный дегидратор представляет собой камеру с ультразвуковым генератором. При воздействии ультразвуковых колебаний с частотой до 30 кГц время отстаивания эмульсионной воды уменьшается в 6—8 раз. Следует отметить, что эффекты коалесценции микрокапель воды наблюдаются только при относительно невысокой мощности ультразвукового поля — не более 10 кВт/м. При слишком большой мощности ультразвукового поля происходит диспергирование капель воды в не епродуктах. Коалесценция наблюдается только в том случае, если колебания капель имеют амплитуду, достаточную для их соприкосновения. Амплитуда должна увеличиваться с уменьшением концентрации капель воды. Поэтому применение ультразвукового метода ограничивается оптимальными условиями. [c.285]

Механизм диспергирования твердых тел ультразвуком еще сравнительно мало исследован. Под влиянием ультразвуковых колебаний в системе возникают местные, быстро чередующиеся сжатия и расширения вещества, приводящие к образованию мельчайших полостей— кавитаций, сейчас же исчезающих под влиянием внешнего давления. Эти сжатия, расширения и кавитации разрушают твердую фазу, т. е. диспергируют ее. Следует, впрочем, заметить, что ультразвуковые волны в определенных условиях могут вызывать не только диспергирование, но и коагуляцию, которая происходит в результате скопления частиц в узлах колебаний и движения меньших частиц по направлению к большим. В результате такой коагуляции при диспергировании быстро достигается равновесие, при котором диспергируется столько же вещества, скмько его выпадает из золя в виде осадка, [c.251]

Весьма эффективным средством повышения моющей способности жидкостей является применение ультразвуковых колебаний, особенно в режиме кавитации. Под действием ударных волн и кумулятивных струй жидкости, образующихся при захлопывании кавитационных пузырьков, от обрабатываемой поверхности могут бьггь отделены загрязнения, даже довольно прочно связанные с поверхностью, например, некоторые типы лакокрасочных покрытий. Важную роль при этом играет ультразвуковой капиллярный эффект, ускоряющий проникновение моющей жидкости под слой загрязнений и отделение их от поверхности. Интенсивное диспергирование загрязнений под действием ультразвука препятствует выпадению их в осадок и тем самым обеспечивает качественную очистку. Применяют колебания частотой 15. .. 25 кГц, интенсивностью, на порядок превышающей пороговое значение для возникновения кавитации 0,1. .. 0,2 кВт. Эффект УЗ-пропитки не зависит от направления колебаний вибратора относительно поверхности ОК, однако УЗ-колебания экранируются объектом. [c.663]

Ультразвуковая очистка. Применение ультразвуковых колебаний позволяет существенно ускорить любой из перечисленных способов очистки и повысить ее качество. Осуществляется такое ускорение за счет переменных давлений, колебаний частиц жидкости в ультразвуковом поле, вторичных акустических явлений - радиационных сил, звукового ветра , кавитации и ультразвукового капиллярного эффекта. Первостепенную роль при этом играет кавитация. При захлопывании кавитационных пузырьков образуются кумулятивные микроструи жидкости (скорость которых достигает сотен метров в секунду) и ударные волны. Под действием ударных волн и высокоскоростных микроструй происходит интенсивное разрушение пленки загрязнений (твердой или жидкой) и ее отделение от поверхности. Кавитация же обеспечивает интенсивное эмульгирование и диспергирование отделившихся частиц загрязнений. [c.666]

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]

Согласно литературным данным последнего времени стало возможным иснользовать энергию ультразвуковых колебаний для коагуляции эмульсий некоторых типов, а также в целях снижения вязкости ряда веществ. Физическая сущность действия высокоинтенсивных акустических поле11 на эмульсии сводится к укрупнению диспергированных в системе капель воды с последующил отделением водного слоя, если имеется заметная разница плотностей фаз эмульсии. [c.180]

При работе на мазуте интенсивное дробление его происходит в спещ альной камере, в которую с помощью стержневого излучателя с обращенным соплом, создающим ультразвуковые колебания, подводится высокоскоростной поток распыливающего агента. Мазут в камеру дробления подается потоком, закрученным в вшповой вставке. При этом обеспечивается равномерное распределение мазута по сечению камеры. Диспергированный мазут поступает в зону горения через ряд отверстий в торцевой поверхности камеры дробления. [c.146]

Для получения дисперсных систем методом диспергирования широко используют механические аппараты дробилки, мельницы, жернова, ступки, краскотерки, вальцы, встряхивате-ли. Жидкости распыляются и разбрызгиваются с помощью форсунок, центрифуг, волчков, вращающихся дисков. Диспергирование газов осуществляют, главным образом, с помощью барботирования их через жидкость. Часто для диспергирования жидкостей, полимеров, легкоплавких металлов, графита и других материалов используют ультразвуковой метод. Он основан на превращении электрической энергии с помощью пьезоэлектрического осциллятора в ультразвуковые колебания (от 20 тыс. до 1 млн. колебаний в 1 с), вызывающие повышение давления в среде до сотен мегапаскалей (МПа), под действием которого происходит разрушение материала. [c.118]

Диспергирование прп помощи ультразвука применяется для получения не только лиофобных коллоидных растворов, по п растворов высокомолекулярных соединений. В этом случае ультразвуковые колебания вызывают разрыв цепных молекул и, следовательно, понижение молекулярного веса высоконолимера. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология