Капля поверхностное натяжение

Для определения поверхностного натяжения нефтей и нефтепродуктов применяются метод отрыва кольца и капиллярный метод. Первый основан на измерении величины силы, необходимой для отрыва кольца от поверхности раздела двух фаз. Эта сила пропорциональна удвоенной длине окружности кольца. При капиллярном методе (рис. 43) измеряют высоту подъема жидкости в капиллярной трубке. Недостатком его является зависимость высоты подъема жидкости не только от величины поверхностного натяжения, но и от характера смачивания стенок капилляра исследуемой жидкостью. Более точным из разновидностей капиллярного метода является метод висячей капли, основанный на измерении веса капли жидкости, отрывающейся от капилляра. На результаты измерения влияют плотность жидкости и размеры капли и не влияет угол смачивания жидкостью твердой поверхности. Этот метод позволяет определять [c.92]

Общую систему параметров, от которых зависит сила сопротивления, действующая на частицу, движущуюся в потоке сплошной фазы, в случае капель и пузырей необходимо дополнить введением вязкости дисперсной фазы Дд, от которой зависит подвижность их поверхности. Кроме того, форма капель и пузырьков не является заданной, а формируется в процессе движения. Известно, что она определяется мгновенным балансом силы давления, действующей на поверхность деформируемой частицы со стороны окружающей жидкости и стремящейся сжать ее в направлении движения и силы поверхностного натяжения, препятствующей такому сжатию. Сила давления пропорциональна скоростному напору Рс /2, а сила поверхностного натяжения — капиллярному давлению 2о/с э, где а - поверхностное натяжение. Поэтому система определяющих параметров для силы сопротивления, действующей на капли и пузыри, должна иметь вид (1 ,, р , А<с, А<д, о. [c.39]

Направление движения растворенного вещества В (например, от капли к сплошной фазе или наоборот, от жидкости А к жидкости С или наоборот). При рассмотрении этого вопроса необходимо принять во внимание явление межфазной турбулентности, которое ускоряет массообмен, а также изменение поверхностного натяжения. Межфазная турбулентность появляется при экстракции из капли в сплошную фазу при высоких концентрациях, поэтому в случае ее появления следует ожидать, что это направление будет преобладать. Данному явлению может препятствовать [c.310]

По мере протекания полимеризации в мицеллы диффундирует мономер из капель эмульсии, размер которых уменьшается во времени, а размер мицелл увеличивается вследствие образования в них полимера. Возникающие полимер-мономерные частицы адсорбируют эмульгатор из водного раствора, поверхностное натяжение которого повышается. При конверсии мономеров 15—20% практически весь эмульгатор переходит из водного раствора на поверхность полимер-мономерных частиц, а при конверсии мономеров 50—60% исчезают капли мономера. [c.148]

При изучении гомогенной конденсации пара исследователи исходят из того, что в результате флуктуаций плотности и температуры образуются комплексы — мелкие капли жидкости, которые тотчас снова испаряются. Кроме того, предполагается, что по термодинамическим и физическим свойствам комплексы приближаются к крупным каплям. Однако такой подход неточен, поскольку к мелким комплексам неприменимы обычные термодинамические представления, справедливые по отношению к крупным каплям (поверхностное натяжение, плотность и др.). Как отмечает Рейсс применение обычных термодинамических величин, по-видимому, не допустимо в тех случаях, когда размеры зародыша становятся соизмеримыми с толщиной переходного слоя между жидкостью и паром. По некоторым расчетам это относится к зародышам, содержащим не более двух десятков молекул. [c.26]

Это ВИДНО еще и потому, что если бы изменение формы капли происходило вследствие изменения поверхностного натяжения, то капля приобретала бы форму овалоида. обращенного острым концом вперед по движению, а не назад, что имеет место в действительности. В самом деле, в передней части капли поверхностное натяжение понижено и именно эта часть выдавалась бы вперед, образуя острый конец капли, если бы отклонение от сферической формы было обусловлено изменением поверхностного натяжения. [c.504]

Твердая ртуть имеет своеобразную структуру с координационным числом 12, а в жидком состоянии ее среднее координационное число снижается до восьми. Медленным понижением температуры очень чистой ртути может быть вызвано ее переохлаждение на 20 град ниже нормальной температуры замерзания. Кусочки твердой ртути при соприкосновении друг с другом слипаются почти так же легко, как и жидкие ее капли. Поверхностное натяжение ртути примерно в 6,5 раза больше, чем у воды, а ее сжимаемость примерно в 11,5 раза меньше. Ртуть подобна воде (VI 3 доп. 10) в том отношении, что теплоемкость ее сначала — от точки плавления вплоть до 80 °С — последовательно понижается и лишь затем начинает повышаться. [c.189]

При нулевом краевом угле жидкость будет смачивать твердую поверхность, а при угле, превышающем 90°, она стремится уйти с поверхности или собраться в более или менее сферическую каплю. Такую поверхность называют гидрофобной, если речь идет о контакте поверхности с водой. Чтобы улучшить растекание жидкости, необходимо уменьшить ее поверхностное натяжение, что проще всего достигается введением в жидкую фазу поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые легко адсорбируются на поверхности раздела жидкость — твердое тело и жидкость — воздух. По-видимому, именно присутствие естественных ПАВ в топливах и масляных дистиллятах обеспечивает хорошую смачиваемость ими металлических деталей двигателей и механизмов. Особенно хорошо смачивают металл смазочные масла, содержащие полярные функциональные присадки. [c.191]

Все рассмотренные в настоящем разделе результаты получены для сферических частиц. Сферическая форма частицы, находящейся под действием сил поверхностного давления, соответствует минимуму свободной энергии. Величина поверхностного давления, определяемая формулой Лапласа, прямо пропорциональна поверхностному натяжению о и обратно пропорциональна радиусу капли Р1 а1К. Если частица обтекается потоком, то сила лобового давления Рг стремится ее [c.17]

Динамические методы колебания струй и капель. При выходе струи из некруглого отверстия поверхностное натяжение начинает выправлять отклонение струи от круглого сечения, но после возвращения к круглой форме инерция жидкости вновь нарушает симметрию. При наблюдении струи сбоку, на ней видны периодически чередующиеся сужения и вздутия, причём из расстояний между ними можно вычислять поверхностное натяжение. При деформации сферической капли поверхностное натяжение также стремится восстановить сферическую фо[ му, что также вызывает колебания. Теория обоих этих видов колебаний была разрабогана Рэлеем причём теория колебаний струй была уточнена Бором который ввёл поправку на вязкость жидкости. Измерения поверхностного натяже- [c.493]

Большей частью на практике бывает важно знать поверхностное натяжение нефти или нефтяного продукта не по отношению к воздуху, а по отношению к воде . В этом случае капля испытуемой жидкости должна была выпускаться не на воздух, а во вторую жидкость. [c.47]

Рис. 79. Возникновение усилий на поверхности капли за счет появления разности поверхностного натяжения

Определение поверхностного натяжения транспортной воды. Для контроля работы узла регенерации, где приготавливают транспортную воду с вводом в нее поверхностно-активных веществ (нейтрализованный газойлевый плп соляровый контакты), в лаборатории проводят систематическое определение поверхностного натяжения сталагмометром как свежей транспортной воды, так и поступающей на регенерацию. Метод заключается в подсчете числа капель при истечении определенного объема жидкости (от верхней до нижней метки на трубке сталагмометра). Определение повторяют до получения сходящихся результатов. Капилляр должен быть такого диаметра, чтобы жидкость при открытом кране стекала каплями, а не струей. [c.156]

Вследствие большого поверхностного натяжения на границе раздела жидкость — газ (например, для системы вода — воздух величина а = 73-10-з Н/м) для открытия пор малого радиуса требуется высокое давление, что приводит к текучести полимерных мембран, вызывающей сжатие пор. Поэтому для оценки распределения пор по размерам в мембранах, содержащих очень мелкие поры, в качестве смачивающей жидкости применяют смеси с низким граничным поверхностным натяжением. Например, вместо системы вода — воздух в качестве проникающей среды используют воду, а смачивающей — изобутиловый спирт [для системы вода — изобутиловый спирт а= (1,6—1,8)-10 з Н/м], что при одном н том же давлении позволяет измерять поры радиусом в 40 раз меньще. В общем случае в качестве смачивающей среды желательно применять жидкость с меньшим углом смачивания мембраны, т. е. жидкость, которая легче смачивает мембрану. Для облегчения наблюдения за проникающими через мембрану каплями разница в показателях преломления используемых жидкостей должна быть значительной. [c.101]

Смешение реагентов осуществляется либо с помощью механических мешалок, либо в струе в кислый раствор сульфата алюминия подается с высокой скоростью раствор жидкого стекла, что обеспечивает хорошее их смешение. Образовавшийся в результате смешения золь поступает на распределительный конус 2, имеющий ряд продольных желобков, по которым раствор стекает в виде отдельных струек в основной аппарат — формовочную колонну 2. В верхней части колонна заполнена циркулирующим минеральным маслом. Струйки золя с распределительного конуса попадают в масло, где и разбиваются на отдельные капли. Величина капель, определяющая величину готовых гранул катализатора, зависит от диаметра желобков, скорости струек, поверхностного натяжения и вязкости масла. Коагуляция должна протекать за время падения капли через слой масла. [c.178]

Соотношение между давлением на внутренней поверхности капли (P ) и на наружной поверхности капли (Р ) при поверхностном натяжении ст и радиусе кривизны г представится в виде уравнения [c.142]

Из уравнения (II, 168) следует, что уменьшение поверхностного натяжения эквивалентного увеличению давления Я1. Так как Дст возникает почти мгновенно, то увеличение проявляется как импульс в направлении повышенных концентраций распределяемого вещества. На рис. 79 показано возникновение усилий в результате появления разности в силах поверхностного натяжения на поверхности капли. [c.142]

Жидкие пленки стабилизируются, когда поверхностное натяжение орошающей жидкости (флегмы) увеличивается к низу колонны, тогда как при уменьшении поверхностного натяжения жидкие пленки разрушаются на струи и капли [30]. Поверхность фазового контакта, образуемая при разбрызгивании жидкости, мало изменяется с изменением поверхностного натяжения. Для данной жидкой смеси разрушение или стабилизация пленок может сказываться на массообмене величина эффекта определяется градиентом поверхностного натяжения в орошающей жидкости по высоте колонны. [c.148]

Свободная энергия капли равна Л/2ф(Г)+о5п, где — поверхность, о — поверхностное натяжение, откуда [c.286]

Определение поверхностного натяжения на границе раздела нефть -вода. Метод основан на зависимости поверхностного натяжения от массы и объема капли, отрывающейся с конца капиллярной трубки [115, 116]. Для проведения анализа необходимы прибор конструкции УФНИИ НП (рис. 39), нефть и раствор деэмульгатора. [c.154]

Как известно, если какое-нибудь количество жидкости поместить в среду другой жидкости, не смешивающейся с ней и одинакового с ней удельного веса (чтобы исключить искажающее влияние силы тяжести), то жидкость принимает форму шара под действием сил поверхностного натяжения, всегда вызывающих уменьшение поверхности. Чем меньше количество взятой жидкости, тем сильнее проявляется этот эффект, потому что при уменьшении размеров шара объем его, а следовательно, и масса уменьшаются в большей степени, чем поверхность. (Объем шара пропорционален третьей степени радиуса, а поверхность — только его второй степени.) Капли жидкости достаточно малых размеров приобретают шарообразную форму даже в среде газа (например, капли дождя или тумана). [c.355]

Так как поверхностное натяжение яа границе вода — водяной пар больше, чем на границе парафин — водяной пар, при определенных условиях происходит отрыв паровой фазы от испаряющейся капли. После отрыва жидкость приобретает шарообразную форму и устремляется вниз. Капля падает до тех пор, пока вновь не образуется паровая фаза, при этом плотность пузырька становится меньше плотности парафина, пузырек начинает всплывать, и картина повторяется. [c.64]

Неодинаковое поверхностное натяжение компонентов смеси может даже заметно отразиться на ходе процесса разделения в насадочной колонне [8]. Если в процессе ректификации бинарной смеси по мере отбора дистиллята поверхностное натяжение а флегмы увеличивается (такие смеси называют положительными), то массообмен может быть значительно более интенсивным, чем при разделении смесей, при ректификации которых поверхностное натяжение флегмы постепенно уменьшается (такие смеси называют отрицательными). Если смесь отрицательна, то поток жидкости, омывающий насадку, дробится на мелкие струйки и капли. Разумеется, этот эффект проявляется лишь в том случае, когда соблюдается условие Да > 3 дин/см. Смеси компонентов, для которых коэффициенты поверхностного натяжения различаются менее чем на 3 дин/см, называются нейтральными. [c.46]

Для большинства использующихся в лабораторной и промышленной практике органических жидкостей даже при температурах, приближающихся к температуре кипения, поверхностное натяжение на границе с воздухом составляет от 20 до 40 дин/см. Поэтому капилляры, описанные выше, будут образовывать капли объемом (4—5)-10 мл, т. е. объем 20—25 капель будет примерно составлять 1 мл. При повышении поверхностного натяжения объем образующихся капель увеличивается, исходя из этого можно оценивать значение поверхностного натяжения жидкости. [c.380]

Рассмотрим в качестве примера случай насыщенного пара, который был быстро и адиабатически сжат до давления Р. Это давление является избыточным в срависнпи с равновесным давлением пара Ро при данной темиературе Т. Для образования жидкости должен начаться рост маленьких капелек. Если, однако, мы будем считать, что в парах присутствуют только чрезвычайно маленькие капельки жидкой фазы, то они будут иметь некоторый избыток свободной энергии в сравнении с жидкостью в объеме. Эта избыточная энергия возникает за счет увеличения поверхности. Величина избыточной поверхностной энергии равна 4л/-2ст, где ст — поверхностное натяжение, а г — радиус каили. Для того чтобы капля и пар находились в равновесии, давление пара Р должно превышать давление насыщенного пара Ро на величину, которая может быть вычислена но уравненик Гиббса — Кельвина [c.558]

Поправка на неидеальность капли вычислена на основе опытных данных и может быть определена по "таблице, приведенной в работах [101, 102]. При расчетах поверхностного натяжения на границе раствора ПАВ — нефть значения функции находят в интервале 50—5. В таблице для этого приведено недостаточно данных, поэтому значение в этом интервале можно рассчитать по формуле [c.155]

Ровная поверхность твердого тела изменяется под действием капель таким образом, что появляется выступ шероховатости (рис. VII, 5). Капля жидкости смачивает поверхность выступа, касаясь его в точках I и 2. Тогда условия равновесия капель жидкости на плоской поверхности (см. рир. I, 1) трансформируются, и появляется угол а (см. рис. VII, 5). В условиях равновесия, как и ранее (см. стр. 10), можно провести векторное сложение действующих на каплю поверхностных натяжений o r, сгтг и утш- Для этой цели значения векторов поверхностных натяжений перенесем в точку О и спроектируем их на горизонтальную и вертикальную оси. Равновесие капли на поверхности, подвергшейся деформации, в соответствии с рис. VII, 5 можно выразить при помощи следующих формул [c.220]

Система из этих шести размерных параметров позволяет образовать три безразмерных комплекса, характеризующих процесс обтекания капли или пузыря жидкостью. Это критерий Рейнольдса Ке=ио эРс/А1с, критерий Вебера, характеризующий отношение сил инерции и поверхностного натяжения, We=P iсимплекс д = д// 1с, характеризующий интенсивность циркуляционного движения жидкости внутри капли или пузыря. Таким образом, функциональную зависимость, сйязывающую безразмерную силу сопротивления с указанными выше [c.39]

Величина с, т. е. сопротивление на единицу длины, выраженное в динах, представляет собой силу поверхностного натяжения, или просто поверхностное натяжение. Чем больше поверхностное натяжение жидкости, тем большего веса должна достигнуть свисающая капля, чтобы получить возможность оторваться от, капилляра. Так как при спадании капли растяжение и разрыв поверхности жидкости совершаются по периметру выпускного отверстия 2лг, то сила натяжения, которую должна преодолеть отрывающаяся капля, выразится через 2к-г-о. Капля же оторвется в тот момент, когда ее вес р будет равен или нелшого -больше величины 2п-г-а. Но вес капли при определенном объеме V будет зависеть исключительно от удельного веса жидкости й, откуда в двух жидкостях А и В удельные веса я и поверхностные натяжения и 2 будут относиться между собой, кал< а объемы [c.46]

Теоретические исследования процесса образования пузыря с мини-мапьным количеством упрощающих предположений в настоящее время проведены только для квазистатического режима. Задача определения формы пузыря и его отрывного объема при квазистатическом истечении решалась в [70, 71] путем рассмотрения равновесных форм свободной поверхности жидкости, находящейся под действием сил тяжести и поверхностного натяжения. За отрывной объем принимался такой объем пузыря или капли, при котором равновесная поверхность теряла устойчивость. Формула для отрывного объема пузыря, полученная в работе [71] и аппроксимирующая численные расчеты авторов с погрешностью, не превышающей 2,5 %, имеет вид [c.50]

Модель дает неплохое совпадение с экспериментом. Тем не менее, как отмечено в работе [87], принятые авторами [77] условия отрыва не вьшолняются при низких и высоких скоростях образования капли. Авторы [87] предложили модель, в которой рассматривается также двухстадийный процесс образования каш1и. Однако объем капли в конце первой стадии определяется из баланса не только сил тяжести и поверхностного натяжения, но также силы сопротивления и силы динамического давления жидкости. Для определения времени отрыва используется найденная из эксперимента и представленная в виде корреляционного соотношения скорость центра капли в момент отрьша. Модель проверена в широком диапазоне изменения параметров и дает удовлетворительное совпадение с экспериментом. Существенным недостатком является то, что формулы, по которым проводятся вычисления, слишком громоздки. Подводя итог сказанному, отметим, что в настоящее время трудно рекомендовать надежный и удобный метод расчета отрывного объема капель в динамическом режиме, основываясь только на полуэмпирических моделях. Для проведения инженерных расчетов можно использовать эмпирические корреляции. Одна из таких корреляций рекомендована в работе [84]. [c.57]

Поверхностные натяжения обычно измеряют по подъему жидкости в капилляре, по весу образующейся капли или методами кольца по Ви Киоу. Метод кольца пригоден также для межфазных натяжений [139—140]. [c.184]

По эмпирической формуле Нукияма-Таназава диаметр капли масла (в м), движущегося в потоке воздуха, также зависит в большей степени от скорости потока, так как коэффициент поверхностного натяжения Ом и плотность р различных масел мало отличаются [c.292]

Для получения шарикового катализатора струйки золя при помощи формующего конуса направляют в слой турбинного масла. В масле под влиянием поверхностного натяжения на границе раздела жидкостей струйкп золя разбиваются на отдельные капли, которые принимают форму шариков определенных размеров. Время нахождения образовавшихся шариков в неводной среде должно быть достаточным для их затвердевания. Формование шариков осуществляют при строго заданных pH смеси гелеобразующих растворов и соотно- [c.50]

Существуют различные способы получения микросферических катализаторов. Они заключаются в приготовлении активной массы в виде золя или легкоподвижного пептпзпрованного гидрогеля, которые разбрызгивают через специальные ирпснособления в жидкую или газообразную среду. Основой больишнства способов является распылительная сушка. В силу поверхностного натяжения мелкие каплп жидкости стремятся принять сферическую форму. При очень тонком распылении поверхностное натяжение настолько велико, что шарообразную форму способны принять даже капли относительно малоподвижных гелей коллоидных веществ. [c.78]

Верхняя часть трубки снабжена притертым краником, внизу пмеется каучуковый шланг. Принцип действия сталагмометра основан на отсчете капель, отрывающихся при вытекании определенного объема контактного раствора из капиллярного отверстия. Капля жидкости перед падением удерживается силой поверхностного натя-иления и. только достигнув определенного веса, падает. Величина поверхностного натяжения зависит от концентрации раствора с повышением концентрации поверхностное патяженпе транспортной воды уменьшается и капли разрываются на более мелкие, таким образом, число капель одного п того же объема жидкости увеличивается. Жидкости с большим поверхностным натяжением вытекают крупными каплями. [c.148]

При проведении таких расчетов возникает вопрос о том, какие значения поверхностного натяжения следует использовать в уравнениях (1.2), (1.3), Как известно, значения а зависят от кривизны поверхности. Однако отличия о от объемных значений обнаруживаются при г, приближающихся по порядку величины к расстояниям между молекулами. По Толмену, поверхностное натяжение вогнутого мениска должно быть для г = 10 нм, примерно на выше, чем плоского. Однако молекулярно-динамические расчеты [49] приводят к выводу о неприменимости уравнения Толмена к малым каплям жидкости (г = 2- 4 нм). [c.19]

В контактном теплообменном аппарате диспергирование одной из фаз производится при помощи распылителя той или иной конструкции (сопла, перфорированные тарелки и т.п.). На выходе из распылительного устройства происходит дробление струи на множество капель. При этом в барботажном слое создается развитая поверхность контакта фаз. На струю жидкости, вытекающую из отверстия или насадки, действуют силы инерции и гравитации, силы вязкости, поверхностного натяжения, а также турбулентные пульсации в струе и в самой среде. Капли, образующиеся при распаде струи, в процессе движения соударяются между собой п со стенками аппарата. Таким образом, конечная величина частиц диспергируемой фазы определяется суммарным эффектом трех процессов диспергирования, дробления и коалесценции. Определение этой величины расчетным путем пока еще невозможно из-за недостаточной изученности вопроса. Однако для ряда частных случаев решения уже получены и содержатся в работах Колдер-бенка, Фудзияма, Хейфорта и Тройбэла, Сиемса и др. [3]. [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология