Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 42 стр.

UptoLike

Составители: 

85 86
специального оборудования и требует больших затрат энер-
гии.
Измельчение твердых тел производят в мельницах раз-
личных конструкций. Высокая частота измельчения может
быть достигнута с помощью струйных мельниц, в которых
измельчение осуществляется при взаимных соударениях
летящих с большой скоростью частиц. Для получения вы-
сокодисперсных систем используются коллоидные мельни-
цы, измельчение в которых осуществляется в полях с высо-
ким градиентом скорости, возникающей, например, в тон-
ком зазоре между быстро вращающимся конусом и непод-
вижной поверхностью; через этот зазор прокачивается дис-
персная система.
В интенсификации процессов диспергирования и
уменьшения энергетических затрат на эти процессы важную
роль играет введение поверхностно-активных веществ
(ПАВ). Поверхностно-активные вещества способны, с од-
ной стороны, облегчить измельчение за счет действия эф-
фекта адсорбционного понижения прочности (эффект Ре-
биндера), а с другойпредотвратить сцепление (агрегиро-
вание), образующиеся при измельчении частиц.
Например, для измельчения гидрофильных материа-
лов, широко используемых в строительстве, производстве
керамических масс, катализаторов, сорбентов и носителей, в
качестве жидкой дисперсионной среды при помоле обычно
применяется вода. Однако сравнительно высокое поверхно-
стное натяжение воды (σ = 72,75 мДж/ м
2
) вызывает появ-
ление больших капиллярных стягивающих сил в процессе
удаления ее после помола и вследствие этого агрегирование
частиц на стадии сушки, что требует дополнительную опе-
рациюдезагрегацию уже измельченного материала. До-
бавление ПАВ в воду снижает величину капиллярных стя-
гивающих сил, предотвращает агрегирование частиц и по-
зволяет провести процесс помола до его завершающей ста-
дии.
Конденсационные метод это способы получения
дисперсных систем путем объединения (конденсации) мо-
лекул и ионов в агрегаты соответствующих размеров. Эти
методы не требуют специальных машин и дают возмож-
ность получать дисперсные системы более высокой дис-
персности и управлять дисперсностью.
В основе конденсационного метода лежат процессы
возникновения и роста зародышей новых фаз в пересыщен-
ной исходной системе. Дисперсность образующейся систе-
мы определяется соотношением скоростей возникновения и
роста частиц дисперсной фазы.
По природе сил, вызывающих конденсацию, различа-
ют химическую конденсацию и физико-химическую кон-
денсацию.
Химическая конденсация. В этих случаях вещество,
образующее дисперсную фазу, получается в результате раз-
личных химических реакций, которые приводят к возник-
новению высоких концентраций слаборастворимого соеди-
нения и тем самым к высоким пересыщениям в системе.
Физико-химическая конденсация. Первоначально ве-
щество находится в виде молекул или ионов. Путем изме-
нения давления, температуры и состава фаз создаются усло-
вия, при которых вещество конденсируется, образуя дис-
персную фазу. Когда частицы достигают коллоидных раз-
меров, конденсация прекращается.
Отдельно выделяют метод пептизации, который за-
ключается в том, что при промывании свежеприготовленно-
го осадка небольшим количеством раствора пептизатора
образуется высокодисперсная система. При этом из осадка
удаляются коагулирующие ионы или пептизатор адсорби-
руется коллоидными частицами осадка, что ведет к образо-
ванию двойного электрического слоя или сольватных обо-
специального оборудования и требует больших затрат энер-      зволяет провести процесс помола до его завершающей ста-
гии.                                                          дии.
     Измельчение твердых тел производят в мельницах раз-           Конденсационные метод – это способы получения
личных конструкций. Высокая частота измельчения может         дисперсных систем путем объединения (конденсации) мо-
быть достигнута с помощью струйных мельниц, в которых         лекул и ионов в агрегаты соответствующих размеров. Эти
измельчение осуществляется при взаимных соударениях           методы не требуют специальных машин и дают возмож-
летящих с большой скоростью частиц. Для получения вы-         ность получать дисперсные системы более высокой дис-
сокодисперсных систем используются коллоидные мельни-         персности и управлять дисперсностью.
цы, измельчение в которых осуществляется в полях с высо-           В основе конденсационного метода лежат процессы
ким градиентом скорости, возникающей, например, в тон-        возникновения и роста зародышей новых фаз в пересыщен-
ком зазоре между быстро вращающимся конусом и непод-          ной исходной системе. Дисперсность образующейся систе-
вижной поверхностью; через этот зазор прокачивается дис-      мы определяется соотношением скоростей возникновения и
персная система.                                              роста частиц дисперсной фазы.
     В интенсификации процессов диспергирования и                   По природе сил, вызывающих конденсацию, различа-
уменьшения энергетических затрат на эти процессы важную       ют химическую конденсацию и физико-химическую кон-
роль играет введение поверхностно-активных веществ            денсацию.
(ПАВ). Поверхностно-активные вещества способны, с од-               Химическая конденсация. В этих случаях вещество,
ной стороны, облегчить измельчение за счет действия эф-       образующее дисперсную фазу, получается в результате раз-
фекта адсорбционного понижения прочности (эффект Ре-          личных химических реакций, которые приводят к возник-
биндера), а с другой – предотвратить сцепление (агрегиро-     новению высоких концентраций слаборастворимого соеди-
вание), образующиеся при измельчении частиц.                  нения и тем самым к высоким пересыщениям в системе.
     Например, для измельчения гидрофильных материа-               Физико-химическая конденсация. Первоначально ве-
лов, широко используемых в строительстве, производстве        щество находится в виде молекул или ионов. Путем изме-
керамических масс, катализаторов, сорбентов и носителей, в    нения давления, температуры и состава фаз создаются усло-
качестве жидкой дисперсионной среды при помоле обычно         вия, при которых вещество конденсируется, образуя дис-
применяется вода. Однако сравнительно высокое поверхно-       персную фазу. Когда частицы достигают коллоидных раз-
стное натяжение воды (σ = 72,75 мДж/ м2) вызывает появ-       меров, конденсация прекращается.
ление больших капиллярных стягивающих сил в процессе               Отдельно выделяют метод пептизации, который за-
удаления ее после помола и вследствие этого агрегирование     ключается в том, что при промывании свежеприготовленно-
частиц на стадии сушки, что требует дополнительную опе-       го осадка небольшим количеством раствора пептизатора
рацию – дезагрегацию уже измельченного материала. До-         образуется высокодисперсная система. При этом из осадка
бавление ПАВ в воду снижает величину капиллярных стя-         удаляются коагулирующие ионы или пептизатор адсорби-
гивающих сил, предотвращает агрегирование частиц и по-        руется коллоидными частицами осадка, что ведет к образо-
                                                              ванию двойного электрического слоя или сольватных обо-

                                                         85   86