Устойчивость и стабилизация микрогетерогенных систем. Цыренова С.Б - 4 стр.

UptoLike

7
возможен переход дисперсной фазы в дисперсионную сре-
ду (более подробно такой процесс будет рассмотрен ниже).
В заключение рассмотрим простой метод определе-
ния типа эмульсиисмачивание фильтровальной бумаги.
Если при нанесении капли эмульсии на бумагу жидкость
быстро распространяется по поверхности, оставляя в цен-
тре небольшую каплю, то в большинстве случаев это озна-
чает водную дисперсионную среду. Указанный прием, од-
нако, непригоден для эмульсий воды в бензоле и в ряде
других сочетаний.
Свойства эмульсий. Описывая свойства эмульсий,
обычно пользуются классификацией по содержанию в них
дисперсной фазы: а) разбавленные эмульсии - содержащие
до 0,1% дисперсной фазы (отношение объемов дисперсной
фазы и дисперсионной среды 10
-3
); б) концентрированные
эмульсии - содержащие до 74% дисперсной фазы (отно-
шение объемов фаз 2,84); в) высококонцентрированные
эмульсии - содержащие более74% дисперсной фазы. В раз-
бавленных эмульсиях расстояние между частицами, по
крайней мере, на десятичный порядок меньше самих час-
тиц. В этом случае можно полностью пренебречь взаимо-
действием их друг с другом. Предел 74% устанавливается в
качестве такового, потому что он отвечает максимальному
содержанию монодисперсной фазы, состоящей из сфериче-
ских капелек. При большем содержании дисперсной фазы
должна проходить деформация капель. В области 74% рез-
ко меняются некоторые свойства эмульсий.
Способы получения эмульсий. В большинстве
случаев эмульсии получают диспергированием. Тип эмуль-
сий зависит от порядка смешения фаз, природы и способа
введения эмульгатора, техники эмульгирования. Если же-
лательно получить эмульсию масло в воде (М/В), то мас-
ляную фазу по частям добавляют к воде, причем эмульга-
тор растворяют перед смешиванием фаз либо в воде, либо
8
в масляной фазе. Системы вода в масле (В/М) непосредст-
венно образуются при добавлении воды в масляный рас-
твор эмульгатора. Эти условия выполняются только при
введении небольших количеств дисперсной фазы. В про-
тивном случае может произойти обращение фаз, т.е. дис-
персная фаза станет дисперсионной средой.
Смещение фаз и диспергирование при получении
эмульсий проводят в приборах разнообразных конструк-
ций. В простейшем из них эмульсия образуется при влива-
нии струи одной жидкости в объем другой. Эффективность
эмульгирования определяется скоростью струи, причем
существует критическая скорость, ниже которой эмульги-
рование не происходит. В промышленности и лаборатор-
ной практике смещение фаз осуществляется в аппаратах с
мешалками различных видов. Хотя такой метод достаточно
прост, он не пригоден для получения высокодисперсных
систем. Наиболее эффективный аппарат для получения
эмульсийколлоидная мельница.
Процесс эмульгирования связан с явлениями гидро-
динамической нестабильности. Одно из нихпереход от
ламинарного режима течения к турбулентному, или вихре-
вому, – происходит при числах Рейнольдса, превышающих
2320. Турбулентный режим течения сопровождается обра-
зованием вихрей, вызывающих отрыв мелких капель. Дру-
гой вид гидродинамической нестабильности наблюдается
при относительном перемещении жидкостей. Движение
объемов двух контактирующих жидкостей способствует
возникновению волн на границе фаз, а при больших скоро-
стях приводит к вытягиванию нитей жидкости и отрыву
капель.
Эмульсии полученные с помощью перечисленных
методов и некоторые природные эмульсии, например, мо-
локо, отличаются полидисперсностью и довольно крупны-
ми каплями дисперсной фазы. Их хранение и использова-
возможен переход дисперсной фазы в дисперсионную сре-      в масляной фазе. Системы вода в масле (В/М) непосредст-
ду (более подробно такой процесс будет рассмотрен ниже).   венно образуются при добавлении воды в масляный рас-
       В заключение рассмотрим простой метод определе-     твор эмульгатора. Эти условия выполняются только при
ния типа эмульсии – смачивание фильтровальной бумаги.      введении небольших количеств дисперсной фазы. В про-
Если при нанесении капли эмульсии на бумагу жидкость       тивном случае может произойти обращение фаз, т.е. дис-
быстро распространяется по поверхности, оставляя в цен-    персная фаза станет дисперсионной средой.
тре небольшую каплю, то в большинстве случаев это озна-           Смещение фаз и диспергирование при получении
чает водную дисперсионную среду. Указанный прием, од-      эмульсий проводят в приборах разнообразных конструк-
нако, непригоден для эмульсий воды в бензоле и в ряде      ций. В простейшем из них эмульсия образуется при влива-
других сочетаний.                                          нии струи одной жидкости в объем другой. Эффективность
       Свойства эмульсий. Описывая свойства эмульсий,      эмульгирования определяется скоростью струи, причем
обычно пользуются классификацией по содержанию в них       существует критическая скорость, ниже которой эмульги-
дисперсной фазы: а) разбавленные эмульсии - содержащие     рование не происходит. В промышленности и лаборатор-
до 0,1% дисперсной фазы (отношение объемов дисперсной      ной практике смещение фаз осуществляется в аппаратах с
фазы и дисперсионной среды 10-3); б) концентрированные     мешалками различных видов. Хотя такой метод достаточно
эмульсии - содержащие до 74% дисперсной фазы (отно-        прост, он не пригоден для получения высокодисперсных
шение объемов фаз 2,84); в) высококонцентрированные        систем. Наиболее эффективный аппарат для получения
эмульсии - содержащие более74% дисперсной фазы. В раз-     эмульсий – коллоидная мельница.
бавленных эмульсиях расстояние между частицами, по                Процесс эмульгирования связан с явлениями гидро-
крайней мере, на десятичный порядок меньше самих час-      динамической нестабильности. Одно из них – переход от
тиц. В этом случае можно полностью пренебречь взаимо-      ламинарного режима течения к турбулентному, или вихре-
действием их друг с другом. Предел 74% устанавливается в   вому, – происходит при числах Рейнольдса, превышающих
качестве такового, потому что он отвечает максимальному    2320. Турбулентный режим течения сопровождается обра-
содержанию монодисперсной фазы, состоящей из сфериче-      зованием вихрей, вызывающих отрыв мелких капель. Дру-
ских капелек. При большем содержании дисперсной фазы       гой вид гидродинамической нестабильности наблюдается
должна проходить деформация капель. В области 74% рез-     при относительном перемещении жидкостей. Движение
ко меняются некоторые свойства эмульсий.                   объемов двух контактирующих жидкостей способствует
       Способы получения эмульсий. В большинстве           возникновению волн на границе фаз, а при больших скоро-
случаев эмульсии получают диспергированием. Тип эмуль-     стях приводит к вытягиванию нитей жидкости и отрыву
сий зависит от порядка смешения фаз, природы и способа     капель.
введения эмульгатора, техники эмульгирования. Если же-            Эмульсии полученные с помощью перечисленных
лательно получить эмульсию масло в воде (М/В), то мас-     методов и некоторые природные эмульсии, например, мо-
ляную фазу по частям добавляют к воде, причем эмульга-     локо, отличаются полидисперсностью и довольно крупны-
тор растворяют перед смешиванием фаз либо в воде, либо     ми каплями дисперсной фазы. Их хранение и использова-

                           7                                                         8