47.Вопрос

ПЕНЫ. Это грубые дисперсные системы, типа газ в жидкости:

Процесс образования. из рисунка понятно, что устойчивая пена может образоваться только при наличии системы ПАВ, который наз-ся пенообразованием. Если образ слои пены состоящий из множества пузырьков, то этот слой пены состоит из пузырьков газа, который имеет форму икосаэдра. Установлено что в большинство случаев сферические формы газовых пузырьков, деформир до икосаэдров которые образ систему с гранулами пред собой тетраэдр т.е. пена имеет ячейковую структуру. Устойчивость пленки пены объясняется тем, что по мере ее утончения увелич-ся поверх.натяжение ж-ти... это приводит к тому, что к этой обл движется жидкость из более толстого слоя, восстанав-я толщину пленки. Основные характеристики: кратность пены

К= Vпены/ Vж; дисперсность - размер пузырька пены(размер частиц д.ф); устойчивость r1/2= h/2 . устойчивость пены уменьшается с увеличением температуры.

Получение пен. 1) диспергирование газа. 2) выделение газа или паров в виде новой диспер фазы при кипении жидкости или из первичных растворов.

48.флокуляция. применение для очистки водных сред.

Флокуляция – процесс связывания загрязнений, содержащихся в воде, при помощи дополнительных комплексов (флокулянтов), представляющих собой гибкоцепные молекулы. Если флокулянта недостаточно, то может иметь место противоположный процесс - стабилизация дисперсной фазы.

Флокулянты подразделяются на: природные, синтетические,органические и неорганические,ионогенные и неионогенные,амфолитные.К природным органическим флокулянтам относят: крахмал, карбоксиметилцеллюлозу и др. В качестве катионных флокулянтов используют четвертичные аммониевые соли на основе полистирола и поливинилтолуола. Примером неорганических флокулянтов является кремниевая кислота.Дозы флокулянтов, как правило, не превышают 1 мг/л (от 0,5 до 1 мг/л).

49.Вопрос

структурообразование в дисперсных системах. Реология – это наука о процессах деформации развивающихся в-в во времени. Структурообраз-ние в дисперсных системах это возникновение и развитие структур,каркасов с различной степенью объемного заполнения системы частицами диспер.фазы. процессы структурообраз-я происходит в результате сцепления фазы молек силами различной природы. В коллоидной химии структуро-ние связывает с коагуляцией. Появление и харак-р структур опред-ся по механич свойствам систем: вязкость, упругость,эластичность,прочность. Структура по Рябиндору: конденсационно-кристаллич. И коагуляциооная. 1. Коагуляционная, в таких системах структурообраз-е происходит только в результате частичной неполной коагуляции. При полной коагуляции ДЭС частицы разрушается только в некоторых точках. Частицы дис.фазы соедин в таких точках образуют пространственную структуру. Струтурообраз-е легче протекает в системах где содержат амидо-динаметрические частицы. Первоначальные структурой образ-ния по мере повышения концентр частиц диспер фазы яв-ся – гель. Эта структура обладает пластичностью и упругостью. По мере увеличения связей м/у частицами образ более устойчивые структуры которые не обладают эластичностью. Система возвращается в прежнее состояние при снятии нагрузки. Св-ва коагуляцион. Структур : 1) реопексия – это переход от свободно дисперсных к связанной дисперсной при медленнои ее перемешивании. 2) тиксотропия – способность восстанавливать структуру после ее разрушения и снятия внешней нагрузки.3) синерезис – это уменьшение объема в результате испарения растворителя, при этом прочность связи м/у частицами диспер фазы увелич-ся. Влияние температуры на структурообразов-е неоднозначно.

В большинство случаев понижение тем-ры увеличивает структурообраз-е т.к. уменьшается амплитуда теплового движения частиц,что позволяет им слипаться м/у собой с образ-нием различных структур.

Конденсационно-кристаллич. Энергия связи велика = энергии хим связи. В этих структурах м/у частицами дис.фазы возник хим связи, поэтому данные структуры обладает высокой механической прочностью. При действии внешних нагрузок разрушается. Механизм сруктурообраз-я: 1) точечные фазовые контакты. Наблюдается при удалении диспер среды или ее связывание.2) снежный. Частицы фазы оплавляется, жидкость благодаря смачиванию под действием капиллярных сил стремится заполнить поры м/у частицами и уходит внутрь тела обеспечивая их связывание.

Эйнштейн вывел зависимость м/у вязкостью коллоидных растворов и концентрацией дис фазы. Для низкоконцентр р-ров уравнение Эйнштейна имеет вид

〖η=η〗_0 ( 1+ ∝φ)

η_0 - вязкость растворителя. ϕ- доля по объему диспер фазы в общем объемы системы; α-коэффициент зависящий от формы частиц диспер фазы.

При повышении концентр-ии диспер фазы м/у частицами возникают взаимодействия в результате которых образ-тся цепочки, ленты или каркасы т.е. система из свободной диспер фазы переход в связанную. В таких системах отсутствует вязкостное течение. Системе необходимо приносить опред внешнее усилие,( θ тетта), которое разрушает структуру системы и приводит к течению жидкости. Уравнение Бенгама:

Р= θ+ η dV/dX