Как можно рассчитать среднюю удельную поверхность дисперсной фазы? в каких единицах она измеряется?
д
ля
расчета удельной поверхности системы
с шарообразными частицами достаточно
знать величину среднего радиуса частицы
r.
Каким образом поверхностное натяжение оказывает влияние на процессы межфазного массообмена?
Поверхностное натяжение связано с силами ММВ и оказывает большое влияние на процессы межфазного массообмена. Как правило, чем выше силы ММВ, тем выше поверхностное натяжение. В связи с тем, что поверхностное натяжение является мерой нескомпенсированности межмолекулярных сил в поверхностном (межфазном) слое, то регулируя внешними воздействиями баланс сил в НДС можно в широких пределах изменять размеры частиц дисперсной фазы (ССЕ), степень упорядоченности молекул в них, и таким образом влиять на процессы переработки нефти и качество нефтепродуктов.
Охарактеризуйте основные методы измерения поверхностного натяжения. Как называются приборы для определения силы поверхностного натяжения?
Эти методы разделяются на статические, полустатические и динамические. В статических методах поверхностное натяжение определяется на основе изучения равновесного состояния, к которому самопроизвольно приходит изучаемая система. На практике часто используют такие статические методы, как метод уравновешивания пластинки (метод Вильгельми) и метод капиллярного поднятия. Полустатические методы, как и статические, основаны на достижении системой некоторого равновесного состояния, но для полустатических методов это равновесие неустойчиво. Определение основано на изучении условий, при которых система теряет свое равновесие. Чаще всего используются методы отрыва пластинки или кольца, а также максимального давления в пузырьке (капле). Динамические методы используются реже и применяются в основномдля изучения поверхностных слоев в неравновесном состоянии. К этим методам относятся: метод вращающейся капли и метод капиллярных волн.Приборы для измерений поверхностного натяжения носят название«тензиометры». Не путайте с «тензометром» – это прибор для измерениядеформаций, вызываемых механическими напряжениями в твердых телах.
Контрольные вопросы к лекции № 9
Регулируя баланс каких сил в ндс можно регулировать размеры ссе?
На ССЕ в
дисперсионной среде действуют три силы:
силы межмолекулярного взаимодействия
(Fвз)
и отталкивания (Fот)
молекул в ядре, а также сила межмолекулярного
взаимодействия в дисперсионной среде
(Fммв дс).
Соотношение этих сил определяет состояние
ССЕ. Если Fвз –
Fот – Fммв
дс > 0, то в
системе происходит формирование ядра
ССЕ при одновременном снижении толщины
адсорбционно-сольватного слоя. При Fвз
– Fот –
– Fммв дс <
0 происходит
обратная картина – уменьшение радиуса
ядра r
и
увеличение толщины hасо.
Постоянное значение r и
hасо
достигается
при равенстве баланса сил в системе,
схематически представленной на рис.
17.
Что понимается под терминами: «растворяющая», «агрегатирующая» и «диспергирующая» силы?
растворяющая сила – сила, необходимая для перевода единицы вещества дисперсной фазы из ассоциированного состояния в молекулярное;
агрегатирующая сила – сила, с которой дисперсионная среда взаимодействует с ядрами ССЕ, увеличивая их размер;
диспергирующая сила – сила, обратная агрегатирующей силе.
Что происходит с НДС если силы ММВ в дисперсионной среде меньше баланса сил притяжения и отталкивания молекул в ядре ССЕ?
при Fммв дс < Fвз – Fот r растет, а hасо уменьшается, что сопровождается агрегированием системы;
Что происходит с НДС если силы ММВ в дисперсионной среде больше баланса сил притяжения и отталкивания молекул в ядре ССЕ?
при Fммв дс > Fвз – Fот r уменьшается, а hасо растет, что сопровождается дезагрегированием системы.
Какими параметрами ССЕ характеризуются экстремальные состояния НДС?
при Fммв дс = Fвз – Fот наступает первое экстремальное состояние,при котором hасо минимально (фактически равно нулю), а r максимально. В таких условиях начинается процесс дезагрегирования ССЕ;
С увеличением относительного значения Fммв дс наступает второе экстремальное состояние, когда hасо максимально, а r минимально. Система наполнена в максимальной степени зародышами. Несмотря на относительное увеличение Fммв дс радиус ядра r уменьшиться до нуля не может. Переход из первого экстремального состояния во второе характеризуется