Флотація

На явищі виборчого змочування заснований процес флотації – метод збагачення різних руд. Сутність флотації (дослівно – зпливання) полягає в тім, що дрібні частки твердих тіл більшої густини в порівнянні з водою не тонуть, якщо поверхня цих часток гідрофобна (наприклад, покрита тонким шаром вуглеводню). Тверді частки з боку рідини піддаються дії флотаціоної сили, спрямованої перпендикулярно поверхні рідини. Якщо частки не змочуються рідиною, дія флотаційної сили спрямована наверх, проти сили ваги. Рідина прагне виштовхнути частку на поверхню. Для часток, що змочуються, ця сила спрямована вниз і разом із силою ваги втягує частку в глибину.

Для збагачення руди її розмелюють у порошок до часток розміром 0,01÷0,001 см й змішують з водою та «олією» (флотореагентом). Утворюється суспензія (пульпа), що містить велике число пухирців повітря, оточених масляною плівкою. До плівки прилипають шматочки мінералу і разом з піною піднімаються наверх, а шматочки порожньої породи, що не прилипають до пухирців, опускаються на дно. Флотореагенти, що додають часткам гідрофобность і сприяють їхньому накопиченню на поверхні води, називають колекторами (збирачами). Як колектори використовують деякі олії (соснова олія), але головним чином поверхнево-активні речовини. Колектори взаємодіють з металом руди своєю полярною групою, а неполярну частину звертають у воду, утворюючи при цьому гідрофобну плівку за рахунок вуглеводневих радикалів.

Флотаційний поділ застосовують також для колоїдно-хімічного витягу молекулярних та іонних компонентів розчинів. Наприклад, при додаванні розчинних мил до розчинів, що містять іони Ва²⁺, Са²⁺ , Сu²⁺ тощо, утворюються нерозчинні мила. Ці частки агрегируют до колоїдних розмірів і потім флотуються.

4. Капілярні явища

До поверхневих відносяться також капілярні явища, що зумовлюють форму поверхні рідин в капілярах. Кривизна поверхні рідин залежіть від величини та напрямку поверхневого натягу. Якщо поверхня опукла, рівнодійна сил поверх­невого натягу напрямлена в середину рідини, а якщо угнута, − назовні, до газу, який межує з поверхнею рідини.

Важливе значення мають процеси піднімання або опускання рідини в капілярах. Такі явища називають капілярністю.

Внаслідок змочування водою і незмочування, наприклад ртуттю, сті­нок капіляра поверхня води в капілярі набирає форми угнутого, а поверх­ня ртуті – опуклого меніска. Якщо канал капіляра досить вузький, то ме­ніск рідини в ньому наближається до строго сферичної форми з радіусом сфери, що дорівнює радіусу капіляра. Через те, що в зануреному в певну рідину капілярі меніск перебуває на постійній висоті, рівнодійні сил, що діють на нього зверху вниз і знизу вгору, повинні бути рівні між собою.

Детальніше капілярні явища розглядаються при адсорбції газів на твердих пористих поверхнях.