Поверхностное натяжение - смесь
Cтраница 4
Для двухфазных потоков пропускная способность ИУ определяется несколько иначе, чем для однофазных. Движение двухфазного потока отличается многими факторами, не присущими движению однородной среды. Изменчивость структуры, вызванная различием плотностей фаз, различные скорости движения фаз, пульсации давления, изменения вязкости, плотности, поверхностного натяжения смеси и другие факторы осложняют задачи исследования двухфазных потоков, и в частности, задачу определения необходимой пропускной способности ИУ для регулирования такого потока. Выше рассматривался поток ка-витирующей жидкости, содержащий вторую фазу в виде пара, образующегося во время кавитации. Но при повышении давления в зоне за наиболее узким сечением пар вновь переходит в жидкость. Наличие этой неустойчивой фазы не влияет на величину необходимой пропускной способности. В случае двухфазного потока с газовой или устойчивой паровой фазой необходимая пропускная способность ИУ в большей мере зависит от количественного соотношения жидкой и нежидкой фаз. [46]
Эти эмпирические правила иллюстрируются примером 12.3. Проблема состоит в том, что с нетеоретической базой трудно делать обобщения, и, несмотря на то, что какое-либо правило хорошо коррелирует данные по одной смеси, оно же может не иметь успеха в случае другой подобной смеси. На рис. 12.5 приведены данные о поверхностном натяжении нескольких смесей. Все кривые свидетельствуют о том, что зависимость от от х нелинейна, но в различной степени. Поверхностное натяжение смеси ацетофенон - бензол почти линейно зависит от состава, а для систем нитрометан - бензол и нитробензол - тетрахлорэтан ( четыреххло - ристый водород) такая зависимость бесспорно нелинейна; смесь диэтиловый эфир - бензол представляет промежуточный случай. [47]
В связи с различным энергетическим состоянием частиц в объемных и поверхностных фазах увеличение площади межфазной поверхности связано с энергетическими затратами. Значения а чистых веществ определяются их строением и зависят от температуры. Поверхностное натяжение смесей является функцией их состава. Дополнительная ( по сравнению с объемной) сила, действующая на поверхностную фазу, должна быть учтена в термодинамических соотношениях. [48]
Вайнауг и Кдц [65] показали, что уравнение (12.5.1) крррелирует поверхностное натяжение смеси метан - пропан при температурах от - 15 до 90 С и давлениях 2 7 - 102 атм. Дим и Меттокс [11] также применяли это уравнение для системы метан - нонан при температурах от - 34 до 24 С и давлениях 1 - 100 атм. Некоторые сглаженные результаты представлены на рис. 12.4. При любой температуре, поверхностное натяжение смеси уменьшается с увеличением давления, так как большее количество метана растворяется в жидкой фазе. Влияние давления необычно; вместо уменьшения с ростом температуры поверхностное натяжение смеси увеличивается, кроме случаев наиболее низких давлений. Это явление иллюстрирует тот факт, что при невысоких температурах метан более растворим в нонане и влияние состава жидкости более важно в определении ат, чем влияние температуры. [49]
Если для неводных смесей поверхностное натяжение часто аппроксимируется линейной зависимостью от мольной доли, то водные растворы обладают ярко выраженными нелинейными характеристиками. На рис. 12.6 показан типичный случай для системы ацетон-вода при 50 С. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ацетона в полулогарифмической системе координат почти лчи-нейна. Такая картина типична для водноорганических систем, когда небольшие концентрации вещества могут существенно повлиять на поверхностное натяжение смеси. Углеводородная часть молекулы органического соединения ведет себя подобно гидрофобному веществу и стремится к отделению от водной фазы, концентрируясь на поверхности. В этом случае концентрация в объеме существенно отличается от поверхностной концентрации. К сожалению, поверхностная концентрация не поддается прямому измерению. [50]
Главной особенностью полученных результатов является наличие экстремальной зависимости поверхностное натяжение - состав смеси, причем максимальное значение у выше поверхностного натяжения отдельных компонентов. Этот результат не зависит от способа получения смеси. Таким образом, можно считать, что при образовании смеси происходит миграция низкомолекулярных по-лимергомологов и поверхностно-активных примесей в межфазную область дисперсной системы. Поскольку такая миграция должна сопровождаться уменьшением межфазного натяжения, этот процесс становится термодинамически выгодным, а обеднение дисперсионной среды упомянутыми гомологами приводит к повышению поверхностного натяжения смеси. Возникающие при этом тепловые возмущения межфазной границы приводят к разделению макромолекул по размерам на этой границе и усилению диспергирования. [51]
 |
Относительная интенсивность линии калия. [52] |
При этом расход образцов был очень близким ( 2 0 - 2 6 мл / мин, расход воды 2 4 мл / мин), а сигнал усилился в 1 2 - 4 0 раза. Наименьшее усиление сигнала ( 1 2 раза) наблюдалось с метанолом, а наибольшее ( 4 0 раза) - с бутанолом. В данном случае усиление интенсивности сигнала оказалось обратно пропорционально поверхностному натяжению всех органоводных смесей. Из этого следует, что при добавлении небольшого количества органического растворителя к воде, решающее влияние на интенсивность сигнала оказывает эффективность распыления, тесно связанная с поверхностным натяжением смеси. [53]
Результаты представлены на рис. 28.8. Измерения проводили при постоянной концентрации КО, равной 1 0 10 - 6 М, и различных концентрациях ГТАБ. Очень малая степень гидрофобности неионной части красителя проявляется в отсутствии значительной поверхностной активности растворов красителя. Экспериментальные данные, однако, указывают, что в смеси с ГТАБ краситель адсорбируется на поверхности раздела воздух-вода. Это приводит к меньшему поверхностному натяжению смеси МО с ГТАБ по сравнению с поверхностным натяжением раствора чистого ГТАБ. При меньших, чем указано на рисунке, отношениях S: D измерения поверхностного натяжения не были выполнены иэ-за того, что при стоянии растворов проходит перестройка мицелл и кристаллизация красителя и нельзя получить поверхность в равновесном состоянии. Результаты, полученные для диссоциированных анионов красителей, показывают, что ГЛБ диполярного соединения слабо влияет на гидрофобность окружения красителя при концентрациях вплоть до почти насыщенных. Однако если заряд красителя нейтрализовать, то гидрофобность неионной части молекул красителя становится существенной. Увеличение поверхностной активности смесей МО с ГТАБ показывает, что из структур А, Б к В ( рис. 28.6) наиболее вероятными являются Б и В. [54]
В предыдущей работе [13] авторы показали, что взаимодействие положительно заряженного эфира целлюлозы с ДСН протекает в две стадии. Сначала образуется нерастворимое с сильными поверхностно-активными свойствами соединение. На этой стадии происходит нейтрализация заряда. Дальнейшее добавление ПАВ сопровождается изменением знака заряда и солюбилизацией, ранее образовавшегося комплексов. В связи с этим представляет интерес исследовать параметры солюбилизации и вязкость комплексов ДСН с заряженными эфирами целлюлозы и сравнить их с параметрами солюбилизации и вязкости для незаряженных эфиров целлюлозы. Чтобы получить более обширную информацию об исследуемых системах, были предприняты измерения поверхностного натяжения смесей ДСН с незаряженными эфирами целлюлозы. [55]
Страницы: 1 2 3 4