Кинетическая устойчивость - система
Cтраница 2
Термодинамически неустойчивые системы могут быть до некоторых размеров частиц дисперсной фазы кинетически устойчивы. Потеря кинетической устойчивости приводит практически к разрушению коллоидной системы и превращению ее в качественно другую систему, например, грубую дисперсию. Возможно регулировать аг-регативную и кинетическую устойчивость системы, воздействуя на процесс коагуляции частиц дисперсной фазы, например созданием на их поверхности защитных слоев путем введения различных добавок. Устойчивость коллоидных систем может изменятся также за счет формирования вокруг дисперсных частиц сольватных слоев из молекул растворителя. [16]
Седиментационная устойчивость дисперсных систем обеспечивается двумя противоположными процессами - оседанием частиц на дно сосуда под действием силы тяжести и броуновским движением, при котором частицы равномерно распределяются по объему. Чем выше степень дисперсности и температуры, тем более кинетически устойчива такая система. Нарушение агрегативной устойчивости ведет к уменьшению кинетической устойчивости системы. Однако в тиксотропных системах ( например, глинистых растворах) седиментации даже крупных частиц препятствует возникающий из этих частиц пространственный каркас, который и обусловливает кинетическую устойчивость таких систем. [17]
Исследования моющих присадок ( ВНИИНП-370, ПМС и др.) показали, что эти присадки представляют собой коллоидную систему; дисперсной средой является минеральное масло, а дисперсной фазой - мицеллы присадки. В случае высокощелочных моющих присадок неорганическая твердая фаза в присадках состоит главным образом из гидроксида и карбоната щелочноземельного металла. Наличие такой дисперсной фазы полезно при условии кинетической устойчивости системы присадка - твердая фаза, т.е. в системе должны отсутствовать частицы, характерные для суспензии. Следовательно, стабильность присадки определяется степенью дисперсности частиц неорганического компонента. [18]
При замешивании электропроводность системы уменьшается, т.к. при атом образуется эмульсия типа вода в нефти. После двух минут замешивания электропроводность системы стабилизируется и остается постоянной вне зависимости от длительности перемешивания. Сравнение рисунков 2 и 3 показывает, что резкое уменьшение кинетической устойчивости системы, в случае замешивания эмульсии малыми порциями водной фазы, связано с обращением фаз системы и переходом в эмульсию прямого типа. Аномально высокая устойчивость водо-нефтяной эмульсии, замешанной малыми порциями, плохо согласуется с данными по законсмерностям диспергирования эмульсии в сосуде с мешалке, полученными различными исследователями. [19]
Способность глинистого раствора сопротивляться агрегатированию глинистых частиц и коагуляции определяет его стабильность. Агрегативная устойчивость системы обеспечивается не только окружающими глинистые частицы сольватными оболочками, но также и электростатическим барьером, возникающим в результате совместного действия сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания. Стабильность глинистого раствора удается повысить введением некоторых химических веществ - защитных коллоидов. Главная задача при обработке раствора состоит в регулировании агрегативной и кинетической устойчивости системы в изменившейся среде. Это способствует расширению области применения глинистого бурового раствора. [20]
Способность глинистого раствора сопротивляться агрегатированию глинистых частиц и коагуляции определяет его стабильность. Агрегативная устойчивость системы обеспечивается не только окружающими глинистые частицы сольват-ными оболочками, но также и электростатическим барьером, возникающим в результате совместного действия сил молекулярного притяжения и электростатического отталкивания. Стабильность глинистого раствора удается повысить введением некоторых химических веществ - защитных коллоидов. Главная задача при обработке раствора состоит в регулировании агрегативной и кинетической устойчивости системы в изменившейся среде. Это способствует расширению области применения глинистого бурового раствора. [21]
Коагуляция адсорбционно ненасыщенных латексов протекает в две стадии. Первоначально быстро развивающийся процесс останавливается. Возникает промежуточный индукционный период, в течение которого дальнейшая агрегация частиц отсутствует. Через некоторое время процесс возобновляется, происходит явная коагуляция, завершение которой сопровождается потерей кинетической устойчивости системы и выделением тонкого слоя коагулюма. При коагуляции адсорбционно насыщенного латекса первая стадия отсутствует, индукционный период наблюдается с самого начала и предшествует явной коагуляции. [23]
 |
Свойства коллоидных растворов фосфата хрома. [24] |
Полученные таким методом растворы выдерживали стерилизацию путем кипячения в стеклянных запаянных ампулах в течение 15, 30 и 45 мин без заметных изменений. Однако более тщательные наблюдения, в частности, определения степени дисперсности стерилизованных золей, показали, что размеры частиц при стерилизации увеличиваются. Увеличение размеров частиц при нагревании происходит за счет агрегации частиц. Из этого следует, между прочим, что при получении коллоидных растворов фосфата хрома можно путем нагревания варьировать степень дисперсности в каком-то определенном диапазоне, не нарушая кинетической устойчивости системы. [25]
Еще более эффективна ультразвуковая обработка. Диспергирующее действие ультразвука основано на мгновенных, носящих ударный характер, перепадах давления порядка тысяч атмосфер в возникающих кавитационных пузырьках. Кроме того, ультразвуковые волны, пронизывающие частицы, вызывают весьма большие разрушающие ускорения. Свежеобразованные поверхности, как показал Г. С. Ходаков, приобретают высокую активность, позволяющую даже осуществлять химические реакции, необычные в нормальных условиях. В результате усиливаются структурообразование и кинетическая устойчивость системы. Ультразвуковая обработка может применяться также как метод улучшения структуры насыщенных солью буровых растворов, подвергшихся при введении защитных коллоидов стабилизационному разжижению. Чрезмерное диспергирование может, однако, привести к снижению качества бурового раствора вследствие дальнейшего углубления коагуляционного процесса и деструкции высокомолекулярных защитных реагентов. [26]
Это было необходимо для выявления механизма контакта полимер - частица и последующего анализа влияния различных добавок и минерализованной пластовой воды на процесс флокуляции. Флокулирующий эффект, который выражается в ускорении седиментации в присутствии ПАА, очевиден из данных, представленных на рис. 4.6, а. Кривая 1 соответствует оседанию глинопорошка без добавки ПАА. С ростом концентрации добавки за счет мостичного связывания образуются крупные флокулы, и кинетическая устойчивость системы падает. При больших концентрациях добавки скорость оседания несколько падает, что, исходя из классических представлений о механизме флокуляции, может быть связано со стабилизацией системы. Гид-ролизованный ПАА является анионным полиэлектролитом ( ПЭ) с достаточно низкой плотностью ионогенных групп, отрицательный - потенциал частиц глины не очень велик, вклад электростатических сил отталкивания во взаимодействие полимер - частица не столь существен. Поэтому мостичный механизм флокуляции не вызывает сомнений. Необходимо учитывать и то, что ионизация карбоксилатных групп подавлена в пластовой воде, содержащей электролиты, что также уменьшает отталкивание одноименно заряженных групп полимера и активных центров глинистых частиц. [27]
 |
Зависимость количества электроосажденного пигмента ( диоксид титана ( / и. - потенциала частиц ( 2 от рН системы ( aconst140 В. Cconst10 % сухого остатка. [28] |
Вследствие этого помимо ионно-электростатического фактора устойчивости важная роль в стабилизации рассматриваемых систем принадлежит неэлектростатическому фактору. В работе [212] изучена природа устойчивости таких систем. Изменение - потенциала достигалось введением в системы 20 % - ного раствора NaCl, изменяющего толщину двойного слоя, а также изменением рН среды в пределах, в которых пленкообразова-тель является растворимым. Было установлено, что при этом - потенциал изменяется в 2 раза, однако ни агрегативная, ни кинетическая устойчивость систем не меняется. [29]
Страницы: 1 2