Утончение - пленка
Cтраница 1
Утончение пленки приводит к возрастанию сил электростатического отталкивания диффузной части двойных электрических слоев, поэтому скорость коалесценции будет носить сложный характер, отражающий поведение внешних сил, расклинивающего давления и критической толщины пленки. [1]
Сопротивление утончению пленок растворов низкомолекулярных пенообразователей было объяснено Гиббсом. Согласно Гиббсу в местах растяжения адсорбционных слоев нарушается адсорбционное равновесие, что повышает в этих местах поверхностное натяжение. Таким образом, появляется сила, противодействующая деформации пленки. [2]
 |
Пенообразная система гексагональной симметрии.| Схема строения пены. [3] |
При дальнейшем утончении пленки разрываются и система разрушается в процессе коалесценции. [4]
Наибольшая интенсивность утончения пленки наблюдается при добавке нафтеновых кислот в керосин, наименьшая - при добавке смол, промежуточная - при добавке нефтей в изовискозные им неполярные углеводородные жидкости. [5]
Большая скорость утончения пленки при наличии в углеводородной жидкости нафтеновых кислот свидетельствует о большей вероятности прилипания капли в процессе перемещения по поверхности твердых частиц, а следовательно, и о большей вероятности в связи с этим образования гидрофобной эмульсии в процессе вытеснения нефти водой из пористой среды. Очевидно, высокая скорость утончения пленки и разрыв ее при относительно малых концентрациях нафтеновых кислот дают основание говорить об улучшении вытеснения воды нефтью с увеличением содержания в ней нафтеновых кислот, что и наблюдается в действительности. Дальнейшее увеличение концентрации существенных результатов не дает. [6]
В жидких пенах утончение пленок происходит не только под действием силы тяжести, но и вследствие капиллярного эффекта ( отсасывание в бордюры Плато) и сил Ван-дер - Ваальса. При этом влияние силы тяжести достаточно велико; так, еще Перрен [36] заметил, что времена жизни вертикальных и горизонтальных жидких пленок различаются в несколько раз. [7]
Исследуя далее скорость утончения пленок с еще большим содержанием электролита, при частично и полностью подавленных диффузных электрических слоях удалось найти зависимость расклинивающего давления от толщины при соизмеримых значениях электростатической и вандерваальсовой составляющих и при преимущественном проявлении последней. Полученные при всех этих измерениях изотермы расклинивающего давления оказались близкими и дали возможность определить постоянную А [ см. уравнение (5.40) ] для воды. Аналогичные измерения с анилином, проведенные Шелудко ( 1958), позволили установить еще более надежно обратную пропорциональность между вандерваальсовой составляющей расклинивающего давления и кубом толщины, а также значение А для анилина. [8]
Синерезис приводит к утончению пленок и увеличению кривизны вогнутых участков. При достижении пленками толщины 10 - 5 см появляется еще и расклинивающее давление, способствующее дальнейшему уточнению пленок. [9]
 |
Схема образования пузырька пены, стабилизированной ПАВ. [10] |
Кинетический фактор замедляет процесс утончения пленок, а следовательно, способствует повышению жизнеспособности пен. Пленки пены при ее получении путем пропускания через жидкость пузырьков воздуха испытывают локальные деформации и поэтому должны хорошо переносить как сжатие, так и растяжение. Для устойчивости пены имеет значение не столько незначительное поверхностное натяжение, сколько способность жидкой пленки легко и быстро изменять его значение. Так, например, при каком-либо сильном растяжении оболочки пузырька, имеющем местный характер ( рис. 8), плотность адсорбционного слоя молекул пенообразователя на определенном участке может резко снизиться, что приведет к соответствующему повышению поверхностного натяжения в этом месте. Поэтому сопротивление оболочки растяжению возрастает, и оболочка принимает первоначальное положение. [11]
Кинетический фактор замедляет процесс утончения пленок, а следовательно, способствует повышению жизнеспособности пен. Необходимо, правда, отметить, что кинетическое действие заметно проявляется только в малоустойчивых пенах. Кинетический фактор часто называют эффектом самозалечивания, или эффектом Ма-рангони. Суть его в том, что утончение пленки вследствие истечения жидкости под действием сил гравитации или всасывания ее через границы Плато ( подробнее об этом-в следующем разделе) происходит неравномерно. Отдельные участки пленки вокруг пенного пузырька становятся очень тонкими и способны разрушаться. В таких локальных тонких участках поверхностное натяжение возрастает; так как расстояние между молекулами ПАВ в поверхностном слое увеличивается. Вследствие этого раствор с повышенной концентрацией ПАВ из зоны низкого поверхностного натяжения, т.е. из участков с утолщенной пленкой, устремляется к истонченным зонам. [12]
Установлено, что закономерности утончения пленок в зависимости от концентрации электролита количественно согласуются с теорией устойчивости Дерягина. Получению устойчивых пленок способствует увеличение концентрации ПАВ ( рост ifi и у) и уменьшение концентрации ( и, следовательно, х) индифферентного электролита. [13]
Таким образом, при утончении пленки с сохранением постоянства разности потенциалов необходимо учитывать не только изменение энергии конденсатора, но и работу, совершаемую источником напряжения. [14]
Первые сравнительно точные измерения скорости утончения пленки в пространстве между искривленными поверхностями были сделаны Б. В. Дерягиным и сотруд. [15]
Страницы: 1 2 3 4