Лабораторная работа №4 устойчивость пен



страница1/2
Дата13.02.2019
Размер50.5 Kb.
ТипЛабораторная работа
  1   2

Лабораторная работа №4

УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕН

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ:


Пены, как и все дисперсные системы, обладающие избытком свободной энергии, термодинамически неустойчивы. Для образования устойчивых, высокодисперсных пен в жидкость вводится в сравнительно небольших количествах третий компонент – стабилизатор или пенообразователь. Жидкости без пенообразователей сколько-нибудь устойчивой пены не дают, потому что при вспенивании происходит увеличение поверхноси раздела фаз, поверхностная энергия GS=σ·S резко возрастает. Система становится неустойчивой, пузырьки тотчас лопаются.

Типичные пенообразователи - поверхностно-активные вещества. В водных растворах пенообразователи – такие ПАВ, как спирты, жирные кислоты, мыла и ВМС (например, белки). Они снижают поверхностное натяжение и поэтому стабилизируют пену. Для каждого низкомолекулярного пенообразователя (органические кислоты, мыла, спирты) существует определенная оптимальная концентрация, при которой пенообразователь наиболее эффективен.

Для высокомолекулярных ПАВ устойчивость пен тем выше, чем выше концентрация высокомолекулярного пенообразователя.

Получать пены можно двумя методами:



  1. диспергированием газа механическим встряхиванием сосуда, частично заполненного раствором пенообразователя, интенсивным перемешиванием мешалками, или барботированием газа через пористую перегородку в слой жидкости. Два последних способа используют при обогащении руд методом пенной флотации;

  2. выделением газа или пара в виде новой дисперсной фазы при кипении жидкости или из пересыщенного раствора в результате реакции.

Пены характеризуются следующими свойствами:

  1. устойчивостью, которая зависит от прочности их пленочного каркаса и измеряется временем самопроизвольного уменьшения столба h (или объема V) пены в два раза: t1/2. Изменение пены со временем происходит вследствие вытекания жидкости из пены (синерезис) и разрыва пленок;

  2. кратностью – максимально достижимым объемом пены, образующейся из данного объема жидкости β=V/Vж где V - объем пены, Vж – объем жидкости, пошедший на ее образование;

  3. дисперсностью пены.

В некоторых случаях пенообразование препятствует нормальному ходу технологического процесса и является нежелательным. Разрушение пен можно вызвать введением пеногасителей – веществ, которые будучи сильными ПАВ, не образуют прочных адсорбционных пленок (средние гомологи спиртов, например, октиловый спирт, кетоны, полиамиды жирных кислот, пропиленгликоли и т.д.). Они вытесняют пенообразователи из поверхностного слоя, делают его менее прочным и способствуют разрыву стенок пузырьков пены.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Определить кратность и устойчивость пен в зависимости от концентрации пенообразователя, а также провести гашение пен.


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2




©zodomed.ru 2024


    Главная страница