Визначення
СЗМЗ (сухого знежиреного залишку в
молоці) як
різниця показників молока См
і дистильованої води Св
за шкалоюВизначення концентрації спирту в розчині
Лекція №19. Грубодисперсні системи
Основні питання:
Класифікація грубодисперсних систем.
Характеристика суспензій, пін, паст, аерозолів, їх будова, стійкість, практичне значення.
Емульсії: класифікація, будова, стійкість.
Одержання емульсій (емульгування). Роль емульгаторів.
Зміна фаз емульсії. Деемульгування.
Емульсії у харчуванні та харчових виробництвах.
Грубодисперсні системи – це дисперсні системи в яких, розмір частинок дисперсної фази складає 10-2 – 10–5см, а розмір частинок дисперсійного середовища складає 10-8 см.
Загальна характеристика грубодисперсних систем:
гетерогенні (мікрогетерогенні);
термодинамічно нестійкі (розшарування, седиментація);
частинки дисперсної фази спостерігають в мікроскоп або неозброєним оком;
відокремлення дисперсної фази від дисперсійного середовища – фільтруванням через паперовий (скляний) фільтри, центрифугуванням;
наявність стабілізатора – обов’язкова
До грубодисперсних систем належать: емульсії, суспензії, піни, пасти, порошки, аерозолі.
Порошки – це сильно подрібнені тверді тіла, дисперсно сипкий матеріал.
Порошок какао (на відміну від чаю та кави) містить незначну кількість екстрактивних речовин, розчинних у воді. Він не утворює настою, а утворює суспензію, стійкість якої залежить від розмірів часточок какао. Для одержання стійкої суспензії (відсутність випадіння осаду протягом 10 хвилин) необхідно, щоб часточки порошку мали діаметр не більше 10мкм.
Суспензія какао-вода має не високу агрегативну стійкість: частинки какао добре змочуються водою (гідрофільні), тому на поверхні мають гідратні оболонки, які забезпечують стійкість какао. Для одержання більш стійкої суспензії вищі сорти какао обробляють лугом. При цьому утворюються солі жирних кислот (стабілізатори), які мають дифільну будову та своїми гідрофільними частинами адсорбуються на гідрофільній поверхні частинок какао.
Суспензії – це мікрогетерогенні системи, являють собою суміші твердих частинок у рідинах (протерті супи, какао, нерозчинна кава тощо), розмір частинок дисперсної фази ‑ 10-6 – 10-4 м. Суспензії з розмірами частинок в межах 10-4 м називають зависями.
Суспензії агрегативно і кінетично нестійкі (низький ступінь дисперсності) – грубі часточки дисперсної фази за дуже короткий час випадають в осад. Суспензії – полідисперсні системи, часточки осаджуються нерівномірно. Суспензії слабко підлягають броунівському руху, практично не дифундують і не мають осмотичного тиску.
Одержання суспензій:
Конденсаційні методи.
Базуються на одержанні порошків осадженням з розчинів в результаті коагуляції золів або в результаті хімічної реакції між електролітами: Na2CO3 + CaCI2 → СаСО3↓ + 2NaCI
Диспергаційні методи.
Диспергування нерозчинних твердих речовин у рідкому середовищі;
Скаламучення в рідкому середовищі заздалегідь одержаного порошку.
Для суспензій характерний процес фільтрації. Фільтрація через пористі мембрани спочатку викликає концентрування суспензії, а потім її розділення на тверду та рідку фази. Підвищення концентрації дисперсної фази в агрегативно стійких суспензіях до гранично можливого значення зумовлює утворення висококонцентрованих суспензій, які називають пастами.
Практичне значення суспензій:
Глинисті, цементні, вапняні розчини, масляні фарби, кольорові лаки – у будівництві.
Фунгіциди та інсектициди – у сільському господарстві.
Синтоміцин, стрептоцид, новоцилін, камфора, фенілсаліцилат, ментол, сірка, оксид цинку – у медичній практиці.
Плодово-ягідний сік, пивне сусло – полідисперсні суспензії, що складаються з розчинних екстрактивних речовин, твердих завислих часточок різного ступеня дисперсності.
Соуси виготовлені на основі борошна, в яких дисперсними фазами слугують борошно жир та інші продукти.
Томатна паста, зависі спецій у воді, нерозчинна кава у воді, крохмаль у холодній воді, паштет з печінки, м’ясний бульйон – суспензії в технології приготування їжі.
Шоколад – затверділа суспензія, в якій дисперсним середовищем виступає масло какао, а дисперсною фазою – часточки цукру, насіння бобів какао, крохмалю. Шоколад можна віднести до полідисперсних систем.
Дисперсність шоколадної маси – важлива характеристика її якості. Ніжність шоколадних виробів визначається ступенем розмелювання. У високоякісному шоколаді основна маса твердої фази складається із часточок розміром не більше 10 – 16мкм.
Стабілізатором суспензії може бути полімер. Захисний полімер на поверхні частинок суспензії утворює міцні драглеподібні оболонки. Збільшення концентрації в суспензії полімеру спричиняє процес драглювання. Якщо дисперсійного середовища недостатня кількість, то утворюються концентровані суспензії, подібні до драглів – пасти.
Пасти ‑ висококонцентровані суспензії, що містять більше 25% речовин дисперсної фази. Агрегативно стійкі у присутності достатньої кількості сильних стабілізаторів, коли частинки дисперсної фази добре сольватовані і відокремлені тонкими плівками рідини дисперсійного середовища. Відсутність вільної рідини надає системам високої в’язкості та певної механічної міцності.
Розрізняють гомогенні та гетерогенні пасти.
Пасти отримують диспергуванням твердих тіл у рідинах. Для стабілізації додають поверхнево – активні речовини (ПАР).
Розрізняють жирні і нежирні пасти. Деякі з них готують на емульсіях. Їх широко застосовують у будівництві (лак, фарби). Існують полірувальні пасти, а також лікувальні (зубні тощо).
Піни – висококонцентровані дисперсні системи, або сукупність бульбашок газу, що розділені тонкими прошарками рідини. Якщо дисперсійним середовищем є рідина, таку систему називають рідкою піною, якщо тверде тіло – твердою піною.
Дисперсійне середовище (рідке або тверде) утворює між бульбашками газу тонкі прошарки. Газові бульбашки взаємно стискують одна одну, втрачають правильну сферичну форму, а сама піна набуває комірчастої структури.
Піни – термодинамічно нестійкі (мають надлишок поверхневої енергії). Стійкість пін оцінюють за часом, протягом якого довільно руйнується стовп піни на половину початкової висоти, а також за часом „життя” бульбашки газу. Стійкість пінам надають за допомогою стабілізаторів (піноутворювачів).
Для характеристики піни використовують два показники:
газо вміст (газо наповнення) – частка об’єму газу в загальному об’ємі піни;
питома поверхня фазового контакту між газом і рідиною в одиниці об’єму рідини.
Ступінь збивання – відношення кінцевого об’єму системи, що збивають до початкового об’єму.
Механізм утворення пін: спочатку бульбашки газу утворюють емульсію газ-рідина, а потім, вкриваючись двосторонніми плівками, спливають і утворюють сітку-каркас. При спливанні бульбашки вивільняються від слабко зв’язаної води, відбувається концентрування емульсії та перетворення її на піну. Частка рідкого дисперсійного середовища зменшується до 2 – 13%. Отже, піни можна розглядати як висококонцентровані емульсії газу в рідині.
Методи одержання пін:
Диспергаційні методи (рідину збовтують у посудині, частково заповненій газом і частково рідиною, або інтенсивно перемішують її). Використовують барботування, при якому газ пропускають у рідину крізь перфоровану перетинку (пінна флотація для збагачення цінних руд).
Конденсаційні методи ‑ в результаті хімічної реакції в рідині утворюється газоподібна фаза. Так, у вогнегасниках використовують хімічну реакцію:
NaHCO3 + HCI → NaCI + H2O + CO2↑ ‑ внаслідок якої газоподібна фаза створює піну.
У випадку небажаного піноутворення використовують способи піногасіння, які ґрунтуються на руйнуванні адсорбційних шарів, стабілізуючих піну. Як піногасники використовують такі поверхнево-активні речовини: жири, масла, ефіри, спирти, які витискують стабілізатори з поверхні розділу і цим зменшують стійкість піни.
Піноутворювачі поділяють на два типи:
першого роду (слабкі піноутворювачі) – нижчі спирти, кислоти; вони знаходяться в об’ємі розчину і в адсорбційному шарі в молекулярному стані, не утворюють на поверхні розділу фаз механічно міцних структур, а лише зменшують величину поверхневого натягу і тим самим знижують термодинамічну нестійкість пін. Піни, що містять такі стабілізатори, нестійкі і швидко розпадаються. Такі піни мають практичне використання лише у випадках, коли не потрібні стійкі піни (флотація).
другого роду – мила, алкалоїди, таніни, деякі барвники. Піни з такими стабілізаторами стійкі, внаслідок адсорбції піноутворювачів на поверхні розділу фаз у утворення міцних драглеподібних плівок. Із збільшенням концентрації піноутворювача підвищується стійкість пін. У виробництві кулінарної продукції для отримання стійкої піни при виготовленні кулінарних страв і виробів як піноутворювачі використовують яєчний білок, кров’яний альбумін, молочний та риб’ячий білки.
Практичне значення пін і процесів піноутворення:
використовують в процесах флотації, для інтенсифікації виробничих процесів. У пінному режимі проводяться технологічні процеси, що пов’язані з масообміном (адсорбція газів рідинами, видалення летких компонентів і рідкої фази);
для гасіння пожеж;
при очищенні поверхонь від забруднень;
у медицині – екстракорпоральне насичення крові киснем здійснюється в пінних апаратах („штучні легені);
у харчовій промисловості ‑ мус, пастила, зефір, суфле (харчові продукти – піни), піноутворення при виготовленні виробів з прісного тіста (як розрихлювачі використовують карбонати натрію, амонію, фосфат амонію);
у хлібопекарській промисловості – дріжджі при виготовленні дріжджового тіста (піноутворення);
піноутворення використовується при виготовлення газонаповнених коктелів, приготуванні кремів, мусів, суфле, вершків. Процес збивання, в ході якого утворюється піна, необхідний при виробництві морозива (фрезерування);
деякі лікарські препарати використовуються у вигляді пінних аерозолів та пінних препаратів для лікування опіків, запалень шкіри, як кровоспинні засоби;
у будівництві – пенопласти (одержують шляхом введення в пластичні маси карбонату натрію, карбаміду, які розкладаються при 150‑ 180 С та виділяють газоподібні продукти: вуглекислий газ, азот, пароподібну воду, і створюють мікропористі структури.
Піноутворення в кондитерському виробництві та приготуванні солодких страв
Пастильна маса має дрібнозернисту порувату структуру, що досягається збиванням суміші фруктового пюре, цукру та яєчного білка (чим більше густина суміші, тим краще утворюється піна). Піна складається з дрібних бульбашок повітря, що затягнуті у тонку оболонку з напіврідкої фруктово-цукрової суміші.
Помадна маса – пластична гетерогенна маса, що складається з трьох фаз (рідка, тверда і газова). Тверда фаза – кристали сахарози, рідка фаза – насичений розчин сахарози, глюкози, мальтози і декстринів (якщо додається патока), газова – сукупність дращеібних бульбашок повітря. Збивання помадної маси краще проводити у присутності піноутворювачів (яєчного білка).
Збивні цукеркові маси – це піноподібні маси, що містять дрібні бульбашки повітря в оболонках з агаро-цукрово-паточного сиропу.
Бісквітні торти виготовляють, використовуючи властивість піноутворення. Бісквітний напівфабрикат має найбільш пухку структуру. Тісто виготовляють з борошна зі слабкою клейковиною (28 – 36%). Для одержання напівфабрикату яйця (меланж) збивають із цукром для збільшення об’єму у 2,5 – 3 рази, та змішують збиту масу з борошном і ароматичними речовинами. Значне збільшення об’єму пояснюється насиченням маси тіста в процесі збивання бульбашками повітря. При випіканні білки яєць і борошна згортаються і закріплюють порувату структуру. Бісквітне тісто ‑ нестійке, тому не повинно підлягати інтенсивним діям, які знижують в’язкість тіста.
У кондитерському виробництві при виготовленні бісквітного тіста замість яєць часто використовують меланж. Піноутворююча здатність меланжу залежить від його в’язкості: чим менша в’язкість, тим вища піноутворююча здатність, проте нижча стійкість піни (при замішуванні з борошном повітряні бульбашки яєчно-цукрової маси частково руйнуються. При підвищеній в’язкості меланжу якість тіста погіршується: воно менш насичене повітрям і має високу густину. На піноутворюючу здатність меланжу впливає температура: з підвищенням температури піноутворююча здатність меланжу зростає (оптимальна температура для меланжу перед його збиванням 10 С).
Білково-збивне тісто одержують інтенсивним збиванням яєчних білків до повного насичення маси повітрям, при перемішуванні повітря диспергується. Збивання призводить до зменшення густини продукту (яєць). Збивання білків проводять за повної відсутності жиру (запобігає піноутворенню). Для виготовлення білкового тіста використовують свіжі яєчні білки, від яких ретельно відокремлюють жовтки.
Напівфабрикат виготовляють без борошна, тому він – легкий, поруватий і крихкий. Перед збиванням білки охолоджують до температури 2 С (неохолоджені білки погано збиваються, а випечений напівфабрикат буде твердим і розпливчастим). Тривалість збивання залежиться від ціноутворюючої здатності білків і досягає 20 – 40хвилин. При недостатньому часі збивання утворюється плотний, низький напівфабрикат, при дуже тривалому збиванні білків із цукром маса осідає, розріджується і стає глянцевою.
В підприємствах харчування із збитих вершків готують десерти, муси, самбуки, креми, де як піноутворювачі використовують ПАР гідрофільно-колоїдні білкові або інші речовини. Тісто, хліб та борошняні вироби належать до систем з піноподібною структурою із затверділими плівками між чарунками (тверді піни). Для стабілізації піни іноді використовують желатин або агар-агар.
У деяких харчових виробництвах піноутворення є небажаним процесом. Наприклад, висока піноутворююча здатність дифузійного соку у цукровому виробництві обумовлена наявністю піноутворювача – сапоніну. При продуванні повітря дифузійний сік може перетворитися на піну практично повністю. Піна сильно впливає на нормальний процес випаровування соку, тому його попередньо очищують. В результаті очищення сапонін коагулює і сік перестає пінитися.
Також піноутворення є небажаним у дріжджовому виробництві. Наприклад, при вирощуванні дріжджів розбавлені поживні середовища підлягають інтенсивній аерації, що спричиняє утворення стійких пін. Як піногасник використовують водні емульсії олеїнової кислоти, які руйнують піну і забезпечують нормальне вирощування дріжджів.
Аерозолі – це дисперсні системи, в яких дисперсна фаза – це дрібні часточки твердої або рідкої речовини, а дисперсійне середовище – газ або суміш газів (завис твердих або рідких частинок у газі). Розмір частинок дисперсної фази аерозолів знаходиться у межах 10-7 – 10-4м.
За ступенем дисперсності аерозолі класифікують на системи:
грубої дисперсності з розміром частинок 10-4 – 10-3см;
колоїдної дисперсності з розміром частинок 5·10-7 ‑ 5·10-5см;
аналітичної дисперсності з розміром частинок 10-7 ‑ 5·10-7см.
В підприємствах харчування використовують такі аерозолі: сухе молоко і молочні продукти, сухий меланж, харчових альбумін і коптильний дим. У природі виникають природні аерозолі (туман, пил).
Аерозолі класифікують за агрегатним станом дисперсної фази:
аерозолі з рідкою дисперсною фазою – „тумани” і розміром частинок дисперсної фази 10-7 – 10-5м;
аерозолі з твердою дисперсною фазою – „дими” і розміром частинок дисперсної фази 10-9 – 10-5м;
„пили” ‑ аерозолі з твердою дисперсною фазою, розміри частинок яких більші ніж у димів, більші за 10-5м.
Форма частинок аерозолів залежить від агрегатного стану речовини дисперсної фази: в туманах краплинки рідини кулясті, у димах – голчасті, пластинчасті, зіркоподібні.
За своїм походженням системи з газовим дисперсійним середовищем поділяють на диспергаційні та конденсаційні аерозолі.
Способи одержання аерозолів:
І. Методи конденсації, в основу яких покладена конденсація пересичених парів. Пересичення парів досягається за рахунок охолодження системи або при утворенні пари внаслідок хімічної реакції.
Охолодження, перенасичення і конденсація парів може відбуватися наступними шляхами:
адіабатичним розширенням газу, який містить пару якої-небудь рідини (утворення звичайних хмар, коли теплі маси повітря піднімаються у вищі шари атмосфери).
при контакті з холодною поверхнею;
при змішуванні з холодним газом.
Розрізняють:
фізичну конденсацію;
хімічну конденсацію.(хемоконденсацію).
Хімічні реакції, в результаті яких утворюються аерозолі, можуть мати різний характер. Так, внаслідок окислення при згоранні палива виникають димові гази, які містять речовини з досить малим тиском пари. Змішуючись з холодним повітрям, ці продукти конденсуються і утворюють топ очний дим.
Дими утворюються також при взаємодії газоподібного аміаку з хлороводнем:
NH3 (газ) + HCI (газ) → NH4CI (тверда фаза),
При згорянні фосфору на повітрі (утворюються частинки Р2О5), при взаємодії сірчистого ангідриду з парами води
SO2 (газ) + H2O (газ) → H2SO3 (рідка фаза)
Внаслідок фотохімічних реакцій тощо.
Таким чином, процеси утворення конденсаційних аерозолів досить поширені і відбуваються як стихійно, так і створюються штучно.
ІІ. Методи диспергування базуються на подрібненні і розпиленні твердих тіл або рідин у газовому дисперсійному середовищі. За розміром частинок аерозолі, одержані диспергаційними методами, ‑ більші розміри частинок і менш однорідні за ступенем дисперсності.
Пневморозпилення. Рідина під відносно невеликим напором подається у форсунку, де вона підхоплюється високошвидкісним потоком газу. Потік газу подрібнює струмінь рідини на окремі цівки, які в свою чергу подрібнюються на окремі краплинки.
Розпилення рідин стисненим повітрям. Для цього використовують пульверизатори різних конструкцій. Застосовують для одержання парфумерно-косметичних аерозолів, аерозолів лікарських препаратів та інсектицидів за допомогою аерозольних балончиків.
Ультразвукове розпилення. Джерело ультразвуку занурюють у резервуар з рідиною або рідину пропускають крізь насадку, в якій знаходиться джерело ультразвуку. Одержують аерозолі з високою концентрацією дисперсної фази і розміром краплинок 2 ‑ 5∙10-6м. Широко застосовують для розпилення лікарських препаратів – водних розчинів антибіотиків.
Електродинамічне розпилення. Сутність методу: до металевого капіляра з таким малим отвором, що рідина не протікає крізь нього (гідростатичний тиск урівноважується силами поверхневого натягу), прикласти високу напругу (20-30кВ), то з кінця капіляра вивергатиметься віяло найдрібніших монодисперсних заряджених краплинок, кожна з яких має радіус менший за 1мк і несе до 1000 елементарних зарядів. Метод дозволяє одержати рідкі аерозолі з найдрібнішими за розмірами та сильно зарядженими краплинками.
Механічне розпилення рідин. Здійснюється за допомогою ультрацентрифуг, механічних насадок та диска, який обертається з великою швидкістю. Наприклад, пилові хмари одержують розпиленням заздалегідь подрібнених твердих тіл – порошків.
Властивості аерозолів:
Оптичні властивості.
Внаслідок великої різниці у густині, а відповідно і в показниках заломлення обох фаз, світло розсіювання у аерозолів більш інтенсивне, ніж у лізолів, і вони не пропускають світла. Завдяки цій властивості аерозолі широко застосовують для створення маскувальних димових завіс. З усіх димів найкращу здатність розсіювати та відбивати світло має дим Р2О5, тому його маскувальна здатність береться за стандарт.
Більшість туманів і димів здаються білими, оскільки хвилі різної довжини приблизно однаково розсіюються або відбиваються великими частинками аерозолів. Внаслідок сильного світлорозсіювання аерозолі, що знаходяться у верхніх шарах атмосфери, зменшують інтенсивність сонячної радіації, тим самими впливаючи на кліматичні умови.
Молекулярно-кінетичні властивості.
В аерозолях довжина вільного пробігу молекул дисперсійного середовища газу може бути більша за розмір частинок дисперсної фази. Завдяки меншій в’язкості середовища броунівський рух аерозольних частинок інтенсивніший, ніж рух частинок у ліозолях.
Для аерозолів характерні такі специфічні явища, як термофорез та термопреципітація, що пов’язані з кінетичними властивостями.
Термофорез – явище переміщення аерозольних частинок у полі градієнта температури, тобто їх рух у напрямку зниження температури (обумовлений тим, що на частинки з „гарячого боку” налітають більш швидкі молекули газу, що спричиняє зміщення їх в „холодний бік”). Коли поверхня частинки нагріта нерівномірно, то вздовж неї у напрямку нижчих температур виникає потік газу – тепловий плин газу. Цей потік породжує силу, яка діє вздовж поверхні у тому ж напрямі. Тому тепловий плин у поверхні частинки зумовлює її рух у „холодний бік”.
Фотофорез – явище руху частинок аерозолю при односторонньому освітленні, є окремим випадком термофорезу. Частинки дисперсної фази аерозолів залежно від властивостей їх речовини поглинати світлове випромінювання та від тиску газу можуть рухатися як у напрямі світлового променя, так і назустріч йому. (позитивний і негативний фотофорез). У нижній стратосфері, де тиск повітря відносно високий), фотофорез має від’ємний знак, і частинки рухаються до Сонця. Однак по мірі їх піднімання та падіння тиску знак фотофорезу змінюється і частинки починають рухатися у протилежному напрямі. Таким чином, відбувається зміна знаку фотофорезу. Внаслідок цього в певних шарах стратосфери формуються стійкі аерозольні шари. Це сприяє накопиченню аерозолів в атмосфері, що впливає на прозорість стратосфери і в кінцевому результаті – на клімат. Термофорез і фотофорез впливають також на процеси утворення хмар і туманів, на їх рух в атмосфері.
Термопреципітація ‑ явище осадження частинок аерозолю на холодних поверхнях, яке відбувається внаслідок зменшення кінетичної енергії частинок аерозолів при стиканні з такими поверхнями. Обумовлює осадження пилу на стінках та стелі напроти ламп, теплих труб тощо.
Зміна ступеня дисперсності різко змінює властивості дисперсної фази. Багато речовин, що знаходяться у грубо дисперсному стані, не реагують з повітрям. Якщо ступінь подрібнення достатньо висока, то проявляється хімічна активність дисперсної фази, яка зростає із збільшенням інтенсивності броунівського руху. Наприклад, цукор, борошно, крохмаль, подрібнені до стану аерозолів, при спалювані згорають із вибухом.
Електричні властивості.
У частинок аерозолів відсутній подвійний електричний шар, однак вони можуть набувати електричного заряду внаслідок адсорбції на їх поверхні газових іонів, які виникають під дією на газ космічних променів, фону природної радіоактивності або іонізуючого випромінювання. При одержанні аерозолів розпиленням порошків відбувається тертя частинок одна об одну та об стінку апаратури, що призводить до виникнення на них заряду. Розпилення рідин також супроводжується одержанням заряджених частинок, оскільки рідини завжди містять електроліти, причому залежно від природи рідини та електроліту на поверхні сорбуються іони того чи іншого знаку. Під час утворення краплин відбувається розподіл присутнього в рідині електричного заряду.
За певних умов, особливо в суху погоду, може відбуватися вибух. Мінімальна концентрація, при якій можливий вибух для аерозолів пшеничного борошна 10мг/л, крохмалю – 7мг /л та цукру – 13,5 мг/л. Внаслідок вибуху виникає значний тиск. так,1 г крохмалю під час вибуху у замкненому просторі створює тиск 20 атм. Для запобігання вибуху борошняного пилу в млинах і хлібокомбінатах використовують аерозольтранспорт та аерацію борошна. Наприклад, при зберіганні борошно через 4-6 днів злежується, втрачає здатність до текучості. Для повернення борошну властивості свіжого матеріалу, борошно в силосі (спеціальна залізобетонна конструкція) підлягає аерації: відбувається подавання повітря в силос, повітря проникає у товщу борошна і розрихлює. Отже, борошно стає знову набуває текучості.
Аерозолі ‑ нестійкі дисперсні системи (не мають стабілізаторів) є агрегативно нестійкими системами. Завдяки інтенсивному броунівському рухові в системах з газовим дисперсійним середовищем аерозолі коагулюють.
На швидкість коагуляції аерозолів впливає:
полідисперсність;
форма частинок;
наявність на них протилежних за знаком зарядів (біполярність).
Способи руйнування аерозолів:
зміна швидкості та напрямку потоку аерозолю, проводиться в спеціальних апаратах – циклонах, які являють собою циліндричні резервуари з конічним днищем. При пропусканні потоку аерозолю крізь циклон в ньому розвиваються великі відцентрові сили, що забезпечують зменшення швидкості твердими частинками і осідання на дно апарата;
дія ультразвуку використовується в основному для руйнування концентрованих аерозолів – туманів (сірчанокислого);
фільтрація використовується для тонкої очистки газів від аерозольних частинок, застосовують паперові, азбестові, тканинні фільтри, а також фільтри з поруватих керамічних матеріалів;
дія електричного поля високої напруги (до 50000В). У такому полі відбувається іонізація молекул газу. Під час пропускання крізь електрофільтр аерозолю частинки адсорбують ці іони, набувають заряду і під дією електричного поля осідають на протилежно зарядженому електроді.
Значення аерозолів:
Природні аерозолі – хмари та тумани – значною мірою впливають на клімат регіону.
У сільському господарстві для захисту рослин від шкідників і хвороб, а також для знищення бур’янів, створення димових завіс за допомогою димових шашок (обкурювання) для квітучих дерев під час весняних заморозків.
У техніці для покриття фарбою та лаками деталей машин, стін будинків та інших поверхонь.
У медицині для інгаляцій при лікуванні органів дихання. Застосовуючи різноманітні лікарські препарати у вигляді аерозолів, лікують постуди, інфекційні та алергічні захворювання легенів, бронхів, горла та носа.
Промислові аерозолі, які утворюються в процесі добування та переробки руд, вугілля, подрібнення матеріалів, виробництва цементу, спалювання палива, завдають шкоду природі та загрожують здоров’ю людини. Приклад негативного впливу на екологію – утворення смогів у промислових містах. Особливо небезпечними є кислотні смоги. Внаслідок взаємодії їх з хмарами випадають так звані кислотні дощі. Вони спричиняють підкислення ґрунту і зменшують його родючість, ставки та озера перетворюються у розчини кислот, в яких гине риба, сохнуть ліси.
Частинки гірських порід, цементного пилу, вугілля, азбесту, кольорових металів та інших речовин, потрапляючи з повітрям у легенею, осідають на альвеолах і зумовлюють легеневі захворювання – пневмоконіози.
Патогенні аерозолі спричиняють зараження людей такими хворобами, як гостре респіраторне захворювання, грип, туберкульоз легенів, менінгіт, орнітоз, оскільки зараження відбувається в результаті вдихання аерозолів мікробної та вірусної природи.
У харчовій промисловості аерозолі використовують у вигляді коптильного диму при виготовлення копчених м’ясних і рибних виробів; використовують сухе молоко, меланж – в підприємствах харчування і кондитерському виробництві.
Емульсії – мікрогетерогенні системи, складаються з двох рідин, які взаємно не змішуються (одна рідина диспергована в іншій у вигляді дрібних крапель.
Система: масло + вода + емульгатор
Роль емульгатора: надання агрегативної стійкості.
