42. Конспект.
43. 44. Конспект.
45. –
46. Процес гелеутворення і пептизації - ?
Тиксотропія — здатність деяких структурованих дисперсних систем мимоволі відновлювати зруйновану механічною дією початкову структуру. Тиксотропія виявляється в розрідженні при достатньо інтенсивному струшуванні або перемішуванні гелів, паст, суспензій та ін. систем з коагуляційною дисперсною структурою та їх загущенні (твердінні) після припинення механічної дії.
Тиксотропне відновлення структури — механічно оборотний ізотермічний процес, який може бути відтворений багато разів. У ширшому сенсі тиксотропія — тимчасове пониження ефективної в'язкості в'язко-текучої або пластичної системи в результаті її деформації незалежно від фізичної природи змін, що відбуваються в ній.
Тиксотропія має важливе практичне значення. Тиксотропні матеріали використовують в технології силікатів, пластичних мас, харчових продуктів. Тиксотропні властивості мають деякі водоносні ґрунти (пливуни), біологічні структури, різні технічні матеріали (промивальні глинисті розчини, вживані при бурінні нафтових свердловин, фарби, мастила і ін.).
Синерезис - мимовільне зменшення об'єму холодців або гелів, що супроводиться відділенням рідини. Синерезис відбувається в результаті ущільнення просторової структурної сітки, утвореної в холодцях макромолекулами, а в гелях — частками дисперсної фази. Структурована система при Синерезисі переходить в термодинамічно стійкіший стан. Синерезис — одна з форм прояву старіння або «дозрівання» різного роду дисперсних структур, полімерних і біологічних систем. Синерезис має важливе практичне значення у виробництві харчових продуктів (наприклад, сиру, сиру), в технології гуми (наприклад, при здобутті виробів з латексів, див. Латексні вироби), в процесах формування хімічних волокон з прядильних розчинів .
47. Переважна більшість існуючих рідин мають криву течії η (γ), відмінну від лінійної ньютонівської. Це відміну для реостабильных текучих систем проявляється в тому, що пряма не проходить через початок координат, а протягом починається при досягненні стосовного напруги τ0. Такі рідини називаються вязкопластическими. Розглядається процес течії высоконаполненной вязкопластической суспензії, що підкоряється реологическому закону Шведова-Бінгама (τ = τ0 + η (∂υx/∂y)), у вертикальному валковому зазорі двухвалкового апарату. В'язкість середовища відносно невелика, тому сили в'язкого тертя порівнянні з силами власної ваги рідини. Основним технологічних параметрів процесу вальцювання є товщина матеріалу [1, 2]. Схема течії і система координат представлені на рис.1. Початок декартовій системі координат поміщено в середині перетину мінімального зазору. Вісь у спрямована горизонтально, вісь x - вертикально вниз. Рівень рідини x = x0 постійний. Об'ємна витрата рідини G. Окружна швидкість валків V, їх радіус R. Мінімальний зазор між валками 2H0, а поточний 2h. Поточна товщина квазитвердого ядра 2h0. Рівень рідини ℓ. З метою спрощення розрахунку перейдемо до безрозмірних змінних: де g - прискорення вільного падіння, ρ - щільність рідини, P - тиск, q - безрозмірний витрата, ξ - безрозмірна мінлива Гаскелла, ξ0, λ - безрозмірні координати входу і виходу з зазору, 2ζ (ξ) - безрозмірна поточна товщина квазитвердого ядра, η - пластична в'язкість, St - число Стокса, La - число Лагранжа, S - число Іллюшина. Товщина шару матеріалу на валках δмат знаходиться ітераційним методом: задаючись товщиною шару матеріалу (рис.1) знаходимо безрозмірну координату точки виходу: потім координата вхідного перетину ξ0 визначається з урахуванням умови ξ = ξ0, La = 0 з рівняння: Отримана координата вхідного перетину ξ0 виражається з рівняння: і дозволяє обчислити необхідний витрата вологого матеріалу і висоту рівня суспензії над віссю абсцис. За допомогою рівнянь (1) нескладно перейти до розмірної формі змінних. При розбіжності розрахункового значення витрати G з заданим, змінюємо λ і повторюємо розрахунок. Обчислення енергосилових характеристик руху рідини (сили тертя F; розпірного зусилля W; потужності приводу M) збігається з класичної методикою розрахунку.
48. –
Может, в конспекте есть… Так – хз…
49. конспект.
50.
51
Мийна дія мила – складний фізико-хімічний процес. Мило є посередником між полярними молекулами води і неполярними частинками бруду, нерозчиненого у воді. Умовно склад мила можна позначити формулою R–COONa, деR – вуглеводневий радикал, до складу якого можуть входити 12–17 атомів Карбону. За хімічною природою мило – це сіль, йонна сполука. Вона містить полярний залишок –COO–Na+ і неполярний радикал R. Під час миття молекули мила так орієнтуються на забрудненій поверхні, що полярні групи – COONa звернені до полярних молекул води, а неполярні вуглеводневі радикали – до неполярних часток бруду. Таким чином, частинки бруду ніби потрапляють в оточення молекул мила і легко змиваються з поверхні водою.
У твердій воді мило втрачає свою мийну дію, тому що утворюються нерозчинні магнієві та кальцієві солі вищих карбонових кислот. У зв’язку з цим широко розвивається виробництво синтетичних мийних засобів. Вони мають добру мийну дію і не втрачають її у твердій воді. До ефективних синтетичних мийних засобів належать алкілсульфати. Це натрієві солі моноестерів сульфатної кислоти з вищими спиртамиRO–SO2ONa, де R – насичений вуглеводневий радикал. Молекули цих солей містять 12–14 атомів Карбону і мають дуже добрі мийні властивості. Кальцієві та магнієві солі їх розчинні у воді, а тому такі мийні засоби миють і у твердій воді. Вони входять до складу поширених пральних порошків.
Мило і синтетичні мийні засоби належать до так званих поверхнево-активних речовин (ПАР). Їхнє широке застосування часто пов’язують із забрудненням водойм, довкілля. Річ у тім, що до мийних засобів додають фосфати, які у водоймах перетворюються на речовини, що живлять мікроорганізми. Вони починають швидко розмножуватись. А це спричинює заболочення водойм. Через це сучасні мийні засоби повинні хімічно чи біологічно розкладатися на нешкідливі речовини, що не забруднюють стоки.
52 52. Емульсія \) – дисперсна система з рідким дисперсійним середовищем та рідкою дисперсною фазою.
Загальна інформація
Складається з двох взаємно нерозчинних рідин, одна з яких рівномірно розподілена в другій у вигляді найдрібніших крапель, а розміри розпорошених часточок є більшими від характерних для колоїдів. При визначенні назви першою називають дисперсну фазу, а потім дисперсійне середовище, напр. вода в маслі, бензол у воді тощо (напр., молоко - Е., де краплинки жиру розподілені у водному середовищі). Е. низької концентрації - неструктуровані рідини. Висококонцентровані Е. - структуровані системи.
Основні типи емульсій
Основні типи Е.: прямі, з краплями неполярної рідини в полярному середовищі (типу “масло у воді”) і зворотні або інвертні (типу “вода у маслі”). Зміна складу Е. або зовнішня дія можуть привести до перетворення прямої Е. у зворотну, і навпаки. Ліофільні Е. утворюються самочинно і термодинамічно стійкі. Ліофобні Е. виникають при механічному, акустичному або електричному емульгуванні, а також внаслідок конденсаційного утворення крапель дисперсної фази у перенасичених розчинах чи розплавах. Вони термодинамічно нестійкі і тривало можуть існувати лише в присутності емульгаторів.
Властивості
]«Старіння» емульсії
«Старіння» емульсії , (рос.эмульсии "старение"; англ. "age-ing" emulsions; нім. Alterungemulsionen f pl) – підвищення емульсії стійкості типу "вода в нафті" в часі (практично до доби) внаслідок адсорбції диспергованих, особливо твердих, емульгаторів на водонафтовій поверхні і потовщення міжфазного “броньованого” шару на цій поверхні.
]Стійкість (стабільність) емульсії
Стійкість (стабільність) емульсії ,(рос.стойкость эмульсии (стабильность); англ. emulsion stability; нім. Emulsionstabilität f) – здатність емульсії протягом певного часу не руйнуватися і не розділятися на дві фази (напр., на нафту і воду); характеризується тривалістю її існування і виражається формулою: F = h/v, де F - тривалість існування емульсій (емульсійна стійкість), с; h - висота стовпа емульсії, м; v - середня лінійна швидкість розшарування емульсії, м/с.
]Застосування
Конспект.
53. ПІНИ, дисперсні системи з газової дисперсною фазою і рідкої або твердої дисперсійної середовищем. Піни зазвичай є порівняно грубодисперсними высококонцен-трір системами (разб. системи типу газ рідина зв. газовими емульсіями). Об'ємне зміст дисперсійної середовища зазвичай характеризують кратністю піни ставленням До обсягу піни до объемудисперсионной середовища. Розрізняють низкократные піни (від 3 до кілька десятків) і высокократные (До до кілька тисяч). Малостійкі (діна-міч.) піни існують лише при безперервному суміші газу з пенообразующим р-ром присут. піноутворювачів 1-го роду (за класифікацією пен А. Ребиндера), напр. нижчих спиртів і орг.-т. Після припинення подачі газу такі піни швидко руйнуються. Високостабільні піни можуть існувати протягом багато хвилин і навіть годин. До піноутворювачам 2-го роду, що дає високостабільні піни, відносять мила і синтетич ... ПАР. За способом отримання розрізняють конденсаційні піни, зокрема хімічні,-які утворюються в результаті к.-к. хім. р відрядження внаслідок виділення газоподібних продуктів (так отримують більшість пен з твердою дисперсійної середовищем пінобетон, пінопласти), і диспергационные, у т ч. барботажные, одержувані при пропусканні газу через рідину. Піни також можуть бути отримані за допомогою спеціальних пристроїв пеногенераторов. Піни є типовими лиофобными дисперсними системами (див. Лиофильнсть і лиофобность); вони в принципі термодинамічно нестійкі, оскільки в них протікають процеси, що призводять до зміни будови і руйнування пен. До таких процесів відносять: 1) утоньшение плівок і їх послідовного розрив в результаті збільшується середній розмір осередків при розриві плівок в обсязі піни або зменшується висота стовпа (шари) піни, якщо розриваються плівки, що відокремлюють поверхневі клітини піни від зовн. газового середовища; дисперсність піни падає. 2) Дифузійний перенесення газу з малих осередків в більш великі (в полидисперсной пені) або з поверхневих осередків у зовн. середовище; це призводить до зникнення поверхневих осередків і зменшенню висоти стовпа (шари) піни. 3) Отекание дисперсійної середовища під дією сили тяжіння (синерезис) в високостабільних пенах, що приводить до виникнення гидростатически рівноважного стану, в до-ром кратність шар піни тим більше, чим вище він розташований; в низкократных пенах синерезис веде до виникнення під піною шару рідини. Серед найважливіших традиц. областей застосування пен флотація, пожежогасіння, тепло - і звукоізоляція, вироб-у харчового продуктів; нові напрямки-пінна сепарація, пиловловлення і пилопригнічення, очищення пов-стей, буріння.
54 Аерозолі — дисперсні системи, що складаються з дрібних твердих або рідких частинок (дисперсна фаза) та дисперсійного газового середовища (напр., повітря) де зависли ці частинки. Аерозолі присутні в атмосфері шахт, кар'єрів, копалень, збагачувальних фабрик, брикетних фабрик, на ряді підприємств хімічної промисловості, коксохімії тощо. За характером утворення розрізняють диспергаційні і конденсаційні аерозолі.
Диспергаційні аерозолі виникають під час розбризкування рідин, дроблення і подрібнення твердих речовин, особливо тонкого подрібнення в струминних млинах, переходу до завислого стану порошків, руйнування вугільного і породного масивів (буріння шпурів і свердловин, підривні роботи, при роботі комбайнів гірничих, екскаваторів і ін.).
Конденсаційні аерозолі утворюються під час конденсації пари. Швидкість осідання частинок аерозолів дуже мала. Частинки аерозолів мають розміри від найбільшихмолекул (від 1 нм) до 100 мкм, їхній вміст в 1 см3 повітря — від декількох одиниць до декількох тисяч. Аерозолі поділяються на тумани (дисперсна фаза — краплі рідини 10 мкм), дими (частинки 0,1-5 мкм), смог (0,1-50 мкм) та пил (до 10-100 мкм). За масовою концентрацією встановлюються санітарні норми пилу в повітрі підприємств твердість. Аерозолі з високим вмістом шкідливого пилу на шахтах, кар'єрах, збагачувальних фабриках викликають специфічне захворювання — пневмоконіоз (силікоз, антракоз тощо). Аерозолі, що містять вугільний, алюмінієвий та інші види пилу, вибухонебезпечні. Для боротьби з аерозольним забрудненням повітря проводиться провітрювання приміщень, застосовуються індивідуальні засоби захисту та ін.
(?)55. ПОРОШКИ, двофазні системи, що представляють собою тверді частинки дисперсної фази, розподілені в повітрі або ін. газовому середовищі. Традиційно до порошків відносять більшість сипучих матеріалів, однак у вузькому сенсі термін "порошки" застосовують до високодисперсних систем з розміром часток, меншим нек-рого критич. значення, при до-ром сила межчастичного взаимод. стає порівняною з їх вагою. Наиб. поширення мають порошки з розміром часток від 1 до 100 мкм. Уд. межфазная пов-ять-шість таких порошків змінюється в широких межах - від кілька м2/г (аеросил, сажа) до часткою м2/г (дрібні піски). Високодисперсні порошки з частинками розміром < 1 мкм, зваженими в газовій фазі та які беруть участь у броуновскому русі, утворюють аерозолі (пил, дими).
56. конспект. +
ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНІ СПОЛУКИ (полімери), характеризуються мол. масою від кілька тисяч до неск. (іноді багатьох мільйонів). До складу молекул високомолекулярних сполук (макромолекул) входять тисячі атомів, сполучених хім. зв'язками. Будь-які атом або група атомів, що входять до складу ланцюга полімеру або олігомеру, зв. складовим ланкою. Наим. складове ланка, повторенням до-рого м. б. описано будова регулярного (див. нижче) полімеру, зв. складовим повторюваним ланкою. Складове ланка, до-яке утворюється з однієї молекули мономеру при полімеризації, зв. мономерным ланкою (раніше іноді зв. елементарним ланкою). Напр., в поліетилені [- СН2СН2 -] n повторюється складове ланка - СН2, мономерное-СН2СН2. Назва лінійного полімеру утворюють додаванням приставки "полі" (у разі неорганич. полімерів- "catena-полі"): а) до назви складеного повторюваного ланки, укладеним в дужки (систематич. назви); б) до назви мономеру, з до-рого отримано полімер (полусистематич. назви, до-які IUPAC рекомендує використовувати для позначення наиб. часто застосовуваних полімерів). Назва складеного повторюваного ланки утворюють за правилами номенклатури химической. напр. (вказані першими полусистематич. назви):
57. Набухання – збільшення об’єму твердого тіла внаслідок поглинання ним із оточуючого середовища рідини або пари. Здатність до набухання –характерна особливість тіл, утворених високомолекулярними сполуками (полімерами). Набухання зумовлене дифузійними процесами, які зазвичай супроводжуються сольватацією, тобто зв’язуванням низькомолекулярної речовини полімером. Розрізняють обмежене та необмежене набухання. В першому випадку макромолекули з’єднані досить міцно і набухання припиняється, досягнувши певної межі. Набухле тіло зберігає форму й чітку межу розділу з рідким середовищем. В другому випадку взаємна дифузія розчинника в полімерне тіло і полімеру в розчинник поступово приводить до зникнення межі розділу між набухаючим тілом і рідиною. Таке набухання завершується повним розчиненням полімеру. Крім полімерів, набуханню піддаються деякі мінерали із шаруватою кристалічною решіткою, наприклад, монтмориллоніти. При набуханні в воді вони можуть піддаватись самодовільному диспергуванню з утворенням високодисперсної колоїдної системи.
Набухання широко використовують в техніці й побуті. Так, з набуханням часто пов’язані склеювання полімерних матеріалів, переробка полімерів у вироби, одержання гумових клеїв тощо; приготування багатьох харчових продуктів; природні процеси (проростання насіння, спор і ін.). Набухання дуже поширене в живій природі. У воді набухають тканини, деревина, зерно. Найбільше набухання спостерігається в період інтенсивного росту рослини чи організму. Так, насіння набухає перед проростанням і розриває дуже міцну оболонку (персик, слива, вишня). Буває, що слабенькі паростки рослин руйнують асфальт. Коріння рослин, які ростуть на кам’янистому грунті, проникає в найтонші тріщини, набухає і руйнує гірські породи.
Сутність процесу набухання
Розчинення твердих природних і штучних полімерів відбувається специфічно: воно починається з набухання полімеру. Це явище практично ніколи не спостерігається при розчиненні солей, кислот та інших низькомолекулярних сполук. Якщо обмежити об’єм полімеру, але зберегти доступ до нього розчинника, виникає великий тиск, який може досягти сотні кілограмів на квадратний сантиметр.
Розчинення полімерів з лінійними гнучкими молекулами, на відміну від розчинення низькомолекулярних сполук, супроводжується набуханням, або, вірніше, набухання таких речовин є першим етапом їх розчинення. Під час набухання полімер поглинає низькомолекулярний розчинник, значно збільшується в масі, при цьому змінює механічні властивості без втрати однорідності. Об’єм високомолекулярної речовини при набуханні може збільшуватись до 1000-1500%.
+конспект
хз…
–
60. Гелі — драглеподібні дисперсні системи, з просторовою структурою, в якій дисперсна фаза утворює ґраткову порувату просторову структуру, заповнену рідким дисперсійним середовищем. Виникнення в об'ємі рідини такої просторової сітки зумовлюється: в колоїдних системах зчепленням частинок дисперсної фази, в розчинах полімерів — хімічним зшиванням лінійних макромолекул, тривимірною полімеризацією або поліконденсацією. Це надає гелям досить малої граничної напруги зсуву, механічних властивостей твердих тіл. Гелям властиві пластичність і еластичність, а також тиксотропні властивості. Гелі утворюються при коагуляції золів.
Гелі - колоїдні осади, що виходять при їх злипанні і затвердінні (коагуляції)
Залежно від типу розчинника (дисперсійного середовища) розрізняють:
гідрогелі,
алкогелі,
бензогелі тощо.
Застосовують як флокулянти, адсорбенти тощо.
Дифу́зія — процес випадкового невпорядкованого переміщення частинок під впливом хаотичних сил, зумовлених тепловим рухом і взаємодією з іншими частками.
Дифузія — перенесення речовини, зумовлене вирівнюванням її концентрації (точніше, хімічного потенціалу) у спочатку неоднорідній системі.
Електропровідність — здатність речовини проводити електричний струм.
Електропровідність виникає в електричному полі.
Електропровідність властива усім речовинам, але для того, щоб вона була значною, необхідно, щоб в речовині були вільні заряди.
Синерезис — явище мимовільного зменшення розмірів гелю за рахунок виділення дисперсійного середовища, що втримується в структурі гелю.
Синерезис обумовлений зростанням числа й міцності контактів між частками і супроводжується виникненням кристалізаційних містків між частками.
Мимовільний перехід коагуляційної структури в конденсаційно-кристалізаційну з вижиманням рідини — типовий приклад синерезису. Синерезису спонукають фактори, які сприяють коагуляції.
Має важливе значення в технології гум, хімічних волокон, пластмас, при виробництві сиру, сиру, в хлібопеченні.
Набрякання — процес, зворотний синерезису.