новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

главная > справочник > химическая энциклопедия:

Суспензии


выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Суспензии (от позднелат. suspensio-подвешивание), дисперсные системы. в которых твердые частицы дисперсной фазы -находятся во взвешенном состоянии в жидкой дисперсионной среде (другой часто применяемый термин-взвеси). Интервал размеров частиц-от десятых долей мм до 10 -7 м. Суспензии с меньшими частицами (< 107 м) относят к дисперсным системам, верх. предел размеров частиц ограничен быстрым оседанием частиц в гравитационном поле (см. Осаждение). Иногда суспензии подразделяют на грубодисперсные – собственно суспензии (размер частиц > 106 м) и тонкие взвеси – системы с промежуточной дисперсностью (106-107м). Частицы грубодисперсных суспензий не проходят через бумажные фильтры, видимы в оптич. микроскоп, практически не участвуют в броуновском движении и диффузии. Размеры частиц суспензии могут быть определены методами микроскопия., ситового и седи-ментационного анализа (см. Дисперсионный анализ), а также на основании данных по адсорбции. Отдельные узкие фракции м. б. выделены из полидисперсной системы с помощью сит, восходящего потока (на конусах) и отмучивания.

Получение суспензий. Два основных способа - смешение сухих порошков с жидкостью или измельчение твердых тел в жидкости (методы диспергирования) и выделение твердой фазы из жидкой среды (методы конденсации). Методы диспергирования требуют затраты энергии на преодоление сил межмолекулярного взаимодействия и накопление свободной поверхностной энергии образовавшихся частиц. Измельчение твердых тел осуществляют раздавливанием, истиранием, дроблением. расщеплением мех. способом с помощью дробилок, ступок и мельниц различной конструкции (шаровых, вибро-, струйных, коллоидных), ультразвуком. а также электрич. методами.

Энергетические затраты на диспергирование в жидкой среде могут быть существенно снижены за счет адсорбционного понижения прочности твердых тел при введении ПАВ (эффекта Ребиндера; см. Физико-химическая механика). Частицы сферич. формы могут быть получены оплавлением в низкотемпературной плазме дугового или высокочастотного разряда. В случае лиофильных дисперсных систем диспергирование может происходить самопроизвольно (напр., суспензии бентонитовой глины в воде), при этом увеличивается энтропия системы.

При получении суспензии методами конденсации частицы твердой фазы выделяются из пересыщенных жидких растворов, которые образуются при охлаждении, изменении растворяющей способности среды (метод замены растворителя), вследствие хим. реакций (окисления, восстановления. гидролиза. двойного обмена), приводящих к образованию малорастворимых соединений [BaSO4, AgI, CaCO3, Al(OH)3 и др.]. Размер частиц зависит от соотношения скоростей образования зародышей и их роста. При небольших степенях пересыщения обычно образуются крупные частицы, при больших - мелкие. Предварительное введение в систему зародышей кристаллизации приводит к образованию практически монодисперсных суспензии Уменьшение дисперсности может быть достигнуто в результате изотермич. перегонки при нагревании. Дисперсность образующихся суспензии можно регулировать также введением ПАВ. суспензии очищают от примесей растворенных веществ диализом. электродиализом. фильтрованием. центрифугированием.

Устойчивость суспензий. Грубодисперсные суспензии седиментационно неустойчивы. Скорость седиментации (или всплывания частиц) зависит от их размера, формы, разности плотностей частиц и среды, вязкости среды. На практике широко используют понятие гидравлической крупности суспензии, характеризующее скорость оседания частиц (мм/с) в неподвижной жидкой среде. Скорости седиментации сферич. частиц кварца в воде приведены в таблице.

Агрегативная устойчивость суспензии (способность частиц сохранять свои первоначальные размеры, не слипаться) зависит от плотности поверхностного электрич. заряда частиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя. интенсивности взаимод. частиц со средой (лиофильности суспензии). Понижение этих параметров приводит к потере агрегативной устойчивости. Осаждение частиц из суспензии (разделение фаз) м. б. значительно ускорено путем их укрупнения в результате коагуляции (флокуляции) при введении в суспензии электролитов (флокулянтов), под действием электрич. поля, магн. или электромагн. полей, жесткого ионизирующего излучения, теплового воздействия. Осадки, образующиеся из коагулированных суспензии, являются более рыхлыми, имеют больший седиментационный объем, чем осадки, получаемые из агрегативно устойчивых суспензии Процессы разделения суспензии реализуются, например, при очистке сточных вод в разл. типа отстойниках, фильтрах, флотаторах, гидроциклонах и центрифугах.

В свободнодисперсных суспензии частицы свободно перемещаются в среде, в связнодисперсных - объединены в цепочки, сетки и являются неподвижными либо перемещаются в среде единой массой (см. Гели). Разбавленные суспензии являются ньютоновскими жидкостями, их вязкость мало отличается от вязкости среды и линейно возрастает с ростом концентрации дисперсной фазы согласно закону Эйнштейна (см. Реология). Дальнейшее увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к более резкому возрастанию вязкости суспензии, которое связано с процессом структурообразования и переходом системы в связнодисперсную (коагуляц. и конденсационно-кристаллизац. структуры). Неограниченная устойчивость суспензии может быть получена при введении в дисперсную систему полимеров.

суспензии широко применяются в хим., цементной, силикатной, керамич., горной, металлургич., бумажной, текстильной, пищевой, кожевенной и др. областях промышленности. Так, с суспензии имеют дело при растворении солей, выщелачивании, электрофоретич. осаждении твердой фазы при получении декоративных, антикоррозионных и электроизоляц. покрытий, полупроводниковых пленок, электрофоретич. дисплеев. В прир. условиях образование суспензий происходит при диспергировании почв, грунтов и скальных пород под воздействием сил прибоя, приливно-отливных явлений, при движении ледников, в результате выветривания и выщелачивания, при загрязнении водоемов атм. пылью.

Лит.: Фролов Ю. Г., Курс коллоидной химии, М., 1982; Фридрих-сберг Д. А., Курс коллоидной химии, 2 изд., Л., 1984.

© Ю. М. Чернобережский.




выберите первую букву в названии статьи: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXVII
Контактная информация