Пены. Методы получения. Устойчивость и разрушение пен. Практическое значение пен.

Пены – грубодисп.высококонц.сист., в кот.дисперсной фазой явл.пузырьки газа, а дисперсионной средой – жидкость в виде тонких пленок. Методы пол-я: из грубодисп.сист, исп-я диспергационные методы (осн.на дроблении газа на пузырьки при подаче его в р-р пенообразователя. Обычно неб-е порции газа вводят в р-р и дробят их до мелких пузырьков. Легче всего этого добиться, продувая газ через трубку, опущенную в жид-ть) и из истинных р-ров с пом-ю конденсационных методов (будущая газовая фаза вначале присутствует в виде отдельных мол-л, из кот.затем образ-ся пузырьки).

Устойчивость: пены - т/д-ки неустойчивы. Их обр-ние сопровождается увелич.свободной энергии. Избыт.энергия вызывает самопроизв-ые процессы,к-ые ведут к уменьшению дисперсности и разрушению её как дисп.системы. min значение свободн.энергии достигается при полном разделении пены на 2 сплошные фазы:ж-ть и газ. Пены обладают относит.устойчивостью: 1)кинемат.(седиментационная)-способность системы противостоять силе тяжести; 2)агрегативная-способность сохранять неизменными размеры частиц дисп.фазы и их индивидуальность. Способы разр-ния: 1)хим.пеногасители- треботания к ним: быстро гасить пену и долгое время препятствовать новому вспениванию р-ров;не изменять св-в в-в, не замедлять технолог.процесс;не изменять свои св-ва при хранении и нагревании в процессе пеногашения. 2)нехимич.способы: физич.(термич.,акустич.,электрич.) и механич. Примение: 1)пищев.продукты;2)пеносушка-сушка с предварительным вспениванием, обесп-ет получение сух.продуктов; 3)лекарства; 4)пенные аппараты для проведения процессов в г/ж системах.

40. Эмульсии. Методы полу­чения. Особые свойства эмульсий. Особенности ста­билизации и коалесенции эмульсий.

Эмульсией называется дис­персная система, состоящая из двух жидких фаз. Условие об­разования дисперсной системы – практически полная или час­тичная нерастворимость веще­ства дисперсной фазы в среде. Поэтому вещества, образую­щие различные фазы, должны сильно различаться по своей полярности. Как правило, эмульсии являются грубодис­перс-

ными системами, поскольку маленькие капельки быстро исчезают вследствие изотер­мии-

ческой перегонки. Получают э. пу-тем механического диспер­гирова-

ния, а также выдавливанием вещества дисперсной фазы че­рез тонкие отверстия в дис­персионную среду под боль­шим давлением. Также приме­няют конденсационные ме­тоды замены растворителя и взаимной конденсации паров. Так как электростатические силы малы(из-за диффузного распределения поверхностного заряда в обеих жидкостях, и лшь часть межфазного скачка потенциала приходится на дисперсионную среду, что сильно снижает высоту возни­кающего в ней потенциаль­ного барьера), то высока эф­фективность столкновений не­защищенных капелек.

При столкновении капелек происходит легкое и полное их слипание, называемое коалес­ценцией. Поэтому разбавлен­ные эмульсии могут сущест­вовать в метастабильном со­стоянии лишь в очень благо­приятных условиях (малая концентрация электролита). Влияние электролитов соот­ветствует правилу Шульце- Гарди, многозарядные ионы изменяют знак заряда частиц, в устойчивых эмульсиях на­блюдается заметный электро­форез.

Длительное существование эмуль-

сии обеспечивается в условиях стабилизации, связанной с об­разованием адсорбционно- сольватного или адгезионного слоя на межфазной границе. Вещества, стабилизирующие эмульсию, называются эмуль­гаторами. Стабилизирующее действие эмульгатора заклю­чается не только в снижении σ, но и в образовании структурно механического барьера. (ГЛБ эмульгатора). Таким образом, стабилизация прямых эмуль­сий осуществляется гидро­фильными веществами, обрат­ных – гидрофобными.

К разрушению системы при­водит чисто механическое воздействие. Методы вытесне­ния эмульгатора веществом, обладающим большей поверх­ностной активностью, но меньшей способностью к об­разованию структурированных слоев, а также увеличение концентрации электролита, дегидратация и т.д.

19Адгезия.Когезия.Смачивание,Краевые углы смачивания и работа адгезии.

Адгезия-это межфазное взаимодействие конденсир тел разной природы. Идет с уменьшением поверх энергии за счет взаимодейств межфазных границ. Wа-раб адгезии. Раб адгезии численно равна раб обратимого изотермич разрыва соед единич площади. Wa=s_2/1+s_3/1-s_2/3 –ур-ие Дюпре. Когезия- внутрифазное взаимод, обусл силами межмолекулярн притяж различн природы. Характериз раб когезии Wк. Это обратимая изотерм раб разрыва тела по сечению единичной площади. Wк=2s_2/1. Параметры: энергия преобраз, тем-ра кипения, поверх натяжение и тд. Смачивание-это поверх явл,которое возник при взаимод ж с тв или с др жидк телом при одновременном контакте 3-х несмешивающихся фаз, одна из которых обычно явл газом. Нанесем на тв поверхраздела фаз каплю жидк и рассм усл равновесия поверх сил(случай контакта 3 фаз). s_3/1=s_2/3+s_2/1cosq- зак Юнга. q- это краевой угол смач. Он образ касательными к межфазным поверх ограничивающ смачив жидкости и имеющ вершину на линии раздела фаз.Если угол менише 90-смочивается, если больше 90-не смачив. Wa=s_2/1+s_2/1cosq= s_2/1(1+ cosq)-ур-ие Дюпре-Юнга. При рассм смач пов-тей делаем выводы:1лиофобн пов-ти(легко смач) а) полное смачивание q=0,cosq=1,Wa=2s1=Wк.Взаимод между фазами = взаим внутри фазы.б)неполное смачивание 0<q<90,0<cosq<1? <Wa<Wk 2Лиофобные поверхности:а) полное несмачивание q=180, cosq=-1,W=0. б)несмачивание 90<0<180,-1< cosq<0,0<Wa< .Лучше смачивает данную поверх та жидк, которая ближе к ней по полярности. Чем выше полярность жидк,тем слабее ее смачив поверх.Чем выше полярность, тем ниже избир момент.