Общая характеристика неоднородных систем

Процессы образования неоднородных систем

В технологии строительных материалов часто возникает необходимость в получении мелкодисперсных фаз с хорошо развитой поверхностью и введение их в контакт для обеспечения химического или физико-химического взаимодействия. Возникает и обратная задача – разделение механических смесей на составляющие их однородные фазы.

К первой группе относятся процессы получения газовых или жидких неоднородных смесей – различных строительных растворов, бетонных смесей, эмульсий, смесей из зернистых материалов и т.п., в которых участвуют газовая, жидкая и твердая фазы различных материалов.

Ко второй группе относятся процессы разделения возникающих в технологии газовых или жидких неоднородных смесей – пыли, тумана, эмульсии, шлама, суспензии и т.п., которые проводятся с целью выделения однородных фаз или очистки газового или жидкостного потока от включений.

Неоднородной (гетерогенной) системой называют смеси, состоящие из двух или более фаз. Каждая фаза в такой системе может быть механически выделена.

Неоднородная система, состоящая из двух фаз, называется бинарной системой. В любой неоднородной бинарной системе одна фаза является сплошной, или дисперсионной (внешней) средой, в которой в тонкодисперсном состоянии находится другая фаза, называемая дисперсной.

Фазы, составляющие смеси, могут находиться в различном агрегатном состоянии. Если дисперсионная среда является газом, а дисперсная фаза – жидкостью или твердым телом, то возникают следующие неоднородные системы: туман, брызги, дым, пыль. Если дисперсионная среда – жидкость, то могут возникнуть пена, эмульсия, суспензия. В технологии строительных материалов чаще приходится иметь дело с последними.

Пена – система, состоящая из жидкой дисперсионной среды и распределенных в ней пузырьков газа. Эта система может возникнуть при продувании распыленного газа через жидкость.

Пена получается только в системах, обладающих соответствующим сочетанием поверхностного натяжения, вязкости, летучести и концентрации газовых частиц. Несоблюдение этих условий приводит к образованию неустойчивой пены или к срыву пенообразования.

Эмульсия – это смесь двух или нескольких нерастворимых друг в друге жидкостей, одна из которых находится в тонкодисперсном состоянии.

Эмульсия с тонко раздробленной дисперсной фазой не расслаивается длительное время. Устойчивость ее улучшается при добавлении стабилизаторов.

Суспензия – система, состоящая из жидкости и взвешенных в ней частиц. Устойчивость суспензии определяется размерами частиц дисперсной фазы и физическими свойствами жидкости.

Дата добавления: 2014-01-07