Коллоидная химия (МГТА, вариант 23)

…К оагуляция в жидких средах обычно приводит к выпадению гелеобразного осадка (коагеля) или гелеобразованию во всем объеме системы. При этом образуется структура коагуляц ионного типа .

Одним из видов коагуляции является флокуляция. Она происходит под действием веществ, называемых флокулянтами. В качестве флокулянтов часто применяют синтетические полимерные материалы, в частности полиакриламид. Макромолекулы полимеров образуют своеобразные мостики между частицами дисперсной фазы. В результате возникают рыхлые хлопьевидные агрегаты (флокулы), которые впоследствии могут оседать. Флокуляция позволяет очистить воду для различных бытовых и промышленных целей от загрязнений в виде высокодисперсных частиц. Флокулянты широко используются в промышленности для водоподготовки.

Агрегативная устойчивость может быть сохранена в результате внешнего воздействия на лиофобные системы. К числу внешних воздействий относятся ультразвуковое и электрическое поле высокого напряжения, механическое перемешивание и изменение температуры. Коагуляция интенсифицируется под действием различных излучений: светового, лазерного, рентгеновского, радиоактивного.

Сохранить агрегативную устойчивость дисперсных систем можно путем лиофилизации поверхности раздела фаз за счет снижения поверхностного натяжения. Это достигается адсорбцией и образованием на границе раздела фаз адсорбционных слоев молекул ПАВ, ионов и других веществ.

Устойчивость дисперсных систем определяют гидрофобн ые взаимодействия. На гидрофобных частицах, таких как фторопласт, парафин и других, маловероятны возникновение электрического заряда и образование ДЭС. Коагуляция и стабилизация дисперсных систем с гидрофобной дисперсной фазой приобретает определенную специфичность. В этом случае электролиты не могут оказывать заметного действия на коагуляционные процессы.

Регулировать процессы коагуляции и стабилизации таких дисперсных систем можно, вводя добавки ПАВ и изменяя температуру среды. Стабилизация достигается вследствие взаимодействия между гидрофобными частицами и молекулами ПАВ. С повышением температуры дисперсионной среды коагуляция усиливается; наоборот, снижение температуры повышает устойчивость дисперсной системы при добавке ПАВ…

…Процессы, происходящие в циклоне, весьма сложны и зависят от многих факторов, поэтому при теоретических расчетах приходит ся делать много допущений и упр ощений. Так, принимают, что час т и цы аэрозоля, поступающие с воздушным потоком в циклон, имеют сферическую форму, при входе загрязненного потока в аппарат равномерно распределены по сеч ению, частицы, которые при пере мещении достигли стенок, осаждаются, хотя в действительности часть этих частиц будет выброшена в выхлопную трубу вследствие турбулизации потока и т. д. Кроме того, не учитывается такой фак тор, как коагуляция частиц, происходящая в циклоне.

Для тонкой очистки газов от частиц и капельной жидкости применяют процесс фильтрования. Фильтрование заключается в пропускании аэрозоля через фильтровальные перегородки, которые допускают прохождение воздуха, но задерживают аэрозольные частицы.

В фильтр поступае т загрязненный газ, частицы при месей оседают на входной части волокнистой перегородки (фильт роэлемента) и задерживаются в порах между волокон, образуя на поверхности перегородки слой.

Фильтров ание запыленного п отока через слой пористого мате риала с ложный процесс, включающий…