Дисперсные системы Эмульсии. Пены. Порошки

Июль 29, 2022

Главная
Химия
Дисперсные системы Эмульсии. Пены. Порошки

Содержание

2. Системы с жидкой дисперсионной средой. Эмульсии Эмульсии – это свободнодисперсные системы, в которых среда и фаза
4. Классификация и свойства эмульсий Эмульсии классифицируют либо по полярности дисперсной фазы и дисперсионной среды, либо по
5. Эмульсии типа «масло-вода» и «вода-масло»
6. Классификация и свойства эмульсий Разбавленные 0,01-0,1% Концентрированные эмульсии содержат до 74 % дисперсной фазы. Высококонцентрированные или
7. Способы получения эмульсий В большинстве случаев эмульсии получают диспергированием. Тип получаемой эмульсии зависит: от порядка смешения
8. Агрегативная устойчивость эмульсий Эмульсии, как и все микрогетерогенные системы, агрегативно неустойчивы. Их агрегативная неустойчивость проявляется в
9. Эмульгаторы На агрегативную устойчивость эмульсии сильнее всего влияют природа и содержание в системе эмульгатора. С термодинамической
10. Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) Водорастворимые эмульгаторы лучше стабилизируют прямые эмульсии, а маслорастворимые эмульгаторы – обратные
11. Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ) Способность эмульгатора обеспечивать высокую устойчивость эмульсии определяется строением молекулы ПАВ и
12. Соотношение гидрофильных и липофильных свойств молекул ПАВ называют ГЛБ. Обратные эмульсии, согласно этим представлениям, стабилизируются молекулами
13. Эмульгаторы Для получения эмульсий медицинского назначения особенно широко применяются оксиэтилированные неионогенные ПАВ. Вещества типа Плюроник могут
14. Эмульгаторы Хорошей стабилизирующей способностью обладают не только ПАВ, но и тонко измельченные порошки, не обладающие поверхностной
15. Разрушение эмульсий К разрушению эмульсий ведут три процесса: Коалесценция при недостаточной агрегативной устойчивости эмульсии – необратимый
16. Эмульсионные пленки Важным объектом разносторонних исследований стали в последнее время изолированные эмульсионные пленки, особенно пленки обратных
17. Применение
18. ПЕНЫ И ГАЗОВЫЕ ЭМУЛЬСИИ Жидкая пена представляет собой систему, в которой дисперсной фазой является газ или
19. СТРОЕНИЕ ПЕН 1-пленка жидкости, 2-каналы, 3-узлы Характерной идеализированной фигурой ячеек является пентагональный додекаэдр - двенадцатигранник с
20. СТРОЕНИЕ ПЕН Жидкие пленки в центре плоскопараллельны. Вблизи каналов они утолщаются и становятся вогнутыми. В местах
21. Способы получения пен Пены могут быть получены как диспергационными, так и конденсационными методами. 1-пленка, 2-канал Пена
22. Способы получения пен Образование пены в пеногенераторах различных конструкций происходит на сетке или наполнителе; при этом,
23. УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕН Из всех дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой пена – самая неустойчивая. Время ее
24. Стабилизация пен Устойчивые пены получают при диспергировании газа в жидкости, содержащей стабилизаторы или, как их называют
25. Разрушение пен Пену разрушают с помощью различных методов: действием перегретого пара – при этом происходит испарение
26. Разрушение пен Одним из способов пеногашения является введение в систему так называемых пеногасителей (спирты, органические кислоты
27. Применение пен Образование пены является положительным фактором при стирке. Пены используют для проверки герметичности сварных швов.
28. Системы с газовой дисперсионной средой. Порошки Порошки представляют собой свободнодисперсные системы с газообразной дисперсионной средой и
29. Порошки. Способы получения Получение 1. Физико-механические способы получения. В основе производства порошков лежат процессы окисления, восстановления,
30. Свойства порошков Под насыпной плотностью понимают массу единицы объема порошка, свободно насыпаемого в какую-либо емкость. Под
31. Свойства порошков Сыпучестью называют подвижность частиц порошка относительно друг друга и способность перемещаться под действием внешней
32. Свойства порошков Гранулированием называют процесс образования в порошкообразной массе конгломератов шарообразной или цилиндрической формы, более или
35. Скачать презентацию

Слайд 2

Системы с жидкой дисперсионной средой. Эмульсии
Эмульсии – это свободнодисперсные системы, в

которых среда и фаза являются жидкостями. Обе жидкости, образующие эмульсию, должны быть нерастворимы или мало растворимы друг в друге, и в системе должен присутствовать стабилизатор.

Слайд 3

Слайд 4

Классификация и свойства эмульсий
Эмульсии классифицируют либо по полярности дисперсной фазы и

дисперсионной среды, либо по концентрации дисперсной фазы в системе.
Согласно первой классификации различают:
Эмульсии 1-го рода (прямые) – капельки органической жидкости (масла) распределены в водной среде. Такие эмульсии обозначают как М/В.
Эмульсии 2-го рода (обратные) – капельки воды диспергированы в органической жидкости. Это эмульсии типа В/М.
Множественные эмульсии – дисперсная фаза содержит капельки дисперсионной среды. Такие более сложные системы обозначают как М/В/М или В/М/В.

Слайд 5

Эмульсии типа «масло-вода» и «вода-масло»

Слайд 6

Классификация и свойства эмульсий
Разбавленные 0,01-0,1%
Концентрированные эмульсии содержат до 74 % дисперсной

фазы.
Высококонцентрированные или желатинированные эмульсии содержат до 90% дисперсной фазы.

Высококонцентрированные эмульсии, в которых достигнута максимально возможная концентрация дисперсной фазы, называют предельными или предельно концентрированными.

По концентрации эмульсии подразделяют на разбавленные, концентрированные и высококонцентрированные.

Слайд 7

Способы получения эмульсий
В большинстве случаев эмульсии получают диспергированием.
Тип получаемой эмульсии

зависит:
от порядка смешения фаз,
природы и способа введения эмульгатора,
техники эмульгирования,
соотношения объемов жидкостей: жидкость, присутствующая в существенно большем количестве, обычно становится дисперсионной средой.
Если желательно получить эмульсию масла в воде, то масляную фазу по частям добавляют к воде, причем эмульгатор растворяют перед смешением фаз либо в воде, либо в масляной фазе. Системы В/М непосредственно образуются при добавлении воды в масляный раствор эмульгатора.

Наиболее эффективный аппарат для получения эмульсий – коллоидная мельница.

Слайд 8

Агрегативная устойчивость эмульсий
Эмульсии, как и все микрогетерогенные системы, агрегативно неустойчивы. Их

агрегативная неустойчивость проявляется в самопроизвольном слиянии капелек друг с другом.
Агрегативную устойчивость эмульсий характеризуют либо скоростью расслаивания, либо продолжительностью существования отдельных капелек в контакте друг с другом или с межфазной поверхностью

Слайд 9

Эмульгаторы
На агрегативную устойчивость эмульсии сильнее всего влияют природа и содержание в

системе эмульгатора.

С термодинамической точки зрения эмульгатор, адсорбируясь на межфазной границе, понижает межфазное натяжение σ.

Слайд 10

Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)
Водорастворимые эмульгаторы лучше стабилизируют прямые эмульсии, а

маслорастворимые эмульгаторы – обратные эмульсии, при этом эмульгатор препятствует слиянию капелек только тогда, когда он находится у поверхности с наружной стороны капельки, т.е. лучше растворяется в дисперсионной среде.
В качестве эмульгаторов могут применяться самые разнообразные по природе вещества:
ПАВ,
молекулы которых содержат ионогенные полярные группы (мыла),
неионогенные ПАВ,
высокомолекулярные соединения (ВМС).
Эмульгирующей способностью обладают также порошки.
Стабилизация эмульсий с помощью неорганических электролитов невозможна вследствие недостаточной адсорбции их ионов на межфазной границе М/В.

Слайд 11

Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)
Способность эмульгатора обеспечивать высокую устойчивость эмульсии определяется

строением молекулы ПАВ и энергией ее взаимодействия с полярной или неполярной средами.

Согласно «теории клина» прямые эмульсии масла в воде образуются при введении в систему молекул ПАВ с сильно гидратированной («крупной») полярной группой и умеренно развитой гидрофобной частью (например, олеат натрия).

Слайд 12

Соотношение гидрофильных и липофильных свойств молекул ПАВ называют ГЛБ.
Обратные эмульсии, согласно

этим представлениям, стабилизируются молекулами ПАВ со слабо гидратированной («небольшой») полярной группой и сильно развитой углеводородной частью, предпочтительно содержащей 2-3 углеводородные цепи

Слайд 13

Эмульгаторы
Для получения эмульсий медицинского назначения особенно широко применяются оксиэтилированные неионогенные ПАВ.

Вещества типа Плюроник могут применяться для получения дисперсий лекарственных препаратов, вводимых в систему кровообращения. Они были использованы для эмульгирования перфторуглеродов, предложенных в качестве переносчиков кислорода в искусственной крови. ПАВ типа Твин используются чаще всего для получения лекарственных эмульсий наружного применения.

Интересными свойствами обладают природные эмульгаторы лецитин и холестерин.
Из других природных эмульгаторов хорошо изучены сапонины и белки – альбумин, казеин, желатин.

Твин-80

Слайд 14

Эмульгаторы
Хорошей стабилизирующей способностью обладают не только ПАВ, но и тонко измельченные

порошки, не обладающие поверхностной активностью, например, мел, глина, сажа, гипс.

Стабилизация эмульсии твердым эмульгатором возможна только при условии, что размер частиц порошка меньше размера капелек эмульсии.

Слайд 15

Разрушение эмульсий
К разрушению эмульсий ведут три процесса:
Коалесценция при недостаточной агрегативной устойчивости

эмульсии – необратимый процесс;
коагуляция или флокуляция – обратимые процессы;
седиментация – всплывание или оседание капель дисперсной фазы, приводящее к образованию слоя «сливок».

Слайд 16

Эмульсионные пленки
Важным объектом разносторонних исследований стали в последнее время изолированные эмульсионные

пленки, особенно пленки обратных эмульсий. Стабилизированные ПАВ пленки углеводородов в водной среде являются простейшей и вместе с тем наиболее близкой по природе моделью биологических мембран

Интересные результаты получены при изучении ионного транспорта через подобные мембраны и электропроводности элементарных пленок обратных эмульсий

Слайд 17

Применение

Слайд 18

ПЕНЫ И ГАЗОВЫЕ ЭМУЛЬСИИ
Жидкая пена представляет собой систему, в которой дисперсной

фазой является газ или пар, а дисперсионной средой – жидкость.
К пенам относятся концентрированные и высококонцентрированные системы.
Низкоконцентрированные системы (содержание дисперсной фазы менее 0.1%), в которых газовые пузырьки находятся на сравнительно большом расстоянии друг от друга, называются газовыми эмульсиями.

Слайд 19

СТРОЕНИЕ ПЕН
1-пленка жидкости, 2-каналы, 3-узлы
Характерной идеализированной фигурой ячеек является пентагональный додекаэдр

- двенадцатигранник с пятиугольными гранями, имеющий 30 ребер и 20 вершин, где грани ячеек – тонкие жидкие пленки.

Пленки жидкости, находящиеся между пузырьками, образуют так называемые треугольники Плато. В каждом ребре многогранника сходятся три жидкие пленки, которые являются стенками пузырьков. Эти пленки образуют между собой углы, близкие к 1200. Сечение пленки жидкости пены по линии АА.

Слайд 20

СТРОЕНИЕ ПЕН
Жидкие пленки в центре плоскопараллельны. Вблизи каналов они утолщаются и

становятся вогнутыми.

В местах стыков пленок образуются утолщения, которые называют каналами. Каналы в поперечном сечении являются треугольниками. Четыре канала сходятся в одной точке, создавая узлы. Каналы и узлы пронизывают всю структуру пены.

Слайд 21

Способы получения пен
Пены могут быть получены как диспергационными, так и конденсационными

методами.

1-пленка, 2-канал

Пена образуется и при механическом перемешивании газа с жидкостью, что можно наблюдать при флотации, стирке и других процессах.

Слайд 22

Способы получения пен
Образование пены в пеногенераторах различных конструкций происходит на сетке

или наполнителе; при этом, задавая расход воздуха и пенообразователя, можно получить пену заданной кратности.

Слайд 23

УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕН
Из всех дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой пена –

самая неустойчивая. Время ее жизни определяется временем существования пленки жидкости.
Вспенивание идеально чистых жидкостей происходит при скорости газа 0.7-1.3 м/с. Снижение скорости газа практически мгновенно вызывает исчезновение пены.
Сапонины, красители и ВМС (белки) образуют пены, устойчивость которых увеличивается с повышением концентрации

Слайд 24

Стабилизация пен
Устойчивые пены получают при диспергировании газа в жидкости, содержащей стабилизаторы

или, как их называют в данном случае, пенообразователи. В качестве пенообразователей можно использовать различные ПАВ.
Механизм стабилизации жидких пен заключается в том, что в результате введения веществ в тонком слое жидкости, составляющем оболочку пены, образуются адсорбционные слои. Адсорбция вызывает изменение поверхностного натяжения на границе воды с воздухом. В результате уменьшения поверхностного натяжения замедляется отток жидкости из пены, что приводит к увеличению ее устойчивости.
Пенообразователи делят на два типа.
Пенообразователи 1-го рода – низшие спирты, кислоты.
Пенообразователи 2-го рода – ВМС - белки, сапонины – гликозиды, выделяемые из растений, и т.д.

Слайд 25

Разрушение пен
Пену разрушают с помощью различных методов:
действием перегретого пара –

при этом происходит испарение жидкости из пленок пены;
ультразвука частотой от 1 до 1000 кГц.
Механические методы заключаются в разбивании пены с помощью мешалок, крыльчаток, циклонов, вращающихся с частотой порядка 3000 мин-1.

Слайд 26

Разрушение пен
Одним из способов пеногашения является введение в систему так называемых

пеногасителей (спирты, органические кислоты и эфиры, а также кремний- и фосфорорганические соединения). По Ребиндеру пеногасителями являются ПАВ, имеющие более высокую поверхностную активность, чем пенообразователи
. В производстве антибиотиков, витаминов, дрожжей, сахара для гашения пен используют растительные масла (подсолнечное, соевое), животные жиры, кремнийорганические полимеры (полиметилсилоксаны).

Слайд 27

Применение пен
Образование пены является положительным фактором при стирке.
Пены используют для проверки

герметичности сварных швов.
Исключительно значение пен в противопожарном деле.
В пенном режиме могут проводиться технологические процессы, связанные с массообменом (абсорбция газов жидкостями, удаление летучих компонентов из жидкой фазы). В частности, насыщение крови кислородом осуществляется в пенных аппаратах - «искусственное легкое». Пенные аэрозоли используют в качестве кровеостанавливающих и противоожоговых средств.
Концентрация бактерий в ней в сотни и тысячи раз выше, чем в водной толще. Стабилизация такой пены происходит за счет «своих» ПАВ – продуктов жизнедеятельности и разложения организмов, обитающих в морской воде.

Слайд 28

Системы с газовой дисперсионной средой. Порошки
Порошки представляют собой свободнодисперсные системы с

газообразной дисперсионной средой и твердой дисперсной фазой. Порошки обычно полидисперсны.
Классификация порошков
Порошки классифицируют в зависимости от размеров частиц:
песок ………..2·10-2 – 1·10-5 м
пыль………….2·10-5 – 1·10-6 м
пудра…………< 2·10-6 м.

Слайд 29

Порошки. Способы получения
Получение
1. Физико-механические способы получения. В основе производства порошков

лежат процессы окисления, восстановления, электролиза.
2. Очень часто для получения порошков применяют метод осаждения из растворов.

Слайд 30

Свойства порошков
Под насыпной плотностью понимают массу единицы объема порошка, свободно насыпаемого

в какую-либо емкость.
Под слипаемостью имеют в виду склонность частиц порошка к образованию агрегатов.

Явления распыления и флуидизации используется в промышленности.

Слайд 31

Свойства порошков
Сыпучестью называют подвижность частиц порошка относительно друг друга и способность

перемещаться под действием внешней силы.
Гигроскопичность и смачиваемость - это способность порошка поглощать влагу из окружающей среды.
Влажностью называют отношение массы влаги в материале ко всей массе материала. Влагосодержание – это отношение массы влаги в материале к массе абсолютно сухого материала.

Слайд 32

Свойства порошков
Гранулированием называют процесс образования в порошкообразной массе конгломератов шарообразной или

цилиндрической формы, более или менее однородных по величине.

Слайд 33

Дисперсные системы Эмульсии. Пены. Порошки

Содержание

Системы с жидкой дисперсионной средой. ЭмульсииЭмульсии – это свободнодисперсные системы, в

Классификация и свойства эмульсийЭмульсии классифицируют либо по полярности дисперсной фазы и

Эмульсии типа «масло-вода» и «вода-масло»

Классификация и свойства эмульсийРазбавленные 0,01-0,1%Концентрированные эмульсии содержат до 74 % дисперсной

Способы получения эмульсийВ большинстве случаев эмульсии получают диспергированием. Тип получаемой эмульсии

Агрегативная устойчивость эмульсийЭмульсии, как и все микрогетерогенные системы, агрегативно неустойчивы. Их

ЭмульгаторыНа агрегативную устойчивость эмульсии сильнее всего влияют природа и содержание в

Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)Водорастворимые эмульгаторы лучше стабилизируют прямые эмульсии, а

Свойства эмульгаторов. Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)Способность эмульгатора обеспечивать высокую устойчивость эмульсии определяется

Соотношение гидрофильных и липофильных свойств молекул ПАВ называют ГЛБ.Обратные эмульсии, согласно

ЭмульгаторыДля получения эмульсий медицинского назначения особенно широко применяются оксиэтилированные неионогенные ПАВ.

ЭмульгаторыХорошей стабилизирующей способностью обладают не только ПАВ, но и тонко измельченные

Разрушение эмульсийК разрушению эмульсий ведут три процесса:Коалесценция при недостаточной агрегативной устойчивости

Эмульсионные пленкиВажным объектом разносторонних исследований стали в последнее время изолированные эмульсионные

Применение

ПЕНЫ И ГАЗОВЫЕ ЭМУЛЬСИИЖидкая пена представляет собой систему, в которой дисперсной

СТРОЕНИЕ ПЕН1-пленка жидкости, 2-каналы, 3-узлыХарактерной идеализированной фигурой ячеек является пентагональный додекаэдр

СТРОЕНИЕ ПЕНЖидкие пленки в центре плоскопараллельны. Вблизи каналов они утолщаются и

Способы получения пенПены могут быть получены как диспергационными, так и конденсационными

Способы получения пенОбразование пены в пеногенераторах различных конструкций происходит на сетке

УСТОЙЧИВОСТЬ ПЕНИз всех дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой пена –

Стабилизация пенУстойчивые пены получают при диспергировании газа в жидкости, содержащей стабилизаторы

Разрушение пенПену разрушают с помощью различных методов: действием перегретого пара –

Разрушение пенОдним из способов пеногашения является введение в систему так называемых

Применение пенОбразование пены является положительным фактором при стирке.Пены используют для проверки

Системы с газовой дисперсионной средой. ПорошкиПорошки представляют собой свободнодисперсные системы с

Порошки. Способы полученияПолучение 1. Физико-механические способы получения. В основе производства порошков

Свойства порошковПод насыпной плотностью понимают массу единицы объема порошка, свободно насыпаемого

Свойства порошковСыпучестью называют подвижность частиц порошка относительно друг друга и способность

Свойства порошковГранулированием называют процесс образования в порошкообразной массе конгломератов шарообразной или

Похожие презентации