За меру устойчивости супензий обычно принимают величину, обратную скорости осаждения ее частиц. В водоподготовке способность к седиментации часто характеризуют величиной так называемой «гидравлической крупностт — скорости падения частиц в воде при температуре 10° С. Зависимость «гидравлической крупности» у от размера с1 и объемного веса частиц взвеси показана на рис. 1.1.[ ...]
В монодисперсных системах все частицы оседают с одинаковой скоростью, поэтому вес накапливающегося осадка Р пропорционален времени осаждения т (рис. 1.2, а). Для полидисперсных систем прямая зависимость между Р иг нарушается (рис. 1.2, б). Кривые, показанные на рис. 1.2, носят название седиментацион-ных и являются важнейшей характеристикой фракционного состава дисперсной фазы.[ ...]
Прежде чем перейти к обсуждению причин агрегативной устойчивости дисперсных систем, рассмотрим в самых общих чертах процессы, происходящие на границе раздела контактирующих сред и определяющие, как будет видно ниже, поведение частиц в ходе коагуляции.[ ...]
Поверхность частиц дисперсной фазы обладает свободной энергией, существование которой можно объяснить следующим образом [7]. Молекулы, атомы или ионы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не равноценны тем же молекулам, атомам и ионам, находящимся внутри каждой фазы. Внутри фазы молекулы окружены себе подобными и их силовое поле насыщено симметрично. Поле молекул, лежащих на поверхности, асимметрично: часть его находится вне фазы и не насыщена. Эта ненасы-щенность и является источником свободной энергии.[ ...]
Под действием поверхностных сил происходит изменение концентрации компонентов в поверхностном слое по сравнению с объемной фазой, т. е. протекает процесс адсорбции (сорбции). Адсорбция может быть положительной, если энергия взаимодействия растворенного вещества с молекулами, находящимися на поверхности адсорбента, выше, чем с молекулами растворителя, и отрицательной, когда наблюдается обратное явление. В дальнейшем мы будем говорить в основном о положительной адсорбции, т. е. сгущении вещества на поверхности раздела фаз. В случае неэлектролитов сорбируются молекулы вещества, в случае электролитов — их ионы.[ ...]
В процессах очистки природных вод важное значение имеют и молекулярная, и ионная сорбции.[ ...]
Помимо своей главной задачи — извлечения из воды нежелательных примесей — адсорбирующее вещество (адсорбент) выполняет функции катализатора, так как молекулярные и ионные реакции на поверхности раздела нротекают обычно значительно быстрее, чем в объеме среды. Это объясняется увеличением концентраций молекул и ионов, их ориентацией, ослаблением связей между отдельными атомами.[ ...]
Различают два основных вида адсорбции: физическую и химическую. К силам, обусловливающим физическую адсорбцию, относят молекулярные взаимодействия: 1) молекул с постоянным диполем (ориентационный эффект)-, 2) молекул с индуцированным диполем (индукционный эффект)-, 3) неполярных молекул (дисперсионный эффект), а также 4) силы, обусловливающие водородную связь [1, стр. 851. Исследования последних лет привели к выводу, что одной из важнейших составляющих адсорбционных сил являются так называемые силы изображения, появление которых связано с различием диэлектрических проницаемостей вещества дисперсных частиц и окружающей среды.[ ...]
Физическая адсорбция протекает самопроизвольно и всегда обратима. Количество вещества, адсорбированного на данном участке поверхности в данный момент времени, определяется не только перечисленными силами взаимодействия, но и силами десорбции, возникающими в результате теплового движения частиц. Причем для каждой концентрации адсорбирующегося вещества (адсорбтива) и для каждой температуры среды существует состояние адсорбционного равновесия.[ ...]
Провести резкую границу между физической и химической адсорбцией во многих случаях довольно трудно: адсорбция одних и тех же веществ на одном и том же адсорбенте в одних условиях может иметь физический, в других — химический характер. В частности, повышение температуры снижает физическую, но увеличивает химическую адсорбцию.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Изотерма адсорбции вещества из раствора |
 |
| Характер влияния температуры среды 4 на форму изотермы адсорбции > ¿2 > 13) |
|
| Капля воды на несмачиваемой (а) и смачиваемой (б) поверхностях |
 |