Реферат: Аэрозоли и порошки - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Аэрозоли и порошки

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 24 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Аэрозоли Аэрозоли и сыпучие материалы (порошки) - системы с газовой дисперсионной средой. Аэрозоли - это дисперсные системы, в которых частицы дисперсной ф азы находятся во взвешенном состоянии. Сыпучие материалы можно рассматривать как осадок аэрозолей с твердой д исперсной фазой, т.е. как систему Т/Г. Для аэрозолей сложилась своя классификация в зависимости от агрегатно го состояния и размеров частиц дисперсной фазы. Эта классификация приве дена в табл. 6.5.1.1. Простейшими являются аэрозоли, дисперсная фаза которых с остоит только из твердых частиц или из капель. Каждая из разновидностей аэрозольных систем имеет свое название. Высоко - и среднедисперсные сист емы типа Т/Г принято называть дымом, а грубодисперсные - пылью. Кроме основных, существуют менее распространенные, но не менее важные аэ розольные системы. В аэрозольных жидких (система Т, Г/Г) и твердых (система Ж, Г/Г) пенах газовый пузырек окружен пленкой (жидкой и твердой). Жидкие аэр озольные пены, в которых газовый пузырек обрамлен жидкой пленкой, примен яют для тушения пожаров. Пепел и извергаемая вулканами лава состоят из ч астиц, поры которых заполнены газом. Аэрозоли, сформированные из подобны х частиц, можно рассматривать как твердые пены. Таблица 6.5.1.1 Классификация аэрозолей Дисперсная фаза Обозначение Название Твердая Жидкая Твердая и жидкая Пена Газовые образования Т/Г Ж/Г Т, Ж/Г Ж, Г/Г Т, Г/Г* Г/Г** Дым, пыль Туман, капли Смог Жидкая аэрозольная пена Твердая аэрозольная пена Клатраты, газовые гидраты *Образование такой системы маловероятно. 5 2 1 6 3 4 8 7 А Рис. 6.5.1.1.”Жизнь” аэрозольной системы: 1.6- перемещение аэрозольных частиц; 2,5- образование аэрозол ьных частиц диспергированием и конден-сацией (десублимацией); 3,4- агрегиро вание (коагуляция) и дезагрегирование частиц дисперсной фазы; 7,8- приток и отток частиц; А- аэрозоли Для аэрозолей , как и для других дисперсных систем , характерна агрегативная и седиментационная уст ойчивость и неустойчивость . В них протекают процессы коагуляции , коалесценции и оседания , что приводит к изменению состава и свойств этих систем . Концентрация и размер частиц дисперсной фазы аэрозо лей все время изменяются: частицы возникают и исчезают, укрупняются и др обятся на более мелкие, перемещаются - какая-то часть частиц аэрозольной системы покидают ее, что компенсируется за счет притока новых частиц (см. рис. 6.5.1.1). Получить частицы дисперсной фазы аэрозолей возможно диспергированием и конденсационным способом. Газовая среда аэрозолей обуславливает отличия их свойств от свойств си стем с жидкой дисперсной средой. Одно из этих отличий связано с электрич еским зарядом аэрозольных частиц. Электрические заряды возникают в рез ультате трения твердых частиц при образовании аэрозолей, при дроблении жидкости, адсорбции ионов и вследствие ряда других причин. Электрические свойства аэрозолей принципиально отличаются от электри ческих свойств золей и суспензий. Для систем типа Т/Ж электрический заря д возникает в результате взаимодействия между частицами дисперсной фа зы и дисперсионной средой. При этом образуется двойной электрический сл ой, происходит компенсация заряда частиц, а между сблизившимися частица ми возникает электростатическая сила отталкивания. Заряд частиц аэрозолей не компенсируется, является избыточным, частицы могут иметь заряды различного знака (отсутствует униполярность). Часть ч астиц может иметь заряд одного знака, а другая – противоположного, или д аже быть нейтральной. Агрегативная устойчивость аэрозолей также в значитель ной степени обусловлена особенностями газовой дисперсионной среды. По движность частиц в газовой среде и отсутствие электростатических сил о тталкивания приводит к тому, что вероятность e , которая характеризует кинетику коагуляции, равна или близка к е динице. Это означает, что процесс идет по механизму быстрой коагуляции. В результате коагуляции частицы укрупняются и образуют агрегаты (см. рис .6.5.1.1). В отношении аэрозолей, находящихся в атмосфере, в полной мере проявляются оптические свойства дисперсных систем. В воздухе находится множ ество частиц различных размеров, форм и происхождения; каждая из них рас сеивает и поглощает свет. Причем на состав атмосферных аэрозолей оказыв ают влияние аэрозольные системы, пришедшие из космоса. Характеризуют оптические свойства не отдельных аэрозольных частиц, а их массы. К таким обобщенным характеристикам аэрозольных систем, находящихся в воздухе, относятся и нтенсивность рассеяния света, коэффициент поглощения и оптическая пло тность (экстинкция). Интенсивность рэлеевского рассеяния света высокодисперсными атмосфе рными аэрозолями зависит от показателя преломления дисперсной среды (в оздуха) и дисперсной фазы. Показатель преломления воздуха близок к едини це, а показатель преломления дисперсной фазы атмосферных аэрозолей кол еблется в пределах 1,34-1,54. Нижнее значение относится к каплям воды, а верхнее - к сульфатным частицам. Вязкость воздуха примерно в 1000 раз меньше вязкости вод ы; поэтому седиментационная устойчивость аэрозолей ниже, чем суспензий. Для высокодисперсных аэрозолей характерны более интенсивное броуновс кое движение и диффузия, чем для золей. Для частиц диаметром> 0,5 мкм скорость броуновского движения не может конк урировать со скоростью седиментации. Для частиц диаметром менее 0,5 мкм (50 н м) скорость броуновского движения превышает скорость седиментации, что означает установление седиментационно-диффузионного равновесия – вы сокодисперсная система становится седиментационно-устойчивой. В результате броуновского движения и диффузии высокод исперсные частицы приобретают способность перемещаться в вертикально м и горизонтальном направлениях. Коэффициент диффузии в жидкой среде мо жет колебаться в пределах 10 -8 -10 -10 м 2 /с. В воздуш ной среде он имеет более высокие значения и может достигать 10 -6 м 2 /с, а это озн ачает, что движение высокодисперсных частиц одного и того же размера в в оздухе будет интенсивнее, чем в жидкости. F в аэ u F аут Р F г аэ Р и с. 6.5.1.2. Силы, об условливающие переход частицы в аэрозольное состояние (пунктир - движен ие частиц) В аэрозолях в сильно разряженной газовой атмосфере , а тем более в безгазовом пространстве отсутствует броуновское движение , т . е . самопроизвольн ое движение частиц под действием кинетической энергии молекул дисперсионной среды , и диффузия . Перевести частицы в аэрозольное состояние можно с помощью механических процессов или взрыва , при этом одновременно может протекать процесс диспергирования . В атмосфере Земли возник новение аэрозолей происходит под действием воздушного потока. На частицу (см. рис. 6.5.1.2) со стороны воздушного потока дейст вует аэродинамическая сила, зависящая от скорости этого потока n и направленная вертикально. Необходимым ус ловием перехода частиц в воздушную среду является превышение горизонт ально-направленной аэродинамической силы F r аэ над суммарным действием сил аутогезии F аут и веса частиц P F r аэ > m (F аут +P), где m - коэффициент внут реннего трения, учитывающий различное направление действия сил. Если сила аутогезии намного превышает вес, то условие упрощается: F r аэ і m в F аут При турбулентном течении перемещение воздуха сопровождается интенсив ным перемешиванием, и аэродинамическая сила, действующая на частицу, опр еделяется по формуле: F r аэ = с х r В ч ( u 2 /2) где с х – коэффициент сопротивления частиц; r - плотность возд уха; В ч – площадь сечения частиц; u - скорость воздушного потока. После отрыва частиц под действием воздушного потока во зникает вертикальная составляющая аэродинамической силы F аэ в . Горизонтально и вертикал ьно направленные силы и обусловливают переход частиц в аэрозольное сос тояние; движение частиц в этих условиях на рис. 6.5.1.2 показано пунктиром. Учитывая вышеизложенное, скорость воздушного потока , необходимая для перевода частиц в аэрозольное состояние: . В формуле не учтено образование пограничного слоя, в котором скорость во здушного потока уменьшается от определенного значения до нуля. Для разрушения аэрозолей и улавливания дисперсной ф азы применяют различные методы. Крупные частицы осаждаются в пылевых ка мерах. Широко применяются мокрые уловители – скрубберы, в которых части цы смачиваются и оседают на дно. Эффективна очистка в электрофильтрах (а ппаратах Коттреля), в которых генерируются отрицательно заряженные газ овые ионы и электроны на коронирующем электроде. Отрицательные ионы, дви гаясь к положительному осадительному электроду, отдают частицам аэроз оля свой заряд, которые, заряжаясь, начинают перемещаться в том же направ лении. На положительном электроде частицы теряют заряд и осаждаются. Одн ако эффективность всех методов уменьшается с увеличением дисперсности аэрозолей, поэтому для разрушения высокодисперсных аэрозолей использ уют методы предварительной коагуляции. Наиболее эффективен метод улав ливания аэрозолей, основанный на конденсации паров жидкости (воды) в сре де аэрозоля, где частицы аэрозоля выступают в роли центров конденсации, укрупняются и коагулируют из-за конденсации на них паров воды. Порошки Порошками называются высококонцентрированные дисперсные системы, в ко торых дисперсной фазой являются твердые частицы, а дисперсионной средо й – воздух или другой газ: Т/Г. Наибольшее распространение имеют порошки с размерам и частиц от 1 до 100 мкм. От аэрозолей порошки отличаются большей концентрац ией твердых частиц. Классификация осуществл яется: 1. По форме частиц: · равноосные (одинак овые размеры по трем осям); · волокнистые (длина частиц гораздо больше ширины и толщины); · плоские (длина и шир ина гораздо больше толщины). 2. По межчастичному в заимодействию: · связнодисперсные ( частицы сцеплены между собой, т. е. система обладает некой структурой); · свободнодисперсны е (сопротивление сдвигу обусловлено только трением между частицами). 3. Классификация по р азмерам частиц дисперсной фазы: · песок (2 Ч 10 -5 Ј d Ј 2 Ч 10 -3 ) м; · пыль (2 Ч 10 -6 Ј d Ј 2 Ч 10 -5 ) м; · пудра (d < 2 Ч 10 -6 ) м. Порошки, как и другие дисперсные системы, можно получить двумя группами методов: диспе ргационными и конденсационными. Когезия определяет связь между молекулами (атомами, ион ами) внутри тела в пределах одной фазы, т.е. прочность конденсированных те л и их способность противостоять внешнему воздействию Ю энергетические затраты при диспергировании тем больш е, чем больше когезия. Когезия определяет насыпную массу порошка, т.е. масс у, занимающую единичный объем при свободном его заполнении. Чем больше к огезия (слипание), тем хаотичнее распределение по объему частиц порошка, тем больше объем свободной упаковки и соответственно меньше насыпная м асса. Адгезия – явление соединения приведенных в контакт поверхностей конденсированных фаз (взаимодействие частиц порошка со с тенками емкости). Адгезия обусловливает прилипание и удержание частиц н а поверхности. Чем больше адгезия, тем больше прилипают частицы порошка к технологическому оборудованию. Аутогезия – частный случай адгезии – сцепление одинаковых по составу и строению частиц. Адгезионное и аутогезионное взаимодействия направл ены перпендикулярно площади контакта. В результате адгезии частицы пор ошка прижимаются к поверхности, а под действием аутогезии – друг к друг у. Аутогезия определяется природой и силой межчастичного взаимодейств ия: · межмолекулярное п ритяжение; · электростатическо е отталкивание. От размера част иц зависит удельная площадь межфазной поверхности S уд . Увеличение удельной межфазной поверхности приводит к следующему: · интенсификации пр оцессов, протекающих на поверхности порошка; · усилению яркости о краски пигментов; · повышению качеств а композиционных материалов; · улучшению вкусовы х качеств пищевых продуктов. Негативные с войства уменьшения размеров частиц: · слеживаемость; · прилипаемость к по верхностям оборудования и тары (адгезия); · уменьшение текуче сти (сыпучести). Отсюда – зат руднение технологических процессов: смешения, дозировки, транспортиро вки и т.д. Начиная с некоторого критического размера d 0, кр частиц сила связи между частицами становит ся равной силе тяжести: , где n – число контактов (точек соприкосновения частиц); m – масса частицы; g – ускорение свободного падения. Дальнейшее уменьшение размеров частиц приводит к само произвольному образованию пространственных структур. Критический раз мер служит критерием агрегируемости, т.е. при d < d 0, кр в системе возникает пространственная структура, такая систе ма связнодисперсная; при d >> d 0, кр система свободнодисперна. Характерное свойство порошков – способность к тече нию и распылению. Порошки, как и сплошные тела, способны течь под действие м внешнего усилия, направленного тангенциально (по касательной) к поверх ности. Течение порошков заключается в отрыве слоя частиц от себе подобны х или от поверхности и в перемещении отдельных частиц или их агрегатов п ри сохранении границы раздела между ними. Движение осуществляется трем я способами: · частицы перекатыв аются по поверхности; · частицы отрываютс я и падают обратно (переносятся “прыжками”); · частицы переносят ся в состоянии аэрозоля. При некоторой скорости внешнего усилия (воздушного потока), называемой критической, б ольшая часть частиц будет передвигаться “прыжками”. Из полидисперсног о порошка выдувается более мелкая фракция. Самая тонкая фракция под дейс твием воздушного потока переходит в состояние аэрозоля и перемещается над поверхностью порошка. Рассмотренный характер течения порошков обу словливает зависимость текучести порошков от адгезионных и аутогезион ных сил, затрудняющих отрыв и передвижение частиц, т.е. грубодисперсные п орошки обладают более высокой текучестью, чем высокодисперсные. Для мягких веществ характерна пластическая деформация , в результате которой увеличивается площадь контакта частиц Ю уменьшается текучесть. Важной характеристикой является также распыляемость п орошка при пересыпании, определяемая силами сцепления между частицами Ю увеличивается при возрастании размер ов частиц и уменьшается с увеличением влажности. Существует несколько э мпирических закономерностей: · гидрофобные порошки распы ляются лучше, чем гидрофильные; · порошки из твердых веществ распыляются лучше, чем из мягких; · монодисперсные порошки ра спыляются лучше полидисперсных. Список литературы: я Мушкамб аров Н.Н. Физическая и коллоидная химия. – М.: Геотар-мед. 2001. – 380 с. я Зимон А.Д. Коллоидная химия. – М.: Агар. 2001. 320 с. я Гельфма н М.И., Ковалевич О.В., Юстратов В.П. Коллоидная химия. – М.: “Лань”, 2003. – 336 с. я Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. – М.: Высш. шк., 1992. – 414 с. я Краткий справочник физико-химических величин /Под ред. А.А. Равделя, А.М. Пономарёвой. – М.: Химия, 1983. – 200 с. я Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. – Л.: Химия. 1984. – 300 с . я Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явл ения и дисперсные системы. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. – 464 с.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Хочу двойника!
- Ты думаешь, твой двойник ходил бы на работу вместо тебя? Вы лежали бы вместе и кричали: "Хочу тройника!".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru