Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Влагоудерживающая способность твердых тел. Влияние основных факторов на степень обезвоживания






 

Влагоудерживающая способность материалов в первую очередь определяется гранулометрическим составом частиц и величиной смачиваемости их поверхности жидкостью, а также наличием пор в самих твердых частицах.

При уменьшении размера частиц отделение их от жидкости затрудняется по следующим причинам: падает скорость осаждения, уменьшается сила веса, вязкость суспензии быстрее увеличивается при наличии в ней мелких частиц, капилляры в осадке образуются более тонкие, что затрудняет вытекание из них жидкости. Возрастает роль капиллярных сил и доля влаги, удерживаемой ими. Возрастает величина поверхности частиц и, следовательно, доля адсорбционно удерживаемой жидкости. Мелкие частицы могут также закупоривать капилляры, имеющиеся между крупными частицами в осадке.

С ростом смачиваемости поверхности жидкостью (например, водой) доля адсорбционно-связанной воды увеличивается. Обычно эту влагу нецелесообразно удалять даже при сушке, так как адсорбционная влага находится в равновесии с парами воды атмосферного воздуха.

Степень гидратации поверхности определяется величиной смачиваемости и оказывает сильное влияние на агрегирование частиц. Гидратные слои препятствуют агрегированию частиц, а в отсутствии агрегирования скорость осаждения твердой фазы всегда меньше. В случае образования агрегатов из частиц осаждение значительно ускоряется.

Влагоудерживающая способность также определяется пористостью самих твердых частиц. Материалы по степени пористости условно разделяют на три класса: макропористые (размер пор более 2, 10-4мм), переходные (размер пор 6, 10-6 ¸ 2, 10-4мм) и микропористые (размер пор 2, 10-6 ¸ 6, 10-6мм). Степень пористости материалов определяет величину внутренней поверхности, а также сказывается на характере адсорбции воды.

Удельная внутренняя поверхность макропор относительно мала, поэтому на их стенках адсорбируется незначительное количество воды. На поверхности переходных пор удерживается большое количество адсорбированной влаги. Размеры микропор, как уже отмечалось, приближаются к размерам адсорбируемых молекул воды и адсорбция в микропорах приводит к заполнению их объема. Такие тела обычно называют гигроскопичными, и они удерживают значительное количество влаги.

В больших порах диаметром более 2, 10-4 мм и малых порах, сравнимых с диаметром молекул воды, явление капиллярной конденсации отсутствует. Уравнение Кельвина применимо, следовательно, не только к капиллярным системам, образуемым в каналах межзеренного пространства в осадке, а также и к самим твердым частицам, если последние имеют поры переходного размера.

К микропористым материалам относятся цеолиты, которые представляют собой алюмосиликаты катионов элементов первой и второй групп периодической системы Д.И. Менделеева. Цеолиты применяются даже как адсорбенты. Сульфидные материалы можно отнести к макропористым материалам. Сведения о степени пористости большинства материалов в настоящее время отсутствуют.

 

Контрольные вопросы

 

1. Какие системы называются двухфазными?

2. Чем определяется поведение двухфазных систем?

3. При каких условиях двухфазная система приближается к однофазной?

4. При помощи какого процесса обезвоживают грубые суспензии с размером частиц более 10 мкм?

5. При помощи какого процесса обезвоживают суспензии с размером частиц от 10 до 2 мкм?

6. При помощи какого процесса обезвоживают суспензии с размером частиц от 2 до 0, 5 мкм?

7. При помощи какого процесса обезвоживают суспензии с размером частиц от 0, 5 до 0, 1 мкм?

8. При помощи какого процесса обезвоживают суспензии с размером частиц менее 0, 1 мкм?

9. Можно ли достичь 100 % обезвоживания с применением только одного способа? Если да, то почему? Если нет, то почему?

10. Как называют химически связанную воду?

11. Как называют координационно-химически связанную воду?

12. Как называют влагу на поверхности твердых тел?

13. Как называют воду остающуюся в осадке?

14. Чему равна энергия связи конституционной воды?

15. Чему равен тепловой эффект реакции при удалении кристаллизационной воды?

16. Чему равна дифференциальная теплота адсорбции паров и от чего она зависит?

17. Как можно оценить энергию удаления капиллярно-удерживаемой влаги?

18. Чему равна энергия удаления гравитационной влаги?

19. Как определить энергию связи воды с поверхностью твердого тела?

20. Что такое макропористые материалы?

21. Какой размер пор имеют материалы, относящиеся к переходному классу?

22. Какой размер пор имеют микропористые материалы?

23. Что определяет степень пористости материалов?

24. Что такое пористость и что такое порозность материала? В чем различия между понятиями?

25. Какие вещества называют гигроскопичными?

26. В каких порах отсутствуют явления капиллярной конденсации?







© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.