Классификация и характеристика неоднородных жидких систем.

Лекция №1. Разделение жидких неоднородных систем

План:

1. Классификация и характеристика неоднородных жидких систем.

2. Методы разделения неоднородных жидких систем.

Классификация и характеристика неоднородных жидких систем.

Под неоднородной системой понимают систему, состоящую из различных фаз, например жидкости и твердых частиц, жидкости и газа и т. д. Любая неоднородная система состоит из двух и более фаз. Одна фаза, дисперсная, или внутренняя, находится в мелкодисперсном состоянии; другая фаза, дисперсионная, или внешняя, является сплошной, окружает отдельные частицы дисперсной фазы и представляет собой среду, в которой распределены частицы дисперсной фазы.

В зависимости от физического состояния фаз различают следующие неоднородные жидкие и газообразные системы:

Все системы, состоящие из жидкой и твердой фаз называют суспензиями, в зависимости от размеров частиц твердого вещества могут быть условно разделены на четыре группы:

Можно считать, что граница между суспензиями (взвесями) и коллоидными растворами определяется появлением броуновского движения твердых частиц. С возникновением броуновского движения эти частицы не могут осаждаться под дейстием силы тяжести.

Эмульсии состоят из несмешивающихся жидкостей и могут расслаиваться под действием силы тяжести (молоко). Эмульсии приобретают устойчивость лишь при очень незначительных размерах капелек дисперсной фазы (менее 0, 4-0, 5 мкм)или при добавления стабилизаторов, например мыла. С увеличением концентрации эмульгированного вещества в эмульсиях возможно обращение фаз: капельки дисперсной фазы сливаются друг с другом и образуют сплошную фазу, в которой распределяются капельки жидкости, бывшей ранее дисперсионной фазой.

Плотность суспензии (эмульсии) определяется:

(1)

где

- плотность дисперсной и сплошной фазы соответственно, кг/м³

- концентрация дисперсной фазы (в относительных величинах)

Вязкость (динамическая, Па с) определяется

при (2)

при (3)

(4)

Пены, неоднородные системы, состоящие из жидкой фазы и распределенных в ней пузырьков газов (зефирная масса).

Пыли – неоднородные системы, состоящие из газовой фазы и распределенных в ней чатиц твердой фазы (размеры частиц твердой фазы от 600мкм до 5 мкм).

Источники пыли: возникает в процессе измельчения продуктов, при смешивании различных сыпучих материалов.

Дымы – неоднородные системы, состоящие из газовой фазы и распределенных в ней чатиц твердой фазы (размеры частиц твердой фазы от 5мкм до 0, 5 мкм).

Туманы – неоднородные системы, состоящие из газовой фазы и распределенных в ней капелек жидкой фазы (размеры частиц жидкой фазы от 5мкм до 0, 3 мкм).

Пыли, дымы и туманы представляют собой аэродисперсные системы, т.н. аэрозоли.

Взвешенные частицы в газовых системах, могут во многих случаях, соединяясь друг с другом, укрупняться – этот эффект называют агломерацией.