Химия скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ новости ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВОДЫ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ скачать реферат

Дисперсные системы относятся к гетерогенным системам и состоят из двух и более фаз 1. Одна из фаз является сплошной и называется дисперсионной средой. Другие фазы раздроблены и распределены в первой; они называются дисперсными фазами. Дисперсные системы, в которых дисперсионной средой является вода, широко распространены в природе и играют важную роль в технике (кровь живых организмов, грязевые потоки, суспензии в производстве керамики и т.д.). Реологические свойства этих дисперсных систем в значитель-ной степени зависят от свойств межфазной границы «вода - дисперсная фаза». Поэтому ис-следование этих зависимостей весьма актуально при решении ряда задач по регулированию свойств дисперсных систем.
При погружении частиц дисперсной фазы в водную среду происходит специфическая адсорбция всегда присутствующих в воде ионов Н3О+ и OH- на поверхность. Величины ад-сорбции ионов Н3О+ и OH- обусловлены особенностям химического состава, кристаллической структуры и состояния поверхности частиц дисперсной фазы. Свойства межфазных границ «вода – дисперсная фаза» зависят также от поверхностного потенциала воды. Известно, что в нейтральной среде поверхность воды имеет отрицательный потенциал -450 мВ, несмотря на то, что концентрация ионов Н3О+ равна концентрации ионов OH- 2. Ионы OH- по своему строению сильнее отличаются от строения молекул воды, чем ионы Н3О+, что и объясняет их повышенную поверхностную активность (рис.1). Поэтому, как правило, поверхность частиц в дисперсных системах заряжается отрицательно, что способствует снижению вязкости дис-персных систем благодаря уменьшению сил межчастичного трения в результате действия кулоновских сил взаимного отталкивания между частицами.

Рис.1. Схема строения иона Н3О+ , молекулы воды и иона OH-

Соотношение ионов Н3О+ и OH-, адсорбирующихся на поверхности воды, и, следова-тельно, потенциал поверхности воды, зависят от исходного соотношения ионов Н3О+ и OH- в воде, т.е. от кислотности (рН) водной среды. Это подтверждается данными, приведенными на рис.2. Потенциал поверхности дистиллированной воды определяли по методике, описанной в работе 2. Для изменения рН использовались водные растворы HCl и NaOH. Увеличение рН (щелочная среда) вызывает увеличение доли адсорбированных ионов OH- и, соответственно усиливает отрицательный заряд на поверхности воды. В кислой среде происходит снижение и последующая инверсия поверхностного потенциала. Величину рН, соответствующую нуле-вому потенциалу поверхности воды (5,4), назовем точкой нулевого заряда (ТНЗ).
В технике часто приходится решать задачу получения стабильных концентрированных дисперсных систем (суспензий, шликеров) с низкой вязкостью. Это важно при операциях транспортировки дисперсных систем по трубопроводам, измельчения, сушки, формования и т.д. При этом необходимо предотвратить налипание дисперсных систем на стенки трубопро-водов, реакторов и рабочие поверхности технологического оборудования. Похожие задачи встречаются и в медицине, например, снижения вязкости крови при высоком содержании эритроцитов и предотвращения формирования атеросклеротических бляшек на стенках кро-веносных сосудов.
Известно, что кровь человека и других живых организмов имеет щелочную реакцию. Отрицательный поверхностный потенциал поверхности воды обеспечивает формирование отрицательного потенциала на стенках кровеносных сосудов и поверхности эритроцитов. В результате снижается вязкость крови и вероятность формирования атеросклеротических бляшек на стенках кровеносных сосудов из-за возрастания кулоновских сил отталкивания между отрицательно заряженными поверхностями. Аналогичные явления наблюдаются и в суспензиях керамических порошков. Как видно из данных, приведенных на рис.3, налипание суспензий Fe2O3 на поверхности пластин стали и оргстекла происходит в кислой и нейтраль-ной средах. В основной среде налипания не происходит, а имеет место даже “растворение” налипшей массы и очистка пластин. В щелочной среде повышается седиментационная устой-чивость суспензии и снижается вязкость.
Концентрация адсорбированных ионов зависит от кривизны поверхности. Вблизи по-верхности частицы равновесная концентрация адсорбированных ионов H3O+ повышена по сравнению с плоской поверхностью на величину [3]:
,
где С0 - концентрация адсорбированных ионов на плоской поверхности; Vр – равновесный объем иона; R – универсальная газовая постоянная; T – температура;  - понижение поверх-ностной энергии при адсорбции; r – радиус частиц.
Следовательно, потенциал поверхности частиц дисперсной фазы изменяется быстрее потенциала поверхности пластины. Поэтому в кислой среде, как правило, поверхность частиц имеет положительный потенциал, а на поверхности пластины еще сохраняется отрицатель-ный потенциал, что служит причиной значительного возрастания налипания частиц к поверх-ности пластины.
Известно, что значительную роль в стабилизации свойств крови играют белковые ве-щества, являющиеся полиэлектролитами (альбумин, гепарин) и другие полиэлектролиты (на-пример, цитрат натрия предотвращает сворачивание крови при хранении на воздухе) [4]. В технике также используются полиэлектролиты для стабилизации и снижения вязкости вод-ных суспензий и шликеров [3]. Эффективность полиэлектролитов объясняется формировани-ем двойного электрического слоя на поверхности частиц дисперсной фазы в результате ад-сорбции полиионов.
Использование полиэлектролитов для снижения вязкости суспензий может значитель-но влиять на процессы налипания. В частности, аммонийные соли поликислот (цитрат аммо-ния, полиакрилат аммония и т.д.) неустойчивы и могут разлагаться с выделением аммиака [3]. В результате в суспензиях формируется кислая среда, значительно ускоряющая процессы на-липания. Поэтому в керамическом производстве предпочтительнее использование устойчи-вых солей поликислот (например, триэтаноламиновые соли, натриевые и т.д.). Причем, со-держание щелочи должно несколько превышать стехиометрический состав с целью формиро-вания основной среды и уменьшения налипания. В случае использования солей полиоснова-ний (полиэтилениминацетат, поливиниламин хлорид и т.д.) для формирования основной сре-ды количество вводимой кислоты должно быть меньше стехиометрического состава.
В заключении следует отметить важную роль полученных результатов при разработке лекарственных средств для снижения вязкости крови и предотвращения формирования атеро-склеротических бляшек. Эффективные препараты можно создать с использованием полиэлек-тролитов, обеспечивающие стабильность рН крови вблизи 7,36 благодаря большой буферной емкости.

Рис.2. Влияние рН на потенциал поверхности воды

Рис.3. Зависимость массы налипшего слоя на поверхности пластин из стали (1) и оргстек-ла (2) при их погружении в суспензию частиц оксида железа с содержанием твердой фазы 70% масс. и средним размером часмтиц 1 мкм от рН среды

Литература
1. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. - Л.: Издание Ленинградского универси-тета, 1981. - 172с.
2. Colacicco G. Electrical potential of the water surface // Chewm. Scripta. 1988. V.28, N.2. p.141-144.
3. Анциферов В.Н., Гончар А.В., Андреев В.Г., Летюк Л.М., Салдугей А.М., Рябов И.Ф. Водорастворимые связующие вещества в технологии порошковых феррито-вых материалов.- Пермь: Изд-во ПГТУ, 1996.-189с.
4. Маркосян А.А. Нормальная физиология.- М.: Медгиз, 1955. -392 с.

Добавлен: 08.01.2012, 22:09 [ Скачать с сервера (102.5 Kb) ]
Категория: Химия | Добавил: Lakomka
Просмотров: 1304 | Загрузок: 143
Рейтинг: 0.0/0

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

Жанр: Старинная литература: прочее
Правообладатель: Библиотечный фонд
Дата выхода: 1922
Издание представляет собой современное учебное пособие по одной из наиболее актуальных психологических дисциплин. В нем рассмотрены понятия и проблемы психологии личности, приведен анализ наиболее известных зарубежных и отечественных теорий и концепций, даны определения основных понятий курса. В пособии представлено подробное описание большинства с...
Самозваный король должен быть храбр, решителен и умен, иначе ему не выжить. Он противостоит соседям и собственным подданным, выигрывая войны и проводя реформы. Его любят женщины, а он не имеет права на ошибку даже в выборе фавориток. Самозванец добился всего собственными силами и может стать лучшим из владык, войти в историю. Но справится ли он с о...
Первый роман первого астролога России!

Рождение нового жанра – астрологического детектива!

«Код Мастера» – захватывающий детективный триллер, созданный самым известным российским астрологом, президентом Ассоциации Авестийской Астрологии Павлом Глобой. В запертой изнутри комнате старого особняка совершено загадочное убийств...

объявления

Бильярд: упражнения по освоению удара

[Физкультура и Спорт] - скачать

Лазер

[Радиоэлектроника] - скачать

Железо - марганцевые конкреции мирового океана

[Геодезия, геология] - скачать

Аудирование

[Педагогика] - скачать

Баллистические ракеты стратегического назначения

[Авиация, Космонавтика] - скачать

- Ocoбeннocти эcтoнcкoй литepaтypы pyбeжa XIX и XX вeкoв
- Достоинства сигар и их история
- Преимущества работы вебкам модели на студии
- Виды упаковки на почте России
- «Cтapocвeтcкaя миcтикa» в пpoзe Бopиca Koнcтaнтинoвичa 3aйцeвa 1910-x гг.
- Что такое вывод из запоя
- Гидрораспределители
- Кто такой провайдер интернета и что он делает
- Чердачные лестницы
- Как пересадить гузманию
- Серебро и его магические свойства
- Нюансы выбора самогонного аппарата
- Hoвый cтиль в литepaтype гpeкoв и pимлянин
- Порядок переезда офиса
- Как выбрать ручной фрезер по дереву
- Арбитражный адвокат
- Как проверить кузов машины толщиномером
- Устройство дисплея смартфона
- Солнечные батареи: особенности и сферы применения
- Крафтовое пиво это
- Bлияниe нayки нa литepaтypy
- Литepaтypoвeдeниe и иcкyccтвoзнaние
- Черкассы: достопримечательности и описание
- Хмельницкий (город): достопримечательности
- Достопримечательности Винницы
- Филocoфcкo-иcтopичecкaя кoнцeпция poмaнa «Пeтepбypг» Aндpeя Бeлoгo
- Poмaн «Пeтepбypг» Aндpeя Бeлoгo: o Poccии и peвoлюции
- Виды бейджей. Размер бейджа и его предназначение
- Преимущества окон из лиственницы
- Спутниковый интернет и его преимущества
- Прокат автомобилей: преимущества и достоинства
- Мягкая кровля: виды, особенности монтажа, преимущества
- Яблоня — особенности выращивания и выбора саженцев
- Общие сведения и краткая история Майкопа
- Что такое вывод из запоя
- Пoэтичecкoe твopчecтвo Aндpeя Бeлoгo нaчaлa 1900-x гг.
- «Cимфoнии» Aндpeя Бeлoгo и иx xyдoжecтвeнныe ocoбeннocти
- Первый раз в детский сад. Медицинская карта для детского сада
- Что такое лотки для теплотрасс? Какие функции они выполняют?
- Пpeкpacный и cтpaшный миp в пoэзии A. A. Блoкa
- Pacцвeт пoэтичecкoгo тaлaнтa A. A. Блoкa в 1910-e гг.
- Виды теплообменников, их устройство и принцип работы
- Мебельный крепеж – виды и особенности применения
- Балет для взрослых: в чем преимущество популярного танцевального направления
- Тайский бокс и его особенности
- Что такое аккумулятор и для чего он нужен в автомобиле?
- Преимущества работы вебкам модели на студии
- Достоинства сигар и их история
- Как выбрать лучшего адвоката по уголовным делам?
- Пepвыe пoэтичecкиe oпыты Aлeкcaндpa Aлeкcaндpoвичa Блoкa