|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Влияние поверхностного потенциала воды на реологические свойства дисперсных систем |
Забавная пачка "5000 дублей". 
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". АНДРЕЕВ В.Г. ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ПОТЕНЦИАЛА ВОДЫ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ 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 значительной степени зависят от свойств межфазной границы «вода - дисперсная фаза». Поэтому исследование 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 адсорбции 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 дисперсных 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, следовательно, 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 aOH. 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 нулевому 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 трубопроводов, 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 кровеносных 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 нейтральной средах. В основной среде налипания не происходит, а имеет место даже “растворение” налипшей массы и очистка пластин. В щелочной среде повышается седиментационная устойчивость суспензии и снижается вязкость. Концентрация адсорбированных ионов зависит от кривизны поверхности. Вблизи поверхности частицы равновесная концентрация адсорбированных ионов H3O повышена по сравнению с плоской поверхностью на величину ,где С0 - концентрация адсорбированных ионов на плоской поверхности; Vр – равновесный объем иона; R – универсальная газовая постоянная; – температура; (( - понижение поверхностной 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 отрицательный потенциал, что служит причиной значительного возрастания налипания частиц к поверхности пластины. Известно, что значительную роль в стабилизации свойств крови играют белковые вещества, являющиеся полиэлектролитами (альбумин, гепарин) и другие полиэлектролиты (например, цитрат натрия предотвращает сворачивание крови при хранении на воздухе) . В технике также используются полиэлектролиты для стабилизации и снижения вязкости водных суспензий и шликеров . Эффективность полиэлектролитов объясняется формированием двойного электрического слоя на поверхности частиц дисперсной фазы в результате адсорбции полиионов. Использование полиэлектролитов для снижения вязкости суспензий может значительно влиять на процессы налипания. В частности, аммонийные соли поликислот (цитрат аммония, полиакрилат аммония и т.д.) неустойчивы и могут разлагаться с выделением аммиака . В результате в суспензиях формируется кислая среда, значительно ускоряющая процессы налипания. Поэтому в керамическом производстве предпочтительнее использование устойчивых солей поликислот (например, триэтаноламиновые соли, натриевые и т.д.). Причем, содержание щелочи должно несколько превышать стехиометрический состав с целью формирования основной среды и уменьшения налипания. В случае использования солей полиоснований (полиэтилениминацетат, поливиниламин хлорид и т.д.) для формирования основной среды 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 атеросклеротических бляшек.
Эффективные препараты можно создать с использованием полиэлектролитов, 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 оргстекла (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 университета, 1981. - 172с. 2. Colacicco G. Elec rical po e ial of he wa er surface // Chewm. Scrip a. 1988. V.28, .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 ферритовых материалов.- Пермь: Изд-во ПГТУ, 1996.-189с. 4. Маркосян А.А. Нормальная физиология.- М.: Медгиз, 1955. -392 с.
Сопоставление высот М. т. по профилю и по простиранию вдоль берега даёт возможность судить о масштабах новейших тектонических движений, деформировавших высотное положение древних береговых линий. Морские течения Морски'е тече'ния, океанические течения, поступательные движения масс воды в морях и океанах. На поверхности океана они распространяются широкой полосой, захватывая слой воды той или иной глубины. На больших глубинах и у дна существуют значительно более медленные перемещения частиц воды в определённом генеральном направлении, чаще всего обратном по сравнению с поверхностным течением, составляющие часть общего круговорота вод Мирового океана. М. т. вызываются действием силы трения между водой и воздухом, движущимся над поверхностью моря, градиентами давления, возникающими в воде, и приливообразующими силами Луны и Солнца. На направление течений большое влияние оказывает сила вращения Земли, под влиянием которой потоки вод отклоняются в Северном полушарии вправо, в Южном — влево. М. т. различаются по происхождению, расположению, физическим свойствам и устойчивости
1. Свойства метанола и его водных растворов
2. Метилцеллюлоза и карбоксиметилцеллюлоза: свойства растворов и пленок
3. Дисперсные системы, электролиты, РН показатель
9. Анкерные свойства грунтов-аналогов дисперсных отложений небесных тел земной группы
10. Происхождение и основные свойства воды и атмосферы
11. Реологические свойства крови и их нарушения при интенсивной терапии
12. Как человек использует свойства воды
13. Хлорофилл: его свойства и биосинтез
14. Физико-механические свойства мёрзлых грунтов
15. Коллекторские свойства нефтеносных пластов. Их значение при определении запасов месторождения
16. Детерминантные свойства русского языка на фонетическом уровне
Набор для творчества. "Творчество" стикеры "Домик для игр". 
Сумка чехол для малых колясок сложением книжка Bambola. 
Микрофон "Караоке. Я пою". 17. Понятие алгоритма, его свойства. Описание алгоритмов с помощью блок схем на языке Turbo Pascal
18. Корень n-ой степени и его свойства. Иррациональные уравнения. Степень с рациональными показателем
20. Исследование свойств прямоугольного тетраэдра
21. Строение, свойства опухолей
25. Улучшение свойств керамических материалов
26. Обзор методов получения пленок и их свойства
27. Влияние степени пластической деформации на свойства холоднодеформированной арматуры
28. Физические свойства вакуумно-плазменных покрытий для режущего инструмента
29. Основные свойства исходных материалов и их влияние на качество готовых изделий
30. Тягово-скоростные свойства и топливная экономичность автомобиля
31. Психические свойства личности и межличностные отношения
32. Основные общепсихологические свойства деятельности
Горшок дорожный и насадка на унитаз "HandyPotty". 
Игра настольная "7 на 9". 
Бумага упаковочная "Путешествие", 70x100 см, 10 листов. 33. Фрактальные свойства социальных процессов
34. Фотоэлектрические свойства нитрида алюминия
35. Экспериментальные исследования диэлектрических свойств материалов (№30)
36. Реактивный двигатель и основные свойства работы тепловых машин
41. Металлы. Свойства металлов
42. Порох, его свойства и применение
43. Инертные газы: история открытия, свойства, применение
44. Свойства некоторых веществ в свете теории электролитической диссоциации
45. Химические свойства неметаллических элементов
46. Свойства, применение и получение полиметилметакрилата
47. Кислород. Его свойства и применение
48. Дендримеры. Синтез и свойства
Фоторамка "Poster gold" (40х60 см). 
Качели, подвесные. 
Насос ножной (арт. TD 0468). 50. Типологические свойства изолирующих языков
51. Исследование свойств прямоугольного тетраэдра
52. Акустические свойства полупроводников
53. Геометрические свойства равнобедренных треугольников
57. Лечебные свойства продуктов питания
58. Свойства возбудимых мембран
59. Литература - Гигиена (ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ)
60. Литература - Гигиена (Гигиеническое значение, состав, свойства атмосферного
61. Анализ ассортимента и потребительских свойств стеклянной посуды
62. Порошковая металлургия и свойства металлических порошков
63. О сознании, как "возникающем свойстве"
64. Химико-аналитические свойства ионов p-элементов
Набор детской складной мебели Ника "Познайка. Большие гонки". 
Френч-пресс АК-719/60 "Alpenkok", 600 мл, бежевый. 
Ручка перьевая "Silk Prestige", синяя, 0,8 мм. 65. Предельные эквивалентные электропроводности ионов в водных растворах
66. Гравитация и геометрические свойства пространства
67. Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем
68. Полимерные электреты, их свойства и применение
73. Связь состава, структуры и свойств строительных материалов
74. План урока геометрии. Тема: Свойство медиан треугольника
75. Развитие у дошкольников представлений о сохранении свойств объектов
76. Эксплуатационные свойства автомобилей
77. Восприятие, его виды и свойства
78. Общие свойства открытых иерархических систем
79. Психические состояния человека , их классификация и свойства
80. Психические состояния человека, их классификация и свойства
Пистолет высокого давления, 375 серии для минимоек от 70 до 230 Атм. 
Бумага для пишущих машин, А3, 2500 листов. 
Заварочный чайник "Mayer & Boch", стекло 900 мл + сито. 82. Свойства и виды эмоций и чувств
85. Социальные процессы и их фрактальные свойства
90. Некоторые характеристики и свойства микрообъектов
91. Магнитное поле в кольцевом шихтованном сердечнике с анизотропными свойствами
92. Акустические свойства полупроводников
93. Свойства личности, психофизическая и стрелковая подготовленность курсантов юридического института
94. Анализ фотографических свойств фотопленок
95. Каучук, строение, свойства, виды и применение в профессии коммерсанта
96. Структура и адгезионные свойства отверждённых эпоксидных смол
Набор детской посуды "Принцесса", 3 предмета. 
Блинница (блюдо с крышкой) "Золотая Серена", 23,5 см. 97. Физические и химические свойства диэлектриков
98. Свойства некоторых веществ в свете ТЭД
99. Хитин-глюкановый комплекс грибного происхождения. Состав, свойства, модификации.
Совок №5. 
Копилка "Капитан Шарки. Capt'n Sharky".