Исследования зависимости поверхностного натяжения от концентрации дисперсной фазы водных суспензий

ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСПЕРСНОГО СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА 6
1.1 Классификация дисперсных систем 6
1.1.1 Классификация по размеру частиц дисперсной фазы 7
1.1.2 Классификация по фракционному составу частиц дисперсной фазы 9
1.1.3 Классификация по концентрации частиц дисперсной фазы 9
1.1.4 Классификация по характеру взаимодействия дисперсной фазы с дисперсионной средой 10
1.1.5 Классификация по характеру распределения фаз (дисперсных частиц и дисперсионной среды) 11
1.2 Влияние поверхностных явлений на физико-химические свойства дисперсных систем 12
1.3 Обзор методов измерения поверхностного натяжения 18
1.3.1 Метод капиллярного поднятия 19
1.3.2 Метод вращающейся капли 20
1.3.3 Метод лежащей капли 22
1.3.4 Метод висящей капли (пузырька) 26
1.3.5 Метод Вильгельми 29
1.3.6 Метод наибольшего давления. 33
1.3.7 Метод отрыва кольца 34
1.4. Методы определения случайной погрешности измерений 37
1.4.1 Классификация погрешностей измерения 37
1.4.2 Среднее квадратическое отклонение как наилучшая оценка погрешности измерения 41
ГЛАВА 2. ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ВОДНЫХ СУСПЕНЗИЙ 45
2.1 Изучение концентрационной зависимости поверхностного натяжения водной суспензии 45
2.1.1 Концентрационная зависимость поверхностного натяжения бентонита в бинарной дисперсионной сред 48
2.2 Определение ошибки измерения поверхностного натяжения суспензий бентонита 50
2.3 Определение ошибки измерения плотности суспензий бентонита 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 55
Список литературы 56

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность исследования обусловлена значимостью этого параметра для многих технологических процессов и приложений в различных отраслях науки и промышленности. Например, изменение поверхностного натяжения может влиять на процессы смачивания, адгезии, диспергирования, пенообразования и т.д. Кроме того, актуальность исследования заключается в его потенциале для повышения эффективности и качества различных технологических процессов и приложений. Например, в области сельского хозяйства понимание зависимости поверхностного натяжения от концентрации дисперсной фазы может помочь в разработке эффективных гербицидов и пестицидов. В пищевой промышленности оно может помочь в разработке стабильных эмульсий и пен. В фармацевтической промышленности он может помочь в разработке систем доставки лекарств. В целом, данное исследование может способствовать оптимизации различных промышленных процессов, что приведет к снижению затрат и улучшению качества продукции.
Цель исследования: определение зависимости поверхностного натяжения от концентрации дисперсной фазы водных суспензий, а также выявление факторов, влияющих на эту зависимость.
Задачи исследования:
- изучение литературных данных по теме исследования.
- подбор методики измерения поверхностного натяжения и проведение экспериментов с различными концентрациями дисперсной фазы.
- анализ полученных данных и определение зависимости между концентрацией дисперсной фазы и поверхностным натяжением.
- обобщение результатов исследования и выводы о практическом применении полученных данных.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИСПЕРСНОГО СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА

1.1 Классификация дисперсных систем

Дисперсные системы - это гетерогенные системы, в которых одна из фаз представлена частицами малого размера - от 1 нм до 10 мкм. Дисперсные системы широко распространены в природе и часто используются в промышленности. Вот некоторые примеры дисперсных систем:
Эмульсии - капли одной жидкости диспергируются в среде другой жидкости;
Аэрозоли - твердые частицы или капли взвешены в воздухе (дым и туман);
Коллоидные растворы (золи) - твердые частицы диспергированы в жидкости.
Частицы размером от 1 нм до 10 мкм называются дисперсными частицами.
В зависимости от агрегатного состояния дисперсные частицы могут быть твердыми, жидкими или газообразными, но во многих случаях они имеют более сложную структуру.
Совокупность (ансамбль) дисперсных частиц называется дисперсной фазой. Дисперсные частицы находятся в твердой фазе, дисперсионной среде. Дисперсионная среда может быть газообразной, жидкой или твердой. Дисперсные системы очень разнообразны; их классифицируют по различным признакам (табл. 1.1).
Рассмотрим классификацию, приведенную в таблице 1.1, более подробно.

Весь текст будет доступен после покупки

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ\

1. Сумм Б. Д. Коллоидная химия / 4 – е издание перераб. «Академия», 2013. – 240 с
2. Щукин Е. Д. Коллоидная химия / Е. Д. Щукин, А. В. Перцев, Е. А. Амелина – М.: Высшая школа, 2004. – 444 с.
3. Иващенко, Ю.Н. К вопросу о расчете поверхностного натяжения жидкости по размерам лежащей капли / Ю. Н. Иващенко, Б. Б. Богатыренко, В. Н. Еременко // Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. – Киев: АН УССР, 1963. – С. 391–417.
4. Дадашев, Р.Х. Измерение поверхностного натяжения методом висящей капли на тензиометре DSA-100 / Р. Х. Дадашев, Р. С. Джамбулатов, Д. З Элимханов // Сборник Тр. КНИИ РАН. – Грозный, 2012. – № 5 – С. 3–7.
5. Fowkes, F. Dispersion force contribution to surface and interfacial tensions, contact angles and heat of immersion / F. Fowkes // Advances in Chemical Physics. – 43. – №1. – 1964. – Р. 99–111.
6. Schonhorn, Н. Theoretical relationship between surface tension and cohesive energy density / Н. Schonhorn // Phys. Chem. – № 6. –1965. – Р. 2041–2043.
7. Пугачевич, П. П. Поверхностные явления в полимерах / П. П. Пугачевич, Э. М. Бегляров, И. А. Лавыгин. – М: Химия, 1982. – 200 с.
8. Попель, С.И. Номограммы для расчета поверхностного натяжения растворов / С. И. Попель, В. В. Павлов, А.Г. Залазинский. – Свердловск: УПИ, 1974, – 7 с.
9. Иващенко, Ю. Н. Определение поверхностной энергии по размерам лежащей капли, когда краевой угол не меньше 450 / Ю. Н. Иващенко, В. Н. Еременко, Б. Б. Богатыренко // Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. – Нальчик, 1965. – С. 235–244.
10. Иващенко, Ю. H. Основы прецизионного измерения поверхностной энергии методом лежащей капли / Ю. H. Иващенко, В. Я. Еременко. – Киев: Наукова Думка, 1972. – 230 с.
11. Carla, M. An automated apparatus for interfacial tension measurements by the sessile drор technique / M. Carla, R. Ceechini, S. Bordi // Rev. Sci. Instr. – 1991. – Vol. 62. –№. 4. – P. 1088–1092.
12. Алчагиров, Б. Б. Автоматизированная экспериментальная установка для определения быстрых изменений поверхностного натяжения жидкометаллических расплавов и краевых углов смачиваемости ими поверхностей твердых тел / Б. Б. Алчагиров, Ф. Ф. Дышекова, З. А. Коков // Приборы. – 2017. – № 2 (200). – С. 19-28.
13. Пономарева, М. А. Способ определения коэффициента поверхностного натяжения и угла смачивания по изображению капли / М. А. Пономарева, В. А.Якутенок // Вестник ННГУ. – 2011. – № 4 (3). – С. 100-103
14. Кононенко, В.И. Автоматизированный метод измерения плотности и поверхностного натяжения металлических расплавов / В. И. Кононенко, А. М. Семенищев, В. А. Добряк и др. // Перспективные материалы. – 2007. – №2. – С. 88–91.

Весь текст будет доступен после покупки