химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

й реакции.

Крупные песчинки радиусом большим 0,2—0,3 мм при скорости ветра, не превышающей 10 м/с, не могут прыгать, а лишь перекатываются, а песчинки радиусом большим 1 мм вовсе остаются неподвижными. Поэтому из полидисперсного песка ветер выдувает более мелкую фракцию. Самая тонкая фракция под действием воздушного потока переходит в состояние аэрозоля и в таком виде передвигается над поверхностью песка.

Раз начавшись, унос песка или почвы ветром распространяется на большое расстояние. Начинается же этот процесс на небольших возвышениях, под действием вихрей и случайных причин. Эффективность даже невысоких препятствий в борьбе против ветровой эрозии' объясняется тем, что частицы почвы не могут перепрыгнуть через препятствие и процесс приостанавливается.

Опыты показали, что для песчинок радиусом большим 50 мкм критическая скорость «течения» по поверхности песка пропорциональна квадратному корню из радиуса песчинок. Для песчинок радиусом меньшим 50 мкм критическая скорость возрастает при переходе к более мелким частицам благодаря молекулярным силам, действующим между частицами.

Ниже приведены значения скорости ветра (по Гензелю), при которых начинается передвижение песков различной дисперсности:

Радиус песчинок, мм 0,087—0,12 0,12—0,25 0,25—0,5 0,5—1,0

Критическая скорость ветра, см/с

для сухого песка 380 480 600 900

для песка с 2% влаги ..... 600 750 950 1200

Заметный перенос снега начинается, по Л. Дановскому, при скорости ветра 4—5 м/с (на льду уже при 2 м/с) и быстро растет по мере усиления ветра. Быстрым ростом переноса песка и снега при увеличении силы ветра объясняется катастрофический характер этих явлений во время сильных бурь.

Способность частиц прилипать к различным поверхностям имеет большое значение при нанесении инсектофунгицидных порошков на растения. В этом случае частицы отрываются от поверхностей (листьев и т. д), расположенных под различными углами к горизонтальной плоскости. Такой отрыв облегчается с увеличением массы частиц, т. е. прилипаемость усиливается с уменьшением размера частиц. Помимо размера частиц имеет значение их форма и природа,,а также материал стенки, от которой зависит поиерхностное натяжение. Большую роль играет также и пластичность частицы и стенки. Пластическая деформация соприкасающихся неровных поверхностей, обусловливающая увеличение площади контакта, приводит к значительному возрастанию силы, необходимой для отрыва частицы от стенки. Поэтому частицы мягких веществ прилипают лучше, чем твердых.

Большое значение для прилипания имеет и влажность: образующийся в месте соприкосновения стенки и шарообразной смачиваемой частицы радиусом г водный мениск в результате действия поверхностного натяжения притягивает частицу к стенке с силон, пропорциональной га (где о — поверхностное натяжение воды). Так как радиус частицы значительно больше радиусов кривизны тех субмикроскопических выступов, по которым происходит фактическое соприкосновение, прилипаемость весьма сильно повышается с влажностью. С другой стороны, при прилипании частиц к стенкам нередко возникают большие электростатические силы, и в этом случае влажность, способствующая нейтрализации электрических зарядов, может отрицательно сказываться на прилипаемости.

Перейдем теперь к рассмотрению явлений распыления порошков и их флуи-дизации (перевод в состояние, подобное жидкому состоянию). Эти явления происходят при распылении угольной пыли в топках с помощью форсунок, при воздушной сепарации порошкообразных материалов, распылении инсектофунгицидов, проведении химических реакций в «кипящем слое» и т. д.

Если через слой порошка, находящийся в цилиндрическом сосуде с пористым дном, пропускать снизу с постепенно возрастающей скоростью какой-нибудь газ, то наблюдаются следующие яиления. При малых скоростях течения частицы порошка остаются неподвижными, а высота слоя и коэффициент заполнения пространства Ф постоянны. Когда градиент давления газа сравнивается с градиентом гидростатического давления порошка, равнодейстиующая всех действующих на частицу сил станет равной нулю и при дальнейшем повышении скорости течения среды слой начнет расширяться. Слой порошка с достаточно крупными частицами в этих условиях расширяется равномерно; контакт между соседними частицами сохраняется, но структура порошка становится более рыхлой. В более дисперсных порошках, в которых заметную роль играют силы сцепления между частицами, при достаточно больших скоростях течения среды наблюдается уже не равномерное расширение слоя порошка, а распадение его на отдельные агрегаты, члежду которыми образуются каналы, по которым и проходит значительная часть газа.

Следует заметить, что влияние сил сцепления на свойства порошка сказывается и в статических условиях, при отсутствии движения воздуха. Так называемая насыпная плотность порошка, равная Фр, в грубых порошках почти не зависит от размера частиц, так как определяется отношением силы тяжести частиц к пропорциональной ей силе трения между частицами. Однако по мере увеличения дисперсности порошка начинают сказываться межмолекулярные силы, увеличивающие силу трения между частицами и способствующие образованию более рыхлой структуры; поэтому насыпная масса начинает уменьшаться.

Угол естественного откоса порошкои также не зависит от размера частиц в очень грубых порошках и возрастает при переходе к порошкам с мелкими частицами. По мере расширения слоя его текучесть (измеряемая, например, по сопротивлению, оказываемому слоем вращающейся в нем мешалке) возрастает в несколько десятков раз, а угол откоса значительно уменьшается, т. е. порошок приближается по свойствам к жидкости.

После расширения слоя порошка до определенного размера (5—20% • от начального объема в зависимости от свойств порошка) частицы начинают двигаться, а сопротивление слоя протекающей среде несколько уменьшается, вероятно, благодаря уменьшению трения между частицами.

При известной скорости течения среды через равномерно расширившийся слой грубых порошков газ начинает барботировать, как через жидкость В результате этого высота слоя продолжает расти, но сильно колеблется. В этом состоянии порошок весьма напоминает кипящую жидкость, отчего такой слой и получил название «кипящего слоя». По мере увеличения скорости течения частицы, скорость оседания которых меньше скорости течения среды над слоем, увлекаются из «жидкой фазы» т. е. кипящего слоя, в «газообразную» (аэрозольную) фазу. Концентрация частиц в аэрозольной фазе все возрастает, наконец, граница между обеими фазами исчезает, и порошок целиком выдувается газом.

У тонких порошков в результате действия сил сцепления наблюдается так называемая агрегативная флуидизация. При небольших скоростях течения в слое образуются каналы, через которые и проходит основная масса газа. При увеличении скорости течения каналы разрушаются, в слое начинается интенсивное перемешивание и непрерывное образование и распад агрегатов, сопровождающееся уносом отдельных частиц в аэрозольную фазу. Так как с увеличением размер

страница 125
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стоимость жби
немецкие кухонные ножи золинген купить в феодосии
аквапарк евпатория 2017
купить скамейки

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.05.2017)