Диспергирование (от лат. dispergo - рассеиваю, рассыпаю) - тонкое измельчение твёрдых тел и
жидкостей, приводящее к образованию дисперсных систем: порошков, суспензий,
эмульсий. Д. жидкостей в газах (воздухе) обычно наз. распылением, в жидкостях
- эмульгированием. Д. требует затраты работы и тем большей, чем выше требуемая
степень измельчения и поверхностная энергия на границе измельчаемого тела с
окружающей средой. Измельчение твёрдых тел в промышленности производят с помощью
мельниц разл. конструкций, звуковых и ультразвуковых вибраторов, в лабораториях
используют ступы. При Д. жидкостей применяют также турбулентное перемешивание,
гомогенизаторы (аппараты для получения однородных эмульсий). Механич. Д. получают
дисперсии с размером частиц до 10-1 мкм. Высокоэффективное измельчение возможно
лишь в присутствии поверхностно-активных веществ, снижающих поверхностную энергию
диспергируемых тел и работу Д. В случае очень сильного снижения поверхностной
энергии может иметь место самопроизвольное Д. без затраты внеш. работы - под
влиянием теплового движения.
Д. ультразвуковое осуществляется
при воздействии УЗ на суспензии и при разрушении в УЗ-поле агрегатов твёрдых
частиц, связанных между собой силами слипания, спекания или спайности. При ультразвуковом
Д. суспензии дисперсность продукта увеличивается на неск. порядков по сравнению
с Д. без применения УЗ. Кавитац. эрозия поверхности твёрдого тела в жидкости
в процессе УЗ-очистки также сопровождаются Д.
Для протекания ультразвукового
Д. необходима кавитация .Измельчение веществ происходит под действием
ударных волн и кумулятивных струй, возникающих при захлопывании кавитац. полостей.
Д. начинается при интенсивности I УЗ, превышающей некрое пороговое значение
Iп. Величина Iп составляет
обычно неск. Вт/см2 и зависит от кавитац. прочности жидкости, состояния
поверхности твёрдой фазы, а также от природы и величины сил взаимодействия между
отд. частицами твёрдой фазы. С ростом I скорость Д., т. е. кол-во измельчённого
в единицу времени вещества, возрастает; она возрастает также с увеличением хрупкости
и уменьшением твёрдости и спайности частиц диспергируемого материала. Наиб.
успешно ультразвуковое Д. происходит при обработке аморфных и агрегиров. веществ
типа почв и горных пород, при расщеплении текстурированных материалов типа целлюлозы,
асбеста, при действии на растительные и животные клетки.
Д. значительно интенсифицируется,
если наряду со знакопеременным звуковым давлением с амплитудой рзв
на жидкость наложить пост. (статич.) давление р0. В этих условиях
существенно возрастают пиковые значения давления в ударной волне и кавитац.
разрушение твёрдой фазы.
Ультразвуковое Д. позволяет
получать высокодисперсные (с размером частиц ~ мкм или доли мкм), однородные
и химически чистые суспензии. Поэтому им пользуются в лаб. практике для получения
суспензий, подготовки образцов к минералогич. анализу и т. п., в ряде технол.
процессов в хим., пищевой, фармацевтич.,
текстильной, лакокрасочной промышленности и др. отраслях.
О. К. Экнадиосянц
|
|
 |
