Якщо ж піна полидисперсна (пухирці газу мають різні розміри), форма правильного пентагонального додекаэдра порушується, що приводить до зниження стійкості.
Слід зазначити, що якби концентрація дисперсної фази була менше 74% (об'ємних) — пухирці газу мали б сферичну форму, і товщина рідких прошарків була б порівнянна з розмірами газових пухирців, ми мали б систему, називану газовою емульсією. Прикладами газових емульсій є газована вода, шампанське в келиху й т.д. Газові емульсії, на відміну від пін, є безструктурними системами.
Недивлячись на те, що пухирці газу можуть мати макророзміри, піна є мікрогетерогенною системою. Це обумовлено тим, що дисперсійне середовище (рідина) хоча і є безперервної, являє собою тонкі плівки, що мають мікророзміри (плівки часто виявляють інтерференцію — райдужне фарбування, що показує, що товщина плівки порівнянна з довжиною світлової хвилі). Це дало підставу П. А. Ребиндеру визначити піни як пластинчато-диспергированную рідина в газі.
Класифікація пін часто ґрунтується на такій важливій характеристиці як кратність піни Таким чином, кратність піни показує, скільки об'ємів піни можна одержати з одного об'єму рідини. Якщо кратність піни В < 10, піни називають рідкими, а якщо р у межах 10-=-1000 — сухими.
У будівництві й виробництві будматеріалів використають піни з У від 5 до 10, у пральнях - із кратністю 10+20. Для пожежогасіння застосовують піни з У від 70 до 90. Відомі також піни із кратністю до 1000.
МЕТОДИ ОДЕРЖАННЯ ПІН
Установлено, що утворення скільки-небудь стійкої піни в чистій рідині неможливо. Піну можна одержати тільки в присутності спеціальної речовини — стабілізатора, часто називаного пенообразователем.
Основні стадії утворення піни можна простежити на прикладі поводження декількох пухирців газу, що спливають у воді, що містить пенообразователь. У якості пенообразователя візьмемо ПАВ. Як тільки в такому розчині з'являться пухирці газу, на їхній поверхні почнуть адсорбироваться молекули ПАР й утворять своєрідну «шубу», що складається з одного шару молекул. Спливаючи, кожен пухирець досягає поверхні рідини, давить на неї, розтягує й утворить напівсферичний купол. Молекули пенообразователя з розчину спрямовуються до зростаючої поверхні, адсорбируются на ній, запобігаючи розрив плівки рідини. Таким чином, пухирець виявляється оточеним оболонкою вже із двох монослоев пенообразователя, між якими перебуває плівка рідини.
Адсорбційні шари ПАР забезпечують тривале існування виникаючих плівок. Збільшення числа пухирців на поверхні розчину приводить до їхнього зближення, при цьому форма пухирців поступово переходить зі сферичної в багатогранну, а товщина рідких перегородок зменшується, виникають тонкі рідкі плівки. У результаті на поверхні розчину спочатку утвориться монослой газових пухирців, потім формуються наступні шари, що приводить до виникнення об'ємної піни. У результаті вся рідина перетворюється в піну.
Піну, як будь-яку дисперсну систему, можна одержати двома шляхами: із грубодисперсных систем, використовуючи диспергаційні методи, і із щирих розчинів за допомогою конденсаційних методів.
ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ МЕТОДИ
Ці методи засновані на дробленні газу на пухирці при подачі його в розчин піноутворювача. Звичайно невеликі порції газу вводять у розчин і дроблять їх до дрібних пухирців. Легше всього цього домогтися, продуваючи газ через трубку, опущену в рідину.
У промисловості звичайно використають наступні принципи.
1. Проходження струменів газу через рідину в аераційних і барботажних установках, в апаратах з «пінним шаром», у піногенераторах із сіткою, зрошуваної розчином піноутворювача.
2. Дією пристроїв, що рухаються, на рідину або рідини, що рухається, на перешкоду (у технічних апаратах зі швидкохідними мішалками; при взбивании, струшуванні, переливанні розчинів).
3. Ежектування {франц. ejection — викидання) повітря струменем, що рухається, розчину в піногенераторах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.