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    顆粒在空氣和液體中分散的主要途徑各有哪些?

       日期:2019-01-09     瀏覽:367    
             顆粒彼此互不相干,能自由運動(dòng)的狀態(tài)成為分散。顆粒的分散技術(shù)應用日益廣泛,遍及化工、冶金、食品、醫藥、建筑及材料等領(lǐng)域。在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域,如涂料、燃料、油墨和化妝品等,分散及分散穩定性直接影響著(zhù)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,在材料科學(xué)領(lǐng)域,復合材料及納米材料制備的成敗與超微粉體的分散穩定性緊密相連。在超微粉體的制備、分級及加工過(guò)程中分散技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)??傊谠S多領(lǐng)域,分散已經(jīng)成為提高產(chǎn)品(材料)質(zhì)量和性能、提高工藝效率不可或缺的技術(shù)手段。


    顆粒在空氣和液體中分散的主要途徑各有哪些?

     



    顆粒在空氣和液體中呈現的分散途徑也不一樣,那么在空氣和液體中分散的途徑主要有哪些呢?

    一、顆粒在空氣中分散的主要途徑

    1、機械分散


    機械分散是指用機械力把顆粒聚團打散。機械分散的必要條件是機械力(指流體的剪切力及壓應力)應大于顆粒間的黏著(zhù)力。通常機械力是由高速旋轉的葉輪圓盤(pán)或高速氣流的噴射及沖擊作用所引起的氣流強湍流運動(dòng)而造成的。

    特點(diǎn):

    機械分散較易實(shí)現,但由于它們之間的作用力沒(méi)有改變,當顆粒排除分散器后又有可能重新粘結聚團。另外,機械分散可能導致脆性顆粒被粉碎,且當機械設備磨損后分散效果下降。

    2、干燥分散


    液橋力往往是分子間力的十倍或幾十倍,在潮濕空氣中,顆粒形成的液橋是顆粒聚團的主要原因。因此,杜絕液橋的產(chǎn)生或破壞已形成的液橋是保證顆粒的主要手段之一。在生產(chǎn)過(guò)程中,常常采用加溫干燥處理。例如,礦粒在靜電分選前往往加溫至200℃左右。在生產(chǎn)過(guò)程中,常常采用加溫干燥處理。

    3、表面改性


    表面改性是指采用物理或化學(xué)方法對顆粒進(jìn)行處理,有目的的改變其表面物理化學(xué)性質(zhì)的技術(shù),使顆粒具有新的技能并提高其分散性。

    4、靜電分散


    對于同質(zhì)顆粒,由于表面帶電相同,靜電力反而起排斥作用。因此,可以利用電力來(lái)進(jìn)行顆粒分散,問(wèn)題的關(guān)鍵是如何使顆粒群充分帶電。采用接觸帶電、感應帶電等方式可以使顆粒帶電,但最有效的方法是電暈帶電,使連續供給的顆粒群通過(guò)電暈放電形成的離子電簾,使顆粒帶電。

    二、顆粒在液體中分散的主要途徑

    顆粒在液體中的分散調控手段,大體可以分為介質(zhì)調控、分散劑調控、超聲調控和機械調控。

    1、介質(zhì)調控


    根據顆粒的表面性質(zhì)選擇適當的介質(zhì),可以獲得充分分散的懸浮液。選擇分散介質(zhì)的基本原則是:非極性顆粒易于在非極性液體中分散;極性顆粒易于在極性液體中分散,即所有相同極性原則。

    典型分散介質(zhì)和分散相

    顆粒在空氣和液體中分散的主要途徑各有哪些?

     

     

    表面活性劑


    陰離子型、陽(yáng)離子型及非離子型表面活性劑均可用作分散劑。表面活性劑,在涂料工業(yè)中已獲得廣泛應用。表面活性劑的分散作用主要表現為它對顆粒表面潤濕性的調整。

    高分子分散劑


    其吸附膜對顆粒的聚集狀態(tài)有非常明顯的作用。這是因為它的膜厚度往往可達幾十納米,幾乎與雙電層的厚度相當。因此,它的作用在顆粒相距較遠時(shí)便開(kāi)始顯現出來(lái)。高分子分散劑是常用的調節顆粒聚團及分散的化學(xué)藥劑。

    2、超聲調控


    超聲調控是把需要處理的工業(yè)懸浮液直接置于超聲場(chǎng)中,控制恰當的超聲頻率及作用時(shí)間,以使顆粒充分分散。超聲分散主要由超聲頻率和顆粒粒度的相互關(guān)系所決定。


    顆粒在空氣和液體中分散的主要途徑各有哪些?

     


    1-PbS 2-CuS 3-Fe2O3 4-SiO2

    顆粒的超聲分散的界限


    超聲波的作用主要在兩個(gè)方面:一是空化效應。二是通過(guò)超聲波的吸收,懸浮液中各種組分產(chǎn)生共振效應。

    3、機械攪拌調控


    機械攪拌分散是指通過(guò)強烈的機械攪拌方式引起液流強湍運動(dòng)產(chǎn)生沖擊、剪切及拉伸等機械力而使顆粒團聚碎解懸浮。強烈的機械攪拌是一種碎解聚團的有效手段,這種方法在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中得到廣泛的應用。

    機械攪拌的主要問(wèn)題是,一旦顆粒離開(kāi)機械攪拌產(chǎn)生的湍流場(chǎng),外部環(huán)境復原,它們又可能重新形成新的聚團。因此,用機械攪拌加化學(xué)分散劑的雙重作用往往可獲得更好的分散效果。

     
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