3.5. Руйнування пін

Разом з тим в ряді виробництв утворення піни небажане. Вона заважає перемішуванню і випаровуванню рідин. Наприклад, піноутворення в барабанах котлів знижує їх коефіцієнт корисної дії. Особливо шкідливі піни, що утворюються в стічних водах, які містять піноутворювачі. Ці піни покривають шаром поверхню водоймищ і, не даючи доступу кисню в воду, викликають загибель усіх живих організмів.

Піну можна зруйнувати введенням в неї речовин, які мають високу поверхневу активність, але самі не дають стійкої піни. Такі речовини одержали назву піногасників.

Ними є спирти (пентиловий, октиловий, аміловий, циклогексиловий), жирні кислоти, складні ефіри. Піногасники або вступають у реакцію з стабілізаторами руйнують, або витискують стабілізатори з поверхні розділення і цим дуже зменшують стійкість пін. Так, наприклад, одна краплина складного ефіру повністю руйнує піну в склянці пива.

Піни можна руйнувати і механічним шляхом, наприклад, продуваючи повітря над поверхнею розчину, що запінився.

3. Аерозолі та їх властивості

4.1.Класифікація аерозолів

Аерозолями називають дисперсні системи, дисперсною фазою яких можуть бути тверді частинки або крапельки рідини, а дисперсійним середовищем є газ ( повітря ).

Аерозолі класифікують: за агрегатним станом дисперсної фази, дисперсністю і методами одержання. За агрегатним станом аерозолі поділяють на тумани – аерозолі з рідкою дисперсною фазою; та дим – аерозолі з твердими частинками.

До димів відносять і пил – системи з твердими, але більшими частинками.

Аерозолі змішаного типу, у твердих частинках яких є сконденсована рідина, що утворюється в атмосфері промислових міст, мають назву «смог» - у частинках сажі, попелу, пороху конденсується волога.

Таблиця 3.

Розміри частинок димів і туманів

Форма рідких частинок туманів куляста, а твердих може бути найрізноманітнішою (голчастою, пластинчастою, зіркоподібною). Аерозолі агрегативно нестійкі. Занадто грубодисперсні системи кінетично нестійкі і досить швидко осідають. Тому області відносної стійкості аерозолів складає 10^-7 – 10^-4м.

4.2. Методи одержання аерозолів

Як і будь-які дисперсні системи, аерозолі можуть бути утворені двома методами – конденсаційним і диспергаційним. До конденсаційного метода відносяться виникнення туману при охолоджені насиченого пару. Процес конденсації пари залежить від ряду факторів. Перш за все - від ступеня пересиченості пари, тобто від відношення її пружності до пружності насиченої пари при тій же температурі. Чим вища ступінь пересиченості, тим менший час проходження конденсації. Другою необхідною умовою є наявність центрів конденсації, роль яких можуть відігравати дрібні тверді або рідкі частинки, навіть йони газів.

Хімічні процеси, що призводять до утворення аерозолів, різноманітні, але суть їх полягає в тому, що газоподібні речо­вини в результаті реакцій дають тверді або рідкі продукти, які мають дуже малу пружність пари.

Метод конденсації дає змогу створювати тонкодисперсні і відносно однорідні за ступенем дисперсності аерозолі. Так, аерозолі утворюються при конденсації перенасиченої пари або в результаті хімічних реакцій. Наприклад, при конденсації молекул хлористого амонію, прдукту реакції:

NH₃ + HCl = NH₄Cl,

утворюється дим. При згорянні магнію утворюється дим, що складається з магній оксиду:

2Мg + 0₂ = 2МgО

Внаслідок конденсації парів води при охолодженні атмосферного повітря виникають хмари і тумани. Звичайно аерозолі, що утворилися конденсаційним методом, тонкодисперсні та однорідні за розмірами частинок.

При диспергаційних методах одержання аерозолів тверді або рідкі речовини подрібнюють механічним шляхом (подрібнення вибухом, розпилення рідин у фор­сунках, пульверізація та ін.), а потім тверді частинки або рідкі крапельки розподіляються в газі. Так утворюється пил з борошна на млинах, пил цукрової пудри і порошку какао на кондитерських підприємствах. Методами диспергування одержують полідисперсні і седиментаційно нестійкі дими і тумани (розмір частинок більше 10^-6м).

У природі аерозолі утворюються також диспергуванням твердих тіл при обвалах, виверженнях вулканів, вивітрюванні та ерозії грунтів.