30) Тиксотропия.

Т/д неустойчивость дисп систем с твердыми дисп частицами приводит к коагуляции- образованию крупных агрегатов из мелких частиц. Результат- превращение свободнодисперсной системы в связнодисперсную.

В зависимости от энергии взаимодействия между частицами: коагуляционные структуры и структуры с фазовыми контактами.

В коагуляционных структурах дисп частицы разделены тонкими плёнками ДС или контактируют друг с другом только отдельными точками – коагуляционные контакты.

Механическая прочность коагуляционных контактов мала, из-за малой площади контактов. При наличии тонких плёнок, связь между частицами обусловлена молекулярными силами.

При нагревании или механическом воздействии коагуляционные структуры разрушается, но после устранения нагрузки, происходит постепенное восстановление структуры и ее механической прочности – это тиксотропия.

Примеры: краски, при нанесении разжижаются, а после затвердевают и не стекают с листа или стены, консистентные смазки, грязевые болота - чем больше дергаться, тем больше разжижать грязь вокруг себя, тем сильнее увязнешь.

тиксотропия цементного геля (цементного теста) при уплотнении цементных систем, например, бетонной смеси, вибрированием.  Тиксотропия проявляется при уплотнении свежих подвижных или маложестких смесей.

31) Флотация.

Флотация – метод обогащения полезных ископаемых. В основе этого метода лежит использование различий в смачивании разделяемых частиц водой.

Рассмотрим поведение достаточно малых гидрофобных и гидрофильных минеральных частиц на границе раздела вода-воздух или вода-масло.

Гидрофильные частицы смачиваются водой и под действием поверхностного натяжения на границе вода-воздух или вода-масло частица втягивается в воду. Наряду с силой поверхностного натяжения на частицу действует и сила тяжести. В результате частица, смачиваемая водой, целиком перейдет в водную фазу и потонет.

Гидрофобные частицы вода не смачивает, и под действием поверхностного натяжения на границе вода-воздух или вода-масло частица может остаться на границе раздела, если только она не слишком велика и сила тяжести не превысит флотационную силу.

а б

Разделение гидрофобных(а) и гидрофильных(б) тел путем флотации.

Понятно, что измельчая минерал до нужной дисперсности, всегда можно подобрать размер частиц, при котором частицы будут оставаться на поверхности. Однако слишком высокая дисперсность может оказаться вредной – мелкие частицы подвержены интенсивному броуновскому движению, что уменьшает вероятность их закрепления на границе вода-воздух или вода-масло.

Флотационное обогащение руд полезных ископаемых основано на том, что сернистые соединения, в виде которых металлы обычно находятся в руде, обладают большей гидрофобностью, чем пустая порода, например кварц. В настоящее время широкое применение получила так называемая пенная флотация. Она заключается в том, что в суспензию минерала (флотационную пульпу) тем или иным способом вводят пузырьки воздуха. При всплывании пузырьки собирают на своей поверхности те частицы руды, на которых вода образует больший краевой угол (более гидрофобные). В результате на поверхности пульпы образуется минерализованная пена, которую отделяют и после ее разрушения образуется концентрат руды. Хорошо смачиваемые водой частицы пустой породы не прилипают к пузырькам, оседают на дно и образуют отходы флотации.

Флотация – один из основных методов обогащения полезных ископаемых. Применяется также для очистки воды от органических веществ и твёрдых взвесей, разделения смесей, ускорения отстаивания в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других отраслях промышленности.