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颗粒在空气和液体中分散的主要途径各有哪些?

   日期:2019-01-09     浏览:230    评论:0    
         颗粒彼此互不相干,能自由运动的状态成为分散。颗粒的分散技术应用日益广泛,遍及化工、冶金、食品、医药、建筑及材料等领域。在化学工业领域,如涂料、燃料、油墨和化妆品等,分散及分散稳定性直接影响着产品的质量和性能,在材料科学领域,复合材料及纳米材料制备的成败与超微粉体的分散稳定性紧密相连。在超微粉体的制备、分级及加工过程中分散技术是最关键的技术。总之在许多领域,分散已经成为提高产品(材料)质量和性能、提高工艺效率不可或缺的技术手段。


颗粒在空气和液体中分散的主要途径各有哪些?

 



颗粒在空气和液体中呈现的分散途径也不一样,那么在空气和液体中分散的途径主要有哪些呢?

一、颗粒在空气中分散的主要途径

1、机械分散


机械分散是指用机械力把颗粒聚团打散。机械分散的必要条件是机械力(指流体的剪切力及压应力)应大于颗粒间的黏着力。通常机械力是由高速旋转的叶轮圆盘或高速气流的喷射及冲击作用所引起的气流强湍流运动而造成的。

特点:

机械分散较易实现,但由于它们之间的作用力没有改变,当颗粒排除分散器后又有可能重新粘结聚团。另外,机械分散可能导致脆性颗粒被粉碎,且当机械设备磨损后分散效果下降。

2、干燥分散


液桥力往往是分子间力的十倍或几十倍,在潮湿空气中,颗粒形成的液桥是颗粒聚团的主要原因。因此,杜绝液桥的产生或破坏已形成的液桥是保证颗粒的主要手段之一。在生产过程中,常常采用加温干燥处理。例如,矿粒在静电分选前往往加温至200℃左右。在生产过程中,常常采用加温干燥处理。

3、表面改性


表面改性是指采用物理或化学方法对颗粒进行处理,有目的的改变其表面物理化学性质的技术,使颗粒具有新的技能并提高其分散性。

4、静电分散


对于同质颗粒,由于表面带电相同,静电力反而起排斥作用。因此,可以利用电力来进行颗粒分散,问题的关键是如何使颗粒群充分带电。采用接触带电、感应带电等方式可以使颗粒带电,但最有效的方法是电晕带电,使连续供给的颗粒群通过电晕放电形成的离子电帘,使颗粒带电。

二、颗粒在液体中分散的主要途径

颗粒在液体中的分散调控手段,大体可以分为介质调控、分散剂调控、超声调控和机械调控。

1、介质调控


根据颗粒的表面性质选择适当的介质,可以获得充分分散的悬浮液。选择分散介质的基本原则是:非极性颗粒易于在非极性液体中分散;极性颗粒易于在极性液体中分散,即所有相同极性原则。

典型分散介质和分散相

颗粒在空气和液体中分散的主要途径各有哪些?

 

 

表面活性剂


阴离子型、阳离子型及非离子型表面活性剂均可用作分散剂。表面活性剂,在涂料工业中已获得广泛应用。表面活性剂的分散作用主要表现为它对颗粒表面润湿性的调整。

高分子分散剂


其吸附膜对颗粒的聚集状态有非常明显的作用。这是因为它的膜厚度往往可达几十纳米,几乎与双电层的厚度相当。因此,它的作用在颗粒相距较远时便开始显现出来。高分子分散剂是常用的调节颗粒聚团及分散的化学药剂。

2、超声调控


超声调控是把需要处理的工业悬浮液直接置于超声场中,控制恰当的超声频率及作用时间,以使颗粒充分分散。超声分散主要由超声频率和颗粒粒度的相互关系所决定。


颗粒在空气和液体中分散的主要途径各有哪些?

 


1-PbS 2-CuS 3-Fe2O3 4-SiO2

颗粒的超声分散的界限


超声波的作用主要在两个方面:一是空化效应。二是通过超声波的吸收,悬浮液中各种组分产生共振效应。

3、机械搅拌调控


机械搅拌分散是指通过强烈的机械搅拌方式引起液流强湍运动产生冲击、剪切及拉伸等机械力而使颗粒团聚碎解悬浮。强烈的机械搅拌是一种碎解聚团的有效手段,这种方法在工业生产过程中得到广泛的应用。

机械搅拌的主要问题是,一旦颗粒离开机械搅拌产生的湍流场,外部环境复原,它们又可能重新形成新的聚团。因此,用机械搅拌加化学分散剂的双重作用往往可获得更好的分散效果。

 
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