О. А. Есімова С. Ш. Құмарғалиева
Эмульсияларды алу əдістері
жүктеу/скачать 1.87 Mb. Pdf көрінісі
|
|
1.3. Эмульсияларды алу əдістері Екі бір-бірімен араласпайтын сұйықтықтан құралған жүйе екі тұтас: үстіңгі (жеңіл сұйықтық) жəне астыңғысы (ауыр сұйықтық) қабаттардан құралса, онда ол термодинамикалық тұрақты күйде болады. Егер біз тұтас қабаттың біреуін тамшыларға бөлетін бол- сақ, фазааралық бет өседі, сəйкесінше еркін беттік энергия да өседі жəне жүйе термодинамикалық тұрақсыз болады. Эмульсия түзілу үшін энергия неғұрлым көп жұмсалса, соғұрлым ол тұрақсыз бола- ды. Эмульсияға салыстырмалы тұрақтылық беру үшін арнайы зат – эмульгаторлар деп аталатын тұрақтандырғыштар қолданылады. Негізінен, барлық эмульсиялар (өздігінен түзілетін эмульсиялардан басқа) эмульгатор қатысында алынады. Эмульгаторлардың табиға- ты жəне əсер ету механизмі арнайы бөлімде қарастырылады. Эмульсиялар – полярлы сұйықтықтан, полярсыз сұйықтықтан жəне эмульгатордан құралған үш компонентті жүйе болып табы- лады. Сонымен қатар сұйықтықтың біреуі тамшы түрінде болады. Қажетті өлшемдегі тамшыларды 2 түрлі жолмен алуға болады: 1. Конденсациялық əдістер (тамшы түзгіш кішкентай орталық- тарды үлкейту арқылы). 2. Диспергациялық əдістер (ірі тамшыларды ұсақтау арқылы). Зертханаларда да, өндірістерде де ең көп тараған əдістер – дис- пергациялық əдістер. Конденсациялық əдістер: – Буларды конденсациялау. Бірінші сұйықтық (дисперстік фа- за) буы екінші сұйықтық (дисперсиялық орта) бетінің астында ин- жектрленеді. Мұндай жағдайда бу аса қанығады да өлшемі 1 мкм болатын тамшы түріне конденсацияланады. Бұл тамшылар құра- мында сəйкес эмульгаторы бар сұйықтыққа тұрақтанады. 14 Түзілген тамшының өлшеміне инжектрленетін будың қысы- мы, таматын тесіктің диаметрі, эмульгаторлар кəдімгідей əсер ете- ді. Бұл əдіспен өлшемі 20 мкм-ге дейін болатын тамшыларды оңай алуға болады. Эмульсияларды конденсациялық əдіспен алынған дисперстік аэрозольдерді қолдану арқылы да алуға болады. Бұл үшін аздап аса қаныққан буға кішкене бөлшектер (өлшемі 10 -6 см) енгізеді жəне тамшытүзгіш орталықтардың өсуіне шамалы уақыт мүмкіндік береді. Нəтижесінде монодисперстік тұман түзіледі, оны дисперсиялық ортаға өткізгенде монодисперстік эмульсия алы- нады. – Еріткішті ауыстыру. Болашақ эмульсияда тамшы түрінде болатын затты, алдын ала «жақсы» еріткіште нағыз ерітінді түзіл- генше ерітеді. Егер алынған ерітіндіге бірінші ерітіндіні бұзатын басқа еріткіш қосса, ерітілген зат тамшыларға бірігіп, эмульсия тү- зеді. Мысалы, бензолға этанол «жақсы» еріткіш болады, онда бензол молекула түрінде болады. Осы ерітіндіге су қосатын болсақ, сулы-спиртті дисперсиялық ортада бензол тамшылары түзіле бас- тайды, яғни I текті эмульсиялар пайда болады. Бұл процесс қара- пайым көзбен оңай байқалады, яғни мөлдір жүйе күңгірттене бас- тайды, себебі бензол тамшылары бензол молекулаларына қара- ғанда жарықты шашыратады жəне шағылыстырады. Диспергациялық əдістер. Бұл əдістер өзара араласпайтын екі сұйық қабаттан тұратын дөрекі дисперстік жүйелерді бөлшектеуге негізделген. Дөрекі дисперстік жүйеге жасалған жұмыс түріне байланысты диспергациялық əдістерді 3 топқа жіктеуге болады: Механикалық дисперстеу. Майдалауға кететін механикалық жұмыс шайқауға, араластыруға, гомогендеуге, құрамының біреуі эмульгатор болатын тұтас сұйықтықтарды қысып айдауға жұм- салады. Үздікті шайқау əдісі: (тамшы диаметрі – 50-100 мкм) 2 сұйық- тық құйылған сынауықты пəрменді шайқаса, эмульсияның түзіл- генін оңай байқауға болады. 1920 жылы Бригс тербелістер арасындағы тұрақты интервал- дармен үздікті шайқау, үздіксізге қарағанда өте тиімді екенін көр- сетті. Мысалы: натрий олеатының 1% ерітіндісінде 60% бензол эмульсиясын дайындау үшін 7 минут бойы үздіксіз араластыру керек (осы уақыт ішінде механикалық қондырғы 3000 тербеліс жа- сайды). Мұндай эмульсия 2 минут ішінде 5 рет қолмен шайқау 15 арқылы дайындауға болады, екі тербеліс арасында интервал 20-30 секунд болуы керек. Екі сұйықтық арасындағы тұтас бет əрбір тербеліс кезінде толқынды болады жəне деформацияланады. Бұл процесс шамамен 5 минут ішінде жүреді. Егер шайқау арасында интервалды өсірсек, онда бұл процесті жылдамдатуға болады. Қолмен араластырғанда тамшылар өлшемі 50-100 мкм болатын шар тəрізді болады. жүктеу/скачать 1.87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|