تعليق

المعلقات عبارة عن أنظمة مشتتة ذات وسط تشتت سائل ومرحلة مشتتة صلبة. وهي تشبه السولار، ولكنها تختلف في أحجام الجسيمات الأكبر بكثير. يتم الحصول عليها بنفس الطرق مثل التشتت والتكثيف. ومع ذلك، لأغراض عملية، يتم الحصول على المعلقات في أغلب الأحيان عن طريق تشتيت المواد الصلبة غير القابلة للذوبان في وسط سائل أو عن طريق تحريك مسحوق تم إعداده مسبقًا في هذا الوسط.

بدون استقرار الترسيب، يمكن أن تكون المعلقات مستقرة بشكل إجمالي، أي أن جزيئاتها تحتفظ بأحجام ثابتة. يرجع الاستقرار التجميعي للمعلقات إلى حقيقة أن جزيئاتها تحتوي على طبقة كهربائية مزدوجة أو غلاف مذيب على السطح. آلية تكوين الطبقة الكهربائية المزدوجة هي في الغالب الامتزاز، أي أنها تتشكل بسبب امتزاز أحد أيونات وسط تشتت الإلكتروليت. إن قيمة الإمكانات الحركية الكهربائية للتعليق قريبة من إمكانات المحلول، ويتم تحديد الاستقرار التجميعي من خلال التنافر الكهروستاتيكي للجسيمات المشحونة المشابهة.

للحصول على تعليق مستقر من الضروري:

1) تحقيق الدرجة المطلوبة من تشتت المادة قليلة الذوبان في وسط سائل؛

2) عن طريق إضافة المواد الخافضة للتوتر السطحي المناسبة، تأكد من أن سطح جزيئات الطور المشتت مبلل بواسطة وسط التشتت السائل؛

3) اختيار وإدخال عامل استقرار مناسب (إلكتروليت أو خافض للتوتر السطحي أو بوليمر عالي الحماية).

يمكن أن تكون أنظمة التعليق مستقرة بشكل جماعي بدون طبقة كهربائية مزدوجة. في وجود عامل استقرار، يتم تشكيل طبقات الامتزاز في واجهة الطور، مما يمنع الجزيئات من الالتصاق ببعضها البعض. في حالة مثبتات البوليمر، تظهر أغشية جيلاتينية سطحية قوية ميكانيكيًا على سطح جزيئات التعليق. مع التركيز الكافي من المعلق والمثبت عالي البوليمر، تتحد الأغشية الجيلاتينية السطحية في شبكة إطارية مكانية واحدة والنظام بأكمله هلامي.

تمتص المعلقات الضوء وتشتته في نفس الوقت، على الرغم من أن جزيئاتها أكبر حجمًا من الجسيمات الغروية، وعلى عكس المواد المريخية البراقة، تظهر المعلقات تعكرًا ليس فقط تحت الإضاءة الجانبية، ولكن أيضًا في الضوء المنقول. ومع ذلك، المعلقات، مثل محلول ملحي، قادرة على إظهار الانكسار المزدوج في التدفق.

نظرًا لأن جزيئات المعلقات كبيرة الحجم نسبيًا، فلا توجد حركة براونية فيها، وبالتالي، فهي لا تظهر خصائص حركية جزيئية مثل الانتشار والتناضح.

تتميز المعلقات بعدد من العمليات التي لا تميز الأنظمة الغروية. وتشمل هذه العمليات الترسيب والتعويم والترشيح.

يتم تحديد ترشيح المعلقات من خلال تشتت ودرجة تجميع الجزيئات، بالإضافة إلى تكوين بنية التخثر وقدرتها على الضغط الذاتي في كعكة المرشح. ولذلك، فإن الترشيح هو عملية فيزيائية وكيميائية معقدة، تتأثر بجميع العوامل التي تتحكم في تجمع الجزيئات وتطور هياكل التخثر.

تعتبر أنظمة التعليق ذات أهمية كبيرة بشكل استثنائي في الطبيعة والتكنولوجيا، فهي تتجاوز بكثير قيمة المواد المريخية النموذجية ذات الطور المشتت الصلب. تشمل المعلقات ذات المحتوى الرطوبي الكافي التربة والتربة؛ العجين الطيني المستخدم في إنتاج الفخار والخزف والخزف؛ الأسمنت وملاط الجير، والدهانات، والورنيشات المستخدمة في البناء؛ يتم استخدام معلقات الجرافيت والفحم لمنع تكون القشور على الغلايات؛ ويستخدم معلق النيكل المعدني كمحفز نشط لهدرجة الزيوت النباتية؛ لتسهيل عملية الحفر، يتم استخدام المعلقات الطينية؛ في صناعة المواد الغذائية، تشمل المعلقات كتلة الشوكولاتة، "الحليب" النشا، مسحوق الكاكاو في الماء، كتل أقراص سكرية لإنتاج الحلويات.

المستحلبات

القطبية الغير قطبيأو القطبية المنخفضة مستحلب

السمة المميزة للمستحلبات غير المركزة للغاية هي الشكل الكروي للجزيئات (القطرات).

ما يسمى شديد الأهميةمستحلبات مجففة بالتجميد (المستحلبات). المستحلبات الحرجة هي أنظمة تتكون عادة من سائلين محدودي الامتزاج (على سبيل المثال، الأنيلين والماء؛ كحول الأيزو أميل والماء) عند درجات حرارة قريبة من درجة الحرارة الحرجة للخلط، عندما يصبح التوتر السطحي عند السطح البيني صغيرًا جدًا والحركة الحرارية من الجزيئات كافية بالفعل لتفريق سائل إلى آخر. نتيجة لهذا التشتت التلقائي، يتم تشكيل مستحلب رقيق للغاية، حيث التحام(دمج) القطرات الفردية يتوازن مع رغبة كلا السائلين في التوزيع بالتساوي في الحجم.

تصنيف المستحلبات. يتم تصنيف المستحلبات التقليدية الكارهة لليوفوبيا إما عن طريق قطبية الطور المشتت ووسط التشتت، أو عن طريق تركيز الطور المشتت في النظام.

وفقا للتصنيف الأول، يتم التمييز بين مستحلبات سائل غير قطبي أو ضعيف القطبية في سائل قطبي (على سبيل المثال، مستحلب زيت في ماء) - مستحلبات من النوع الأول أو المباشر، ومستحلبات من نوع سائل قطبي في غير قطبي (مثل الماء في الزيت) - مستحلبات من النوع الثاني أو العكس.

المستحلبات من النوع الأول (المباشر) تسمى o/w، حيث الحرف "m" يعني الزيت أو أي سائل آخر غير قطبي، والحرف "v" يعني الماء أو السائل القطبي الآخر. يتم تعيين المستحلبات من النوع الثاني (العكس) بدون/س، على التوالي.

يمكن تحديد نوع المستحلب بسهولة من خلال تحديد خصائص وسط التشتت الخاص به. للقيام بذلك، إما تحديد قدرة المستحلب على تبليل سطح مسعور؛ أو التحقق من قدرة المستحلب على التخفيف بالماء؛ أو اختبار قابلية المستحلب للتلوين بإدخال صبغة تذوب في وسط التشتيت فيه؛ أو أخيرًا تحديد التوصيل الكهربائي للمستحلب.

وبحسب التصنيف الثاني تنقسم المستحلبات إلى مخففة ومركزة وعالية التركيز أو مجيلمة.

تشتمل المستحلبات المخففة على مستحلبات تحتوي على ما يصل إلى 0.1% من الطور المشتت. مثال نموذجي لمثل هذا النظام هو مستحلب زيت الماكينة في المكثفات المتكونة أثناء تشغيل المحركات البخارية. تختلف المستحلبات المخففة بشكل حاد في حجم الجسيمات عن المستحلبات المركزة، كونها الأكثر تشتتًا. يبلغ قطر القطرات في المستحلبات المخففة حوالي 10-5 سم، أي قريب من حجم الجزيئات الغروية. عادة ما يتم تشكيل المستحلبات المخففة دون إدخال مستحلبات خاصة في النظام. وتحمل جزيئات هذه المستحلبات شحنة كهربائية تنشأ نتيجة امتزاز أيونات الإلكتروليت غير العضوية الموجودة في الوسط بكميات صغيرة.

المستحلبات المخففة هي الأكثر تشابهًا في خصائصها مع المواد المضادة للأكسدة. يمكن أن توجد في حالة شبه مستقرة فقط في ظل ظروف مواتية للغاية (تركيز منخفض للكهارل). يتوافق تأثير الشوارد الكهربائية مع قاعدة شولز-هاردي، حيث تغير الأيونات المشحونة المضاعفة علامة شحنة الجسيمات، ويلاحظ رحلان كهربائي ملحوظ في المستحلبات المستقرة، وما إلى ذلك.

ومن أمثلة المستحلبات المستقرة النفط الخام، حيث تشكل قطرات الماء مستحلبات عكسية، ومستحلبات الزيت في الماء المخففة المباشرة التي تتكون من تكثيف بخار العادم في المحركات البخارية.

لتتركزوتشمل هذه المستحلبات التي تحتوي على محتوى كبير من الطور المشتت (يصل إلى 74 بالمائة من الحجم). هذا التركيز هو الحد الأقصى لأنه، في حالة المستحلب أحادي التشتت، فإنه يتوافق مع الحد الأقصى للمحتوى الحجمي المحتمل للقطرات الكروية غير المشوهة، بغض النظر عن حجمها.

عادة ما يتم الحصول على المستحلبات المركزة عن طريق التشتت ويكون حجم القطرة كبيرًا نسبيًا، 0.1-1.0 ميكرومتر أو أكثر، لذلك تكون القطرات مرئية تحت المجهر التقليدي. مثل هذه الأنظمة لا يمكن أن تكون مستقرة دون وجود عامل استقرار، فهي تترسب بسهولة، ويحدث الترسيب بشكل أسرع، كلما زاد الفرق بين كثافات الطور المشتت ووسط التشتت. إذا كانت كثافة الطور المشتت أقل من كثافة الوسط، فسيتم ملاحظة طفو قطرات الطور المشتت.

إلى درجة عالية من التركيزأو جيلاتيني، تشتمل المستحلبات على أنظمة ذات محتوى طور مشتت يزيد عن 74 بالمائة من الحجم. السمة المميزة لهذه المستحلبات هي التشوه المتبادل لقطرات الطور المشتت، وهي تأخذ شكل متعددات الوجوه (متعددات الوجوه) مفصولة بأغشية رقيقة - طبقات من وسط التشتت. عند النظر إلى هذا المستحلب بالمجهر، فإنه يشبه قرص العسل. نظرًا للتعبئة الكثيفة للقطرات، فإن هذه المستحلبات غير قادرة على الترسيب ولها خصائص مشابهة لخصائص المواد الهلامية، على سبيل المثال، يمكن قطعها بسكين.

يمكن تحضير المستحلبات عالية التركيز بمحتوى طور مشتت يصل إلى 99%. على سبيل المثال، عن طريق استحلاب البنزين في محلول 1% من أوليات الصوديوم، يمكنك الحصول على مستحلب يحتوي على أكثر من 99 بالمائة من حجم الطور المشتت. في مثل هذا المستحلب شديد التركيز، يقع محلول المستحلب بين جزيئات الطور المشتت في شكل أفلام رقيقة للغاية (100 أنجستروم وما دون).

الثبات الكلي للمستحلبات وطبيعة المستحلب.

المستحلبات، مثل جميع الأنظمة الغروية، غير مستقرة بشكل جماعي بسبب زيادة الطاقة الحرة على السطح البيني. يتجلى عدم الاستقرار التجميعي للمستحلبات في التكوين التلقائي لمجموعات القطيرات يليه اندماج (التحام) القطرات الفردية مع بعضها البعض. وهذا يؤدي إلى التدمير الكامل للمستحلب وتقسيمه إلى طبقتين - سائل الطور المشتت وسائل وسط التشتت.

يتميز الاستقرار التجميعي للمستحلبات إما بمعدل انفصالها أو بمدة وجود (عمر) القطرات الفردية الملامسة لبعضها البعض أو مع سطح الطور البيني.

يتأثر الاستقرار التجميعي للمستحلبات بشدة بطبيعة ومحتوى المستحلب في النظام. المستحلب، الممتز عند حدود الطور البيني، يقلل من التوتر السطحي البيني وفي بعض الحالات يمكن أن يؤدي إلى تكوين أنظمة غروية متوازنة. تفسير آخر هو أنه في وجود عامل استقرار عند السطح البيني بين القطرات، تنشأ قوى تنافر (حاجز الطاقة). زيادة تركيز المستحلب في النظام يساهم في استقرار المستحلب.

لا تحدد طبيعة المستحلب ثباته فحسب، بل تحدد أيضًا نوع المستحلب. تظهر التجربة أن المستحلبات المحبة للماء، القابلة للذوبان في الماء بشكل أفضل من الهيدروكربونات، تساهم في تكوين مستحلبات o/w، والمستحلبات الكارهة للماء، القابلة للذوبان بشكل أفضل في الهيدروكربونات، تعزز تكوين مستحلبات بدون ماء (قاعدة بانكروفت). وهذا أمر مفهوم، حيث أن المستحلب يمنع التصاق أو اندماج القطرات فقط عندما يكون موجودًا على السطح على السطح الخارجي للقطرات، أي أنه يذوب بشكل أفضل في وسط التشتت.

يمكن استخدام مواد من مجموعة واسعة من الطبيعة كمستحلبات: المواد الخافضة للتوتر السطحي التي تحتوي جزيئاتها على مجموعات قطبية أيونية، والمواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية، والمركبات ذات الوزن الجزيئي العالي (HMCs). تتميز فعالية المستحلب بقيمة خاصة - التوازن المحب للماء والدهون (HLB). إذا كان عدد HLB في حدود 3-6، يتم تشكيل بدون مستحلبات. المستحلبات ذات رقم HLB من 8 إلى 13 تنتج مستحلبًا للوزن/الوزن. من خلال تغيير طبيعة المستحلب وتركيزه، من الممكن عكس مراحل المستحلب.

يتم تفسير التأثير المثبت للصابون والمواد الشبيهة بالصابون على مستحلبات الزيت/ الماء من خلال العديد من عوامل الثبات. العامل الأول هو الشحنة الكهربائية التي تظهر على سطح قطرات المستحلب المستقرة بواسطة الصابون الأيوني أثناء امتصاص أيونات الصابون العضوي. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل طبقة كهربائية مزدوجة، مماثلة لتلك الموجودة على سطح جزيئات المحلول النموذجي الكاره للماء. تحدد الطبقة الكهربائية المزدوجة ثبات المستحلبات. لذلك، تتميز مستحلبات o/w بخصائص متأصلة في المحاليل المائية النموذجية، أي أنه يتم ملاحظة قاعدة شولتز-هاردي بالنسبة لها، وإمكانية إعادة شحن جزيئات المستحلب باستخدام الأيونات متعددة التكافؤ، وما إلى ذلك.

لكي يحدث امتزاز أيون عضوي، يجب أن يتم امتزازه جيدًا بواسطة الطور المشتت، أي أن يحتوي على سلسلة هيدروكربونية طويلة بما فيه الكفاية. ولذلك، لا يمكن تثبيت مستحلبات الوزن الجزيئي إلا باستخدام أنواع الصابون ذات الوزن الجزيئي العالي نسبيًا (الأملاح القلوية من اللوريك والأحماض الدهنية ذات الوزن الجزيئي العالي).

العامل الثاني في استقرار مستحلبات o/w المركزة هو تكوين طبقات مستحلب تشبه الهلام على سطح قطراتها، والتي تتمتع بلزوجة هيكلية عالية وقوة أثناء ترطيبها.

تم تفسير ثبات المستحلبات بدون استخدام الصابون الذي يحتوي على كاتيون متعدد التكافؤ سابقًا من خلال وجود حاجز هيكلي ميكانيكي على سطح قطرات المستحلب. في السنوات الأخيرة تبين أنه حتى في البيئات غير القطبية يمكن أن يحدث بعض التفكك لجزيئات المستحلب. أملاح المعادن متعددة التكافؤ والأحماض العضوية في الوسائط الهيدروكربونية عادة ما يكون لها ثوابت تفكك في حدود 10 -8، لذلك، على سبيل المثال، إذا كان تركيز هذا الملح في البنزين هو 10 مليمول / لتر، فإن تركيز الأيونات في البنزين الحل سيكون من ترتيب 10 -14.

في ظل هذه الظروف، ستكون الطبقة الكهربائية المزدوجة منتشرة للغاية، وسيكون سمكها عدة ميكرومترات. تكون سعة الطبقة المزدوجة في السائل غير القطبي صغيرة جدًا، ويلزم شحنة صغيرة جدًا لإنتاج إمكانات سطحية كبيرة. وبالتالي، يمكن أن تلعب قوى التنافر الكهروستاتيكية أيضًا دورًا مهمًا في استقرار المستحلبات العكسية، خاصة تلك غير المركزة جدًا.

يكون التأثير الاستحلابي لكل من المواد الخافضة للتوتر السطحي الأيونية وغير الأيونية أكثر فعالية، وكلما كانت الأجزاء القطبية وغير القطبية من جزيء المستحلب متوازنة بشكل أفضل بين مرحلتي المستحلب. يجب أن يكون للجزيء الثنائي المحبة للمستحلب الجيد ألفة لكل من الوسائط القطبية وغير القطبية، وفي هذه الحالة فقط سيكون موجودًا على السطح البيني. يتم تحديد توازن جزيئات المستحلب من خلال طول السلسلة الهيدروكربونية وتقارب المجموعة الأيونية أو القطبية للماء (الشكل 11.2).

ر يكون. 11.2. سلوك جزيئات المستحلب الأمفيفيلي المتوازنة بشكل مختلف:

أ - الجزيئات ذات الجزء القطبي السائد؛ ب - جزيئات متوازنة. ج - الجزيئات ذات الجزء القطبي السائد

وهذا التوازن الجيد هو الذي يفسر أفضل تأثير استقرار للصابون الذي يحتوي على من 12 إلى 18 ذرة كربون في السلسلة الهيدروكربونية. ويوضح توازن جزيئات المستحلب أيضًا نوع المستحلبات التي يتم الحصول عليها باستخدام هذا المستحلب. المستحلبات ذات التأثير السائد في جزيء المجموعة القطبية على الجزيء غير القطبي والتي تكون أفضل قابلية للذوبان في الماء تشكل مستحلبات من النوع الأول (o/w). المستحلبات، التي يسود فيها تأثير المجموعة غير القطبية للجزيء على تأثير المجموعة القطبية والتي تكون قابلة للذوبان بشكل أفضل في الهيدروكربونات، تساهم في تكوين مستحلبات من النوع الثاني (بدون/س).

لذا، فإن حقيقة أن المستحلبات المباشرة (o/w) يتم تثبيتها بواسطة مواد محبة للماء، والمستحلبات العكسية (w/o) بواسطة مواد كارهة للماء أمر لا شك فيه ولا لبس فيه. يصبح وسط تشتيت المستحلب سائلاً يتفاعل بشكل أفضل مع المستحلب.

من المعروف منذ زمن طويل أن المواد الخافضة للتوتر السطحي ليست فقط لديها قدرة استقرار جيدة، ولكن أيضًا المساحيق المطحونة جيدًا، على سبيل المثال، الطين والطباشير والسخام والجبس وما إلى ذلك. عند رج سائل قطبي في سائل غير قطبي في وجود المستحلب الصلب، تلتصق حبيباته بالسطح البيني، وأغلبها يكون سطح حبيبات المستحلب في السائل الذي يبللها بشكل أفضل. ويتكون نوع من "الدرع" على القطرات، مما يمنع اندماجها.

إذا كان من الأفضل ترطيب المستحلب الصلب بالماء (على سبيل المثال، الكاولين)، فإن هذا الدرع يظهر على جانب الطور المائي، ويتشكل مستحلب o/w. إذا تم ترطيب المستحلب الصلب بشكل أفضل بواسطة هيدروكربون غير قطبي (على سبيل المثال، السخام)، فسيتم تشكيل مستحلب بدون (الشكل 11.3). في الحالتين Ia وIIb، توجد حبيبات المستحلب الصلب على السطح الخارجي للاستحلاب الصلب. القطرات والمستحلبات مستقرة. في الحالتين Ib وIIa، توجد حبيبات المستحلب الصلب على السطح البيني داخل القطرات، ونتيجة لذلك يكون تكوين مثل هذه المستحلبات مستحيلاً.

أرز. 11.3. نموذج عمل الاستحلاب للمستحلبات المسحوقة:

أنا - مستحلب ماء (الكاولين)؛ II - مستحلب مسعور (أسود الكربون)

لا يكون تثبيت المستحلبات بالمستحلبات الصلبة ممكنًا إلا إذا كان حجم جسيمات المسحوق أصغر من حجم قطرات المستحلب. لكن جزيئات المسحوق الصغيرة جدًا، بسبب الحركة البراونية، لا تلتصق بسطح القطرات ولا تشكل طبقة واقية.

طرق إنتاج وتحطيم المستحلبات. يتم الحصول على المستحلبات عن طريق التشتيت الميكانيكي للطور في وسط التشتت في وجود مستحلب مناسب. يتم خلط السوائل بقوة، ورجها، وتعريضها للاهتزاز. لهذا الغرض، يتم استخدام خلاطات خاصة ومطاحن الغروانية. في بعض الأحيان تخضع المستحلبات الخشنة الناتجة لتجانس إضافي في متجانسات خاصة ذات تصميمات مختلفة. عند معالجتها في مثل هذه المجانسات، يتناقص قطر القطرات، بينما تزداد مقاومة الترسيب بشكل ملحوظ.

في كثير من الأحيان ليس من الضروري الحصول على المستحلب، ولكن لمنع تكوينه أو تدمير (إزالة الاستحلاب) النظام الذي تم الحصول عليه بالفعل. عادةً ما يتم تدمير مستحلبات O/W التي يتم الحصول عليها باستخدام المستحلبات الأيونية عن طريق التخثر باستخدام إلكتروليتات مع أيونات متعددة التكافؤ.

المستحلبات المستقرة باستخدام المثبتات غير الأيونية تكون أكثر صعوبة في التحلل. الطريقة الفعالة لتدمير مثل هذه المستحلبات هي عن طريق التسخين وإدخال مادة خافضة للتوتر السطحي في النظام، مما يؤدي إلى إزاحة المستحلب من طبقة الامتزاز، ولكنه غير قادر على تثبيت المستحلب. يمكن أيضًا تدمير المستحلبات عن طريق الطرد المركزي والترشيح والرحلان الكهربائي.

عكس المرحلة من المستحلبات. عندما يتم إدخال كمية كبيرة من المادة الخافضة للتوتر السطحي، والتي تعمل كمثبت للمستحلبات من النوع المعاكس، إلى المستحلب مع التحريك القوي، قد يكون المستحلب الأولي عنوانأي أن الطور المشتت يصبح وسط تشتت، ووسط التشتت يصبح طوراً مشتتاً. وبالتالي، يمكن تحويل مستحلبات الماء المستقرة باستخدام أوليات الصوديوم إلى مستحلب بدون ماء عن طريق إدخال أوليات الكالسيوم في النظام.

يمكن أن يحدث انقلاب المستحلبات أيضًا بسبب العمل الميكانيكي المطول. وهكذا، فإن مخض الكريمة (س/س) يؤدي إلى الزبدة (بدون/س).

الأهمية العملية للمستحلبات. تشمل المستحلبات الحليب، والقشدة، والمايونيز، وصفار البيض، والمطاط، ومستحلبات البيتومين، وبخاخات النباتات، ومستحلبات الماء في الزيت، وما إلى ذلك. وفي صناعة الأدوية، يتم استخدام العديد من الأدوية على شكل مستحلبات؛ في مستحلبات العطور - الكريمات.

رغوة

الرغاوي عبارة عن أنظمة تشتت خشنة عالية التركيز يكون فيها وسط التشتت سائلاً والطور المشتت غازًا. تبلغ أبعاد فقاعات الغاز عدة مليمترات، وفي بعض الحالات السنتيمترات، وتكون على شكل متعددات الوجوه، وتفصل بينها طبقات رقيقة جدًا من وسط تشتت السائل. غالبًا ما تظهر الأفلام تداخلًا، ومن ثم فإن سمكها يتناسب مع الطول الموجي للضوء. إن الحجم الكبير لفقاعات الغاز وترتيبها المتقارب في الرغوة يستبعد إمكانية الحركة البراونية، بينما تتمتع الرغاوي المستقرة ببعض الصلابة أو القوة الميكانيكية. يشبه هيكل الرغاوي العادية المستحلبات عالية التركيز.

لا يمكن الحصول على رغوة مستقرة إلا في وجود عامل استقرار - وكيل رغوة.ليس للسوائل النقية القدرة على تكوين الرغوة، فوجود الرغوة يشير دائمًا إلى وجود مواد غريبة وملوثات في السائل.

يعتمد ثبات الرغوة على طبيعة عامل الرغوة وتركيزه ودرجة حرارته ولزوجة السائل ووجود الإلكتروليتات. تشتمل عوامل الرغوة النموذجية للرغاوي المائية على المواد الخافضة للتوتر السطحي مثل الصابون والكحول والبروتينات والسابونين والأحماض الدهنية وما إلى ذلك. المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات الوزن الجزيئي المنخفض، عن طريق تقليل التوتر السطحي (التوتر السطحي)، تسهل تكوين الرغوة، ولكنها لا تمنحها الثبات، و ينهار بسرعة. تشكل المواد الرغوية ذات السلسلة الجزيئية الطويلة، الممتزة عند السطح البيني للماء والهواء، رغوة منظمة عالية اللزوجة تمنع تصريف السائل. يتناقص سمك الطبقة السائلة بين فقاعات الغاز ببطء، ويمكن أن تبقى الرغوة لفترة طويلة.

كلما زادت لزوجة السائل، يزداد ثبات الرغوة. تميل الإلكتروليتات إلى تقليل عمر الرغوة. وبالتالي، هناك عدة عوامل تفسر استقرار الرغاوي. حاليًا، يتوصل المزيد والمزيد من الباحثين إلى استنتاج مفاده أنه لا يمكن أن تكون هناك نظرية واحدة لاستقرار الرغوة على الإطلاق وأن أسباب وجود الرغاوي لا تعتمد على عوامل الرغوة وظروف الإنتاج.

طرق إنتاج وتدمير الرغاوي وأهميتها العملية. يتم إنتاج الرغاوي عن طريق تمرير فقاعات من غاز مناسب (هواء عادة) من خلال محلول عامل الإرغاء أو عن طريق التقليب الميكانيكي القوي لمحلول عامل الإرغاء.

في بعض الحالات، يكون تكوين الرغوة غير مرغوب فيه، فهو يتعارض مع خلط السوائل وتبخرها. تعتبر الرغاوي المتكونة في مياه الصرف الصحي والتي تحتوي على عوامل رغوية ضارة بشكل خاص. تغطي هذه الرغاوي سطح الخزانات، وتوقف وصول الأكسجين إلى الماء، وتقتل جميع الكائنات الحية. يمكن تدمير الرغوة عن طريق إدخال مواد لها نشاط سطحي مرتفع ولا تنتج رغوة بنفسها. تسمى هذه المواد مزيلات الرغوة.مزيلات الرغوة الفعالة هي الاسترات والأحماض الدهنية والكحولات.

هناك طريقة أخرى لإزالة الرغوة وهي "حرق" الرغوة عند تعرضها لدرجات حرارة عالية. يمكن أيضًا تدمير الرغوة ميكانيكيًا عن طريق نفخ الهواء فوق سطح السائل الرغوي أثناء الغليان. يبدو أن الفيلم يجف، ويتم تدمير فقاعات الرغوة الناتجة.

الرغوة والرغوة لهما أهمية عملية كبيرة. من المعروف التأثير الإيجابي للرغاوي والصابون والمنظفات الأخرى في إزالة الأوساخ من أي سطح. استخدام الرغاوي عند إطفاء الحرائق مهم جداً. تحتوي الرغوة المستخدمة في هذه الحالة على ثاني أكسيد الكربون على شكل طور مشتت وهي ذات كثافة منخفضة مما يجعل من الممكن استخدامها لإطفاء السوائل العضوية المحترقة. وتستخدم الرغاوي المستقرة على نطاق واسع في عمليات التعويم، على سبيل المثال، في إثراء الخامات والمعادن.

المستحلبات عبارة عن أنظمة مشتتة تتكون من سائلين غير قابلين للامتزاج. يكون نصف قطر القطرات السائلة المعلقة في المستحلبات ضمن 10-3-10-5 سم، ولتكوين المستحلبات يتم أخذ سوائل تختلف بشكل كبير في نوع الروابط داخل الجزيئات. يجب التعبير عن واحد منهم بوضوح القطبيةالسائل (عادة الماء)، والثاني الغير قطبيأو القطبية المنخفضة(أي سائل عضوي غير قابل للذوبان في الماء ويسمى "زيتا" بغض النظر عن تركيبه الكيميائي). يجب أن يكون كلا السائلين اللذين يشكلان المستحلب غير قابلين للذوبان أو قابلين للذوبان بشكل طفيف في بعضهما البعض. يجب أن يحتوي النظام على عامل استقرار يسمى في هذه الحالة مستحلب. كلما اقتربت كثافات كلا المرحلتين، كلما كانت المستحلبات أكثر مقاومة للترسيب.

شيء عن المخاليط
اذهب إلى ويكيبيديا، فأنا كسول جدًا بحيث لا أستطيع النسخ

الشبح ولد والشبح بنت :)

غالبًا ما توجد كلمة "شبح" في تعبيرات ثابتة ومجازية (مثل "شبح الشيوعية"، "أشباح الماضي")، ولكنها تستخدم بشكل مستقل وبدون صور كمرادف لكلمة "شبح". وكلمة "الهلوسة" تطلق على من يتخيل شيئاً ما.


المواد الإباحية

المجلس الأوروبي هو قمة لرؤساء الدول والسلطات الأخرى. بمعنى آخر، اجتماع يتم فيه حل بعض القضايا. تعقد في مناسبات مهمة بشكل خاص.
المفوضية الأوروبية هي أعلى هيئة تنفيذية في الاتحاد الأوروبي. هناك 27 عضوا. 1 ممثل من كل دولة. يبدو أنه تم اختياره لمدة 5 سنوات.
البرلمان الأوروبي هو أعلى هيئة تشريعية في الاتحاد الأوروبي. مجموعة من النواب المختلفين، يبلغ عددهم الآن 785 نائباً، يعملون بشكل رئيسي في تقسيم الأموال.

فعلت هذه المهمة، فعلت حفنة:>

مزلقة
هيكل عظمي

لقد فعلت ذلك بشكل جيد.
ماذا فعلت؟؟؟

«أيضًا» و«مثله». هل هذا واضح؟

حتى المترجم عبر الإنترنت يقول أن aussi هو نفسه، وautant هو نفسه. علاوة على ذلك، فإن هذا "الطنطنة" لسبب ما يشير إلى رقم.

شوكة - مسح ضوئي، عمل نسخة، استنساخ.
التقسيم هو أخذ شيء كامل وتقسيمه إلى قطع صغيرة بمطرقة.
*;)

بشكل تقريبي، يمكنك الشراء بدون ضرائب، على سبيل المثال، إذا كنت مسافرًا من الاتحاد الأوروبي إلى دولة خارج الاتحاد الأوروبي (من لاتفيا إلى روسيا، كخيار)، فقم بإبراز تذكرتك في السوق الحرة وسيقومون بضربك بدون ضريبة، والعكس (من روسيا إلى لاتفيا، على سبيل المثال). هناك دولة تسمى أندورا، وهناك تجارة معفاة من الرسوم الجمركية، كما أفهمها، للجميع

المحاضرة 8. مفهوم الأنظمة الخشنة. الخصائص العامة للمستحلبات والمعلقات والرغاوي والمساحيق.

تسمى الأنظمة التي يكون فيها حجم جسيمات الطور المشتت 10-5 سم على الأقل مشتتة بشكل خشن. هذه أنظمة غير متجانسة ولها واجهة طور متطورة للغاية. وتشمل هذه المستحلبات والرغاوي والمساحيق والمعلقات.

1. المستحلبات. المستحلب هو نظام "سائل-سائل" (لتر/لتر). لتكوين مستحلب، يجب أن يكون كلا السائلين غير قابلين للذوبان أو قابلين للذوبان بشكل طفيف في بعضهما البعض، ويجب أن يكون هناك مثبت يسمى المستحلب في النظام. كلما اقتربت كثافة كلا المرحلتين، كلما كان المستحلب أكثر استقرارا للترسيب. السمة المميزة للمستحلبات هي الشكل الكروي للجزيئات (القطرات). تصنف المستحلبات:

1. حسب حالة الوسط المشتت والمرحلة المشتتة:

أ) الزيت في الماء (س/و) - على سبيل المثال، الحليب، مرق اللحم، الكريمة، الصلصات؛

ب) الماء في الزيت (بدون/بدون) - على سبيل المثال، المايونيز، كريمة الزبدة، معاجين الزيت، السمن النباتي. تتميز المستحلبات بخاصية عكس الطور. عندما يتم إدخال كمية كبيرة من المواد الخافضة للتوتر السطحي (الخافضة للتوتر السطحي)، والتي تعمل كمثبت مستحلب من النوع المعاكس، في المستحلب في ظل ظروف الخلط المكثف، يمكن عكس المستحلب الأولي، أي. يصبح الطور المشتت وسط تشتت والعكس (زيت + ماء = ماء + زيت)

2. بالتركيز:

أ) المخفف 0.01 – 0.1%؛

ب) مركز حتى 74%؛

ج) عالي التركيز يصل إلى 90%. جميع المستحلبات هي هياكل غير مستقرة من الناحية الديناميكية الحرارية، باستثناء المستحلبات الحرجة. هذه هي هياكل اثنين من السوائل القابلة للذوبان بشكل طفيف عند درجة حرارة قريبة من الدرجة الحرجة. استقرار الترسيب للمستحلبات يشبه المعلقات. يتجلى عدم الاستقرار التجميعي في التكوين التلقائي لمجموع القطرات يليه اندماجها (التحامها). ومن الناحية الكمية، يتميز هذا بمعدل الانفصال أو عمر القطرات الفردية عند الاتصال بالآخرين. أهمية المستحلبات والاستحلاب في ممارسة الطهي كبيرة. تطرح فسيولوجيا التغذية مهمة تكنولوجيا الطهي ليس فقط لزيادة هضم الطعام، ولكن أيضًا لتقليل تكاليف الطاقة اللازمة لامتصاصه وتسهيل عملية العمليات الكيميائية الحيوية في الجهاز الهضمي.

2. الرغوة. الرغاوي النموذجية تكون خشنة جدًا نسبيًا، ومشتتة بدرجة عالية من الغاز في السائل. يتراوح حجم فقاعات الغاز من عدة مليمترات وأحيانًا حتى سنتيمترات. بسبب زيادة الطور الغازي والضغط المتبادل للفقاعات، يكون لها شكل متعدد السطوح وليس كروي. تتكون جدرانها من أغشية رقيقة جدًا من وسط تشتت سائل. ونتيجة لذلك، فإن الرغاوي لها بنية على شكل قرص العسل، والحجم الكبير للفقاعات الفردية وترتيبها المتقارب يستبعد إمكانية الحركة البراونية. بالإضافة إلى ذلك، نتيجة للبنية الخاصة للرغوة، فهي تتمتع ببعض القوة الميكانيكية. تتشكل الرغاوي عند تشتيت الغاز في سائل بوجود عامل استقرار. بدون مثبت، لا يمكن الحصول على رغاوي مستقرة. تعتمد قوة الرغوة وعمرها على خصائص ومحتوى عامل الرغوة الممتز عند السطح البيني. يعتمد استقرار الرغاوي على العوامل الرئيسية التالية:

أ) طبيعة وتركيز عامل الإرغاء.

ب) درجة الحرارة (كلما ارتفعت درجة الحرارة، انخفض الثبات، حيث تنخفض لزوجة الطبقات البينية الفقاعية ويحدث امتزاز المثبت، أي تزداد قابلية ذوبان المواد الخافضة للتوتر السطحي في الماء). في صناعة المواد الغذائية، تشمل الرغاوي المنتجات الغذائية التالية: الخبز، سوفليه، موس، أعشاب من الفصيلة الخبازية، أعشاب من الفصيلة الخبازية، إلخ.

3. الإيقاف. رسميًا، تختلف المعلقات عن الليوسولات (المحاليل الغروية) فقط في حجم جسيمات الطور المشتت. يمكن أن تكون أحجام الجسيمات الصلبة في المعلقات (أكثر من 10-5 سم) أكبر بعدة مرات في اللايوسول (10-7-10-5 سم). يحدد هذا الاختلاف الكمي سمة مهمة للغاية للمعلقات: في معظم المعلقات، لا تشارك جزيئات الطور الصلب في الحركة البراونية. ولذلك، فإن خصائص المعلقات تختلف بشكل كبير عن خصائص المحاليل الغروية؛ فهي تعتبر نوعًا مستقلاً من أنظمة التشتت. يتم تصنيف عمليات التعليق وفقًا لعدة معايير:

1. حسب طبيعة وسط التشتت: المعلقات العضوية (وسط التشتت - السائل العضوي) والمعلقات المائية.

2. حسب حجم جسيمات الطور المشتت: المعلقات الخشنة (d > 10-2 سم)، المعلقات الدقيقة (-5×10-5< d < 10-2 см), мути (1Ч10-5< d < 5Ч10-5 см).

3. حسب تركيز جزيئات الطور المشتتة: المعلقات المخففة (المعلقات) والمعلقات المركزة (المعاجين). في المعلقات المخففة، تتحرك الجزيئات بحرية في السائل، ولا يوجد التصاق بين الجزيئات وكل جسيم مستقل حركيا. المعلقات المخففة عبارة عن أنظمة غير هيكلية منتشرة بحرية. في المعلقات المركزة (المعاجين)، تعمل القوى بين الجزيئات، مما يؤدي إلى تكوين بنية معينة (الشبكة المكانية). وبالتالي، فإن المعلقات المركزة هي أنظمة منظمة ومشتتة بشكل متماسك. القيم المحددة لنطاق التركيز الذي يبدأ فيه تكوين البنية تكون فردية وتعتمد في المقام الأول على طبيعة المراحل وشكل الجزيئات؛ المرحلة المشتتة ودرجة الحرارة والتأثيرات الميكانيكية. يتم تحديد الخواص الميكانيكية للمعلقات المخففة بشكل رئيسي من خلال خصائص وسط التشتت، ويتم تحديد الخواص الميكانيكية للأنظمة المشتتة بشكل متماسك، بالإضافة إلى ذلك، من خلال خصائص الطور المشتت وعدد الاتصالات بين الجزيئات. يمكن الحصول على المعلقات، مثل أي نظام مشتت آخر، من خلال مجموعتين من الطرق: من جانب الأنظمة المشتتة بشكل خشن - بواسطة طرق التشتت، ومن جانب المحاليل الحقيقية - بواسطة طرق التكثيف. الطريقة الأبسط والأكثر انتشارًا، سواء في الصناعة أو في الحياة اليومية، للحصول على المعلقات المخففة هي هز المسحوق المقابل في سائل مناسب باستخدام أجهزة مختلفة غير خلط (أدوات التحريك، الخلاطات، إلخ). للحصول على المعلقات المركزة (المعاجين)، يتم طحن المساحيق المقابلة مع كمية صغيرة من السائل. نظرًا لأن المعلقات تختلف عن الليوسولات فقط في أن الجسيمات الموجودة فيها أكبر بعدة مرات من حيث الحجم، فيمكن أيضًا استخدام جميع الطرق المستخدمة للحصول على المعلقات للحصول على المعلقات. في هذه الحالة، من الضروري أن تكون درجة الطحن باستخدام طرق التشتت أقل مما كانت عليه عند إنتاج اللايوسول. وبطرق التكثيف يجب أن تتم عملية التكثيف بحيث تتكون جزيئات بأحجام 10-5 - 10-2 سم، ويعتمد حجم الجزيئات الناتجة على نسبة معدلات تكوين النوى البلورية ونموها. عند درجات منخفضة من التشبع، عادة ما يتم تشكيل جزيئات كبيرة، عند درجات عالية - صغيرة. يؤدي الإدخال الأولي لنواة التبلور في النظام إلى تكوين معلقات أحادية التشتت تقريبًا. يمكن تحقيق انخفاض في التشتت نتيجة للتقطير متساوي الحرارة عند تسخينه، عندما تذوب البلورات الصغيرة وتنمو البلورات الكبيرة بسببها. وفي هذه الحالة يجب استيفاء الشروط التي تحد من إمكانية النمو والالتصاق الكبير لجزيئات الطور المشتت. يمكن أيضًا التحكم في تشتت المعلقات الناتجة عن طريق إدخال مادة خافضة للتوتر السطحي. تتم تنقية المعلقات من شوائب المواد الذائبة عن طريق غسيل الكلى، والغسيل الكهربائي، والترشيح، والطرد المركزي. تتشكل المعلقات أيضًا نتيجة لتخثر اللايوسول. وبالتالي، فإن طرق إجراء التخثر هي في نفس الوقت طرق للحصول على المعلقات. إن غياب البنية في المعلقات المخففة ووجودها في المعلقات المركزة يسبب اختلافاً حاداً في خصائص هذه الأنظمة.

الهدف من المحاضرة:تعريف الطلاب بالمعلقات والمستحلبات وخصائصها وتصنيفها. تنمية الكفاءات المهنية التالية لدى الطلاب:

المكون المعرفي (المعرفة النظرية)؛

مهارات التواصل؛

الإطار التنظيمي (SF RK، واللوائح، وما إلى ذلك)؛

التعليم الذاتي.

ملخصات المحاضرات:

تعليق- شكل جرعات سائل يحتوي على مادة مسحوقة مسحوقة واحدة أو أكثر في مرحلة مشتتة موزعة في وسط تشتيت سائل. تتوفر المعلقات جاهزة للاستخدام أو على شكل مساحيق وحبيبات مخصصة لتحضير المعلقات، يضاف إليها الماء أو سائل آخر قبل الاستخدام. يمكن أن يتراوح حجم جسيمات الطور المشتت في المعلقات من 0.1 إلى 1 ميكرومتر (في المعلقات الناعمة) أو أكثر من 1 ميكرومتر (في المعلقات الخشنة).

يتم تصنيف المعلقات حسب طريقة التطبيق.: ل داخلي خارجيو بالحقن.تدار المعلقات للاستخدام بالحقن في الجسم فقط عن طريق العضل. لا يجوز إنتاج معلقات تحتوي على مواد قوية وسامة، والتي يمكن أن يؤدي استخدامها، إذا تم تناولها بشكل غير دقيق، إلى عواقب غير مرغوب فيها.

أحد أهم متطلبات المعلقات هو ثباتها التجميعي والترسيب، بحيث يمكن تحديد جرعات شكل الجرعة بدقة كافية عند تناولها. تعتمد الظواهر التي تحدث عند السطح البيني أيضًا على قابلية تبلل الجزيئات المحبة للماء أو الكارهة للماء الموجودة في نظام التشتت غير المتجانس.

تلتصق الجسيمات الكارهة للماء ببعضها البعض بسهولة، وتشكل كتلًا كتلية بهذه السرعة

تستقر أو تطفو إذا كانت مبللة بالماء بشكل سيء - وتسمى هذه الظاهرة التلبد.تعد معلقات المواد المحبة للماء أكثر ثباتًا مقارنة بمعلقات المواد الكارهة للماء، وذلك نظرًا لحقيقة أن جزيئات المواد المحبة للماء يتم ترطيبها بواسطة وسط تشتت ويتم تشكيل غلاف سائل (هيدرات) حول كل جسيم، مما لا يسمح باندماج الجزيئات الصغيرة إلى تلك الأكبر التي لديها معدل تسوية مرتفع. المواد الكارهة للماء ليست محمية بمثل هذه القشرة وعند الاتصال المتبادل تلتصق ببعضها البعض.

يتم تحقيق زيادة في درجة التشتت في المعلقات باستخدام طريقة التشتت الميكانيكي عن طريق طحن المادة في ملاط ​​​​في وسط ترطيب سائل. مع طريقة الطحن هذه، يتم ملاحظة ما يسمى بـ "تأثير إعادة الربط". جوهر تأثير Rebinder هو أن صلابة المادة الأرضية تنخفض بسبب تأثير إسفين السوائل التي تخترق الشقوق الصغيرة في الطور الصلب. في هذه الحالة، يتم تشكيل إسفين سائل، مما يؤدي إلى انخفاض قوة الامتزاز ويخلق ضغط انفصال. بي.في. وجد Deryagin أن الحد الأقصى لتأثير التشتت في وسط سائل عند طحن الطور الصلب سيتم ملاحظته إذا تم سحق 1.0 جم من المادة الصلبة في وجود 0.4-0.6 مل من السائل.

مستحلب- شكل جرعات موحد المظهر، يتكون من سوائل متناثرة بشكل ناعم غير قابلة للذوبان بشكل متبادل، مخصص للاستخدام الداخلي أو الخارجي أو بالحقن. المستحلبات عبارة عن أنظمة غير متجانسة تتكون من طور مشتت ووسط تشتت. هناك نوعان رئيسيان من المستحلبات - مشتتات الزيت في الماء (o/w) والماء في الزيت (w/o). لتحضيرها، يتم استخدام الخوخ والزيتون وعباد الشمس والخروع والفازلين والزيوت الأساسية كمرحلة زيتية، بالإضافة إلى زيت السمك والبلسم والسوائل الأخرى التي لا تختلط بالماء.

وبالإضافة إلى ذلك، هناك مستحلبات "متعددة"، في قطيرات الطور المشتت الذي ينثر منه سائل، وهو وسط تشتت.

عند تطوير تركيبات وتكنولوجيا المستحلبات، من الضروري مراعاة الخصائص العامة للمكونات، وطريقة التحضير، والخصائص الريولوجية والكهربائية والعازلة، فضلاً عن استقرار التخزين.

تعتبر مسألة الاستقرار الجسدي أمرًا أساسيًا في تكنولوجيا المستحلبات. هناك عدة أنواع من عدم استقرار المستحلبات.

عدم الاستقرار الديناميكي الحراري- تتميز المستحلبات بأنها أنظمة مشتتة ذات واجهة طور كبيرة، والتي تحتوي على فائض من الطاقة الحرة. في هذه الحالة، يتم فصل المراحل الفردية للمستحلب. عندما تندمج قطرات فردية من الطور المشتت في مجاميع، يتم ملاحظة ذلك التلبد,يتم دمج كل القطرات المتضخمة في قطرة واحدة كبيرة التحام.

عدم الاستقرار الحركييمكن أن يتجلى في شكل ترسيب جزيئات الطور المشتت (الترسيب) أو طفوها (كريمة) تحت تأثير الجاذبية.

النوع الثالث من عدم الاستقرار هو عكس المرحلة (الانعكاس) ، أي تغير في حالة المستحلب من o/w إلى w/o، أو العكس. في الإنتاج الصناعي، يتم إعداد المستحلبات ذات التركيبة المعقدة بشكل أساسي.

من أجل زيادة تجميعي يتم تقديم الاستقرار في التعليق والمستحلب مثبتات - مستحلبات ومثبتات - مكثفات , والتي تقلل من التوتر السطحي البيني عند السطح البيني بين مرحلتين، وتشكل قذائف واقية قوية على سطح الجزيئات، وتزيد من لزوجة وسط التشتت.يمكن تحقيق استقرار كبير، ومنع التلبد، والالتحام، وعدم الاستقرار الحركي، إذا كانت التركيبية الميكانيكية حاجز يتميز بقيم عالية من اللزوجة الهيكلية.

مفهوم الهباء الجوي والمعلقات والمستحلبات. ميزات الإنتاج والتنقية.

الغبار الجوي.الهباء الجوي عبارة عن أنظمة مشتتة بحرية ذات وسط غازي مشتت ومرحلة مشتتة تتكون من جزيئات صلبة أو سائلة. تتشكل الهباء الجوي أثناء الانفجارات وسحق المواد ورشها، وكذلك أثناء عمليات التكثيف أثناء تبريد بخار الماء المفرط والسوائل العضوية. يمكن أيضًا إنتاج الهباء الجوي باستخدام التفاعلات الكيميائية التي تحدث في الطور الغازي.

وفقًا للحالة الإجمالية للجسيمات، يتم تصنيف الهباء الجوي إلى ضباب (لتر/جم) - نظام مشتت يتكون من قطيرات سائلة، أبخرة (طن/جم) - هباء جوي يحتوي على جسيمات صلبة من أصل متكثف، غبار (طن/جم) - صلب الجسيمات التي تشكلت عن طريق التشتت. من الممكن استخدام أنظمة مختلطة، حيث تتكثف الرطوبة على الجزيئات الصلبة. هذه هي الطريقة التي ينشأ بها "الضباب الدخاني" - الضباب الذي يتشكل على جزيئات الدخان.

الهباء الجوي الأكثر انتشارًا هو الدخان، حيث تتراوح أحجام جزيئاته الصلبة بين 10 – 9 – 10 – 5 م؛ أحجام جزيئات الغبار تزيد عن 10 -5 م، وأحجام قطرات الضباب من 10 - 7 إلى 10 -5 م.

تكمن خصوصية الهباء الجوي في أنه بسبب انخفاض لزوجة الهواء، يحدث ترسيب وانتشار جزيئات الهباء الجوي بسرعة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الرياح تحمل الضباب والدخان بسهولة شديدة، حيث تستخدم في إنشاء حواجز دخان وتبخير ورش المحاصيل الزراعية. تختلف الخواص الكهربائية للهباء الجوي كثيرًا عن الخواص الكهربائية للأنظمة ذات الوسط السائل، وهو ما يفسره الاختلاف الحاد في الكثافات والخواص العازلة للغازات والسوائل. لا يوجد تفكك كهربائيا وDES في بيئة الغاز. ومع ذلك، فإن الجسيمات الموجودة في الهباء الجوي لها شحنات كهربائية تنشأ عندما تصطدم الجسيمات ببعضها البعض أو مع بعض الأسطح عن طريق الخطأ. من الممكن أيضًا امتصاص الأيونات المتكونة أثناء تأين الغازات تحت تأثير الإشعاع الكوني والأشعة فوق البنفسجية والإشعاعية. تتميز الهباء الجوي بعدم الاستقرار الكلي الشديد. يرتبط وجودها الطويل بالتشتت العالي والتركيز المنخفض. وهذا يعني أن استقرار الهباء الجوي هو حركي فقط، ولا توجد عوامل استقرار ديناميكية حرارية.

مثل أي أنظمة تشتت، يتم تشكيل الهباء الجوي بطريقتين - التكثيف والتشتت. تتضمن طريقة التكثيف تكوين الضباب عند تبريد البخار المشبع.

في طرق التشتيت لإنتاج الهباء الجوي، عادة ما يتم سحق الأجسام الصلبة أو السائلة ميكانيكيًا، ثم يتم توزيع الجزيئات الصلبة أو القطرات السائلة في الغاز. على سبيل المثال، يتم رش السوائل بالهواء المضغوط باستخدام علب الهباء الجوي عند إنتاج العطور ومستحضرات التجميل والهباء الجوي للمبيدات الحشرية والمينا.

تتميز الهباء الجوي بعمليات محددة مرتبطة بخصائصها الحركية: الرحلان الحراري، والرحلان الضوئي، والهطول الحراري. ظاهرة الرحلان الحرارييتكون من حركة الجزيئات في اتجاه انخفاض درجة الحرارة. ويفسر ذلك حقيقة أن الجانب الأكثر سخونة من جسيم جزيء الغاز يتم قصفه بسرعة أعلى من الجانب الأقل حرارة. الرحلان الضوئييتكون من حركة الجزيئات تحت إضاءة من جانب واحد. إن الرحلان الحراري والرحلان الضوئي لهما أهمية كبيرة في حركة الهباء الجوي، على سبيل المثال في تكوين السحب.

الترسيب الحراريهو ترسب جزيئات الهباء الجوي على الأسطح الباردة بسبب فقدان الجسيمات للطاقة الحركية. وهذا ما يفسر ترسب الغبار على الجدران والسقف بالقرب من أجهزة التدفئة.

إن دور الهباء الجوي في الطبيعة والصناعة والحياة اليومية عظيم للغاية. على سبيل المثال، تأثير السحب والضباب على المناخ، ونقل البذور وحبوب اللقاح عن طريق الرياح، والطرق الهوائية لطلاء وتغليف الأسطح بالمعادن المرشوشة، واستخدام الوقود المرشوش، واستخدام الأسمدة.

تستخدم الهباء الجوي على نطاق واسع في الطب والصيدلة. تستخدم الأيروسولات المعقمة في عبوات خاصة مثل الأسطوانات لتعقيم المجال الجراحي والجروح والحروق؛ تستخدم رذاذات الاستنشاق التي تحتوي على مضادات حيوية وأدوية أخرى لعلاج الجهاز التنفسي؛ يتم استخدام الهباء الجوي للتطبيق المحلي بدلاً من الضمادات. تُستخدم الهباء الجوي على شكل غراء في الممارسة الجراحية للصق الجروح والجلد والشعب الهوائية والأوعية الدموية وما إلى ذلك.

تعليق.المعلقات عبارة عن أنظمة غير متجانسة شائعة جدًا ذات وسط سائل وطور صلب ومشتت بأحجام جسيمات أعلى من الأنظمة الغروية ، ما يسمى. في حدود 10 -6 - 10 -4 م، وتسمى الأنظمة الأكثر تشتتًا بالتعليقات. وتشمل هذه الطين والأسمنت والجير "الملاط" والدهانات الزيتية.

تختلف المعلقات عن الغرويات الكارهة للشعر فقط في درجة تشتتها المنخفضة، ويمكن الحصول عليها، من حيث المبدأ، من خلال طريقتي التكثيف والتشتت. ومع ذلك، في الممارسة العملية يتم الحصول عليها عن طريق تشتيت المواد الصلبة غير القابلة للذوبان في وسط سائل أو عن طريق تحريك مسحوق تم إعداده مسبقًا في هذا الوسط.

نظرًا لانخفاض درجة التشتت في المعلقات، فإن الخصائص الحركية الجزيئية مثل الحركة البراونية، وبالتالي الانتشار، تظهر بشكل ضعيف أو غائبة. الضغط الاسموزي، الذي يتم التعبير عنه بشكل ضعيف جدًا في الغرويات الكارهة لليوفوبيا، لم يتم اكتشافه عمليا في المعلقات، لأن التركيز الجزئي فيها أقل حتى من الغرويات الكارهة لليوفوبيا. تختلف لزوجة المعلقات المخففة قليلاً عن لزوجة وسط التشتت. تتميز المعلقات (المعاجين) عالية التركيز بخصائص الأنظمة المنظمة وتتميز باللزوجة العالية.

المعلقات لا تظهر تشتت الضوء، ولا ينطبق عليها قانون رايلي، لأن حجم الجسيمات في المعلقات يستبعد إمكانية الحيود.

نظرًا لانخفاض درجة التشتت، فإن المعلقات عبارة عن أنظمة غير مستقرة حركيًا (فهي تترسب بسهولة)، ولتحقيق الاستقرار التجميعي، يجب استيفاء شرطين على الأقل: 1) قابلية بلل سطح جزيئات الطور المشتت بواسطة وسط مشتت 2) وجود عامل استقرار. يتم تقديم المثبت المضاف على شكل مواد خافضة للتوتر السطحي أو على شكل مركب ذو وزن جزيئي مرتفع. إذا لم يكن هناك مثبت، ولكن جزيئات التعليق مبللة جيدًا بواسطة وسط التشتت، فسيتم تشكيل غلاف مذيب على سطحها، والذي له خصائص مرنة ويمنع الجزيئات من الانضمام إلى مجاميع كبيرة.

المستحلبات.المستحلبات عبارة عن نظام يتكون من مرحلتين سائلتين، إحداهما منتشرة على شكل قطرات في الأخرى. ويسمى السائل المنقسم إلى قطيرات بالطور المشتت، ويسمى السائل الذي يملأ الحجم بين القطرات بوسط التشتت. لكي يوجد مستحلب مستقر، من الضروري أن تكون السوائل التي تشكل المستحلب غير قابلة للذوبان عمليًا بشكل متبادل أو أن تكون ذات قابلية ذوبان منخفضة بدرجة كافية. يتراوح حجم جسيمات الطور المشتت للمستحلبات من 10-7 إلى 10-5 م، وبالتالي يمكن تصنيفها على أنها أنظمة غير متجانسة.

السمة المميزة للمستحلبات هي أنه، اعتمادًا على ظروف حدوثها، يمكن لأي من السائلين اللذين يشكلان نظام التشتت أن يكون إما مرحلة مشتتة أو وسط تشتت. الحالة الأكثر شيوعًا هي مستحلب الماء (B) والسائل العضوي غير القابل للذوبان (على سبيل المثال، الزيت والبنزين والكلوروفورم)، والذي يُسمى تقليديًا بالزيت (M). هناك نوعان من هذه المستحلبات: المستحلبات التي يكون فيها وسط التشتيت هو الزيت، والمستحلبات التي تحتوي على الماء كطور مشتت. النوع الأول من المستحلب يسمى مستحلب الزيت في الماء (مختصر O/W) أو مستحلب النوع الأول (مباشر). النوع الثاني هو مستحلبات الماء في الزيت (W/O) أو مستحلبات الدرجة الثانية (العكس).

يتم الحصول على المستحلبات عن طريق التشتت الميكانيكي، على الرغم من إمكانية استخدام طرق التكثيف من حيث المبدأ. بالنسبة للتشتت، يتم استخدام أدوات النمام والخلاطات والمتجانسات والمطاحن الغروانية المختلفة. غالبًا ما يتم تحضير المستحلبات شديدة التشتت عن طريق التشتت بالموجات فوق الصوتية.

اعتمادًا على تركيز الطور المشتت، يتم تخفيف المستحلبات وتركيزها وتركيزها بدرجة عالية. تشتمل المستحلبات المخففة على مستحلبات لا تحتوي على أكثر من 0.1% (حجم) من الطور المشتت. تعتبر المستحلبات التي تحتوي على مرحلة مشتتة لا تزيد عن 74٪ (حجم) مركزة، حيث يتم الحفاظ على الشكل الكروي للجزيئات. تسمى المستحلبات التي تحتوي على مرحلة مشتتة تزيد عن 74٪ (حجم) عالية التركيز.

المستحلبات هي أنظمة ترسيب غير مستقرة. إذا اختلفت كثافة الطور المشتت ووسط التشتت، فمن الممكن ترسيب (أو تعويم) قطرات الطور المشتت، أي. انتهاك توحيد التركيز. يتجلى عدم الاستقرار التجميعي للمستحلبات في الدمج التلقائي للقطرات في المرحلة المشتتة - الالتحام. يمكن أن تتسبب هذه العملية في تحلل المستحلب وانفصاله إلى طبقتين سائلتين.

تتمتع المستحلبات، مثل جميع الأنظمة غير المتجانسة، بواجهة طور كبيرة. إن تكوين السطح البيني يتطلب دائما عملا، وهذا العمل يكون أكبر كلما زاد التوتر السطحي على هذا السطح. لذلك، يتم ضمان سهولة تكوين المستحلب وزيادة ثباته من خلال إدخال مواد تقلل التوتر السطحي عليه عند امتصاصه عند حدود الطور. تسمى هذه المواد المستحلبات.

إلى جانب خفض التوتر السطحي، يمكن للمستحلبات أيضًا تثبيت المستحلب عن طريق تشكيل طبقة مدمجة من المستحلب على سطح الواجهة، والتي تتمتع بقوة ميكانيكية معينة. تحمي هذه الأفلام جزيئات المستحلب من الالتحام. وعلى عكس المعلقات، قد يكون هذا العامل أكثر أهمية من خلق شحنات كهربائية على سطح القطرات.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على آلية الاستحلاب باستخدام مثال المستحلب في مستحلب O/W. يتم امتصاص جزيئات المستحلب القطبية (ثنائية الفلقة) (الشكل 7، الفصل 13) على سطح قطيرة الزيت، وتذوب بواسطة الجذور الهيدروكربونية غير القطبية في الزيت، وبواسطة المجموعات القطبية في الماء. ونتيجة لامتصاص المستحلب، ينخفض ​​التوتر السطحي لقطرة الزيت، مما يعني انخفاض قيمة الطاقة السطحية. ونتيجة لذلك، يصبح النظام أكثر استقرارا. بالإضافة إلى ذلك، ستقوم خلية الترطيب الناتجة بربط قطرات الزيت بقوة مع وسط التشتت (في هذه الحالة، الماء)، مما سيمنع الالتحام.

إذا تم استخدام الجزيئات القادرة على الانفصال إلى أيونات كمستحلب (على سبيل المثال، الصابون، وهو خليط من الأحماض الدهنية)، فسيتم شحن قطرة الزيت سلبا، الأمر الذي سيؤدي إلى مزيد من الاستقرار للمستحلب.

يمكن أيضًا استخدام المواد الصلبة المطبقة على شكل مسحوق كمستحلبات. في هذه الحالة، ترتبط آلية الاستحلاب بقابلية تبلل المسحوق بالسائل الموجود في المستحلب وبتكوين أصداف صلبة ومتينة حول القطرات. تعمل المستحلبات المحبة للماء، مثل الطين والطباشير والجبس، على تثبيت مستحلبات O/W، كما تعمل المستحلبات الكارهة للماء (مسحوق أسود الكربون) على تثبيت مستحلبات W/O.

الخاصية المحددة لمعظم المستحلبات هي التحويل المتبادل لنوعين من المستحلبات:

هذه العملية تسمى عكس المرحلة، يؤدي إلى حقيقة أن الطور المشتت لمستحلب معين يصبح وسيط التشتت للنظام المشكل حديثًا، ووسط التشتت لمستحلب معين يصبح الطور المشتت للمستحلب المشكل حديثًا. يتم تحقيق ذلك عن طريق إدخال مادة خافضة للتوتر السطحي تعمل على تثبيت النوع العكسي من المستحلب. على سبيل المثال، يتم تحويل مستحلب O/W المستقر باستخدام أوليات الصوديوم إلى مستحلب W/O عن طريق إدخال فائض من أوليات الكالسيوم. يتم تحويل مستحلب البنزين في الماء المثبت بصابون فلز قلوي إلى مستحلب الماء في البنزين بإضافة كتلة صغيرة من كلوريد الكالسيوم إليه مع الرج. يعمل ملح الكالسيوم الناتج من الصابون، عالي الذوبان في البنزين، على تثبيت مستحلب الماء في البنزين.

الشكل 7: تداول المستحلبات

يمكن أن يحدث انعكاس المستحلب في بعض الأحيان بسبب الإجهاد الميكانيكي المطول. وهكذا فإن كريمة الخفق (مستحلب O/W) تؤدي إلى إنتاج الزبدة (مستحلب W/O ذو محتوى مائي منخفض على شكل مرحلة مشتتة).

الأهمية البيولوجية للمستحلبات كبيرة جدا. على سبيل المثال، الحليب وبياض البيض عبارة عن مستحلبات O/W. يتم امتصاص الدهون في الجسم من خلال استحلابها تحت تأثير الصفراء. النسغ الحليبي لنباتات المطاط (اللاتكس) هو أيضًا مستحلب. تستخدم المستحلبات على نطاق واسع في الصناعة: مستحلبات البيتومين لرصف الأسفلت والدهانات و"مستحلبات القطع" المستخدمة في معالجة المعادن.

تكمن أهمية المعلقات والمستحلبات والمعلقات في الصيدلة في حقيقة أنها مدرجة في النطاق الإلزامي للأدوية التي يتم إنتاجها بواسطة تكنولوجيا المصنع وتكنولوجيا الصيدلة. وتشمل هذه البيهول والنفثالان، والمستحلبات الزيتية، والمستحلبات للاستخدام الداخلي؛ المعلقات – مرهم سينثومايسين، ستربتوسيدال، نوفوسيلين، وما إلى ذلك؛ معلقات المواد الليوفيلية المنتفخة (التانالبين) والمواد الكارهة للشعر (الكافور، فينيل الساليسيلات، المنثول، الكبريت، إلخ)، المستحضرات الرغوية ضد التهاب الجلد، الحروق، إلخ.