Пены

дисперсные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой. П. Обычно являются сравнительно грубодисперсными высококонцен-трир системами (разб. Системы типа газ жидкость наз. Газовыми эмульсиями). Объемное содержание дисперсионной среды обычно характеризуют кратностью П. Котношением объема пены к объему дисперсионной среды. Различают низкократные П. (Кот 3 до неск. Десятков) и высокократные (Кдо неск. Тысяч). Малоустойчивые (дина-мич.) П существуют лишь при непрерывном смешении газа с пенообразующим р-ром в присут. Пенообразователей 1-го рода (по классификации П. А. Ребиндера), напр. Низших спиртов и орг. К-т. После прекращения подачи газа такие П. Быстро разрушаются. Высокостабильные П. Могут существовать в течение мн.

Минут и даже часов. К пенообразователям 2-го рода, дающим высокостабильные П., относят мыла и синтетич ПАВ. По способу получения различают конденсационные П., в частности химические, к-рые образуются в результате к.-л. Хим. Р-ции вследствие выделения газообразных продуктов (так получают большинство П. С твердой дисперсионной средой пенобетоны, пенопласты), и диспергационные, в т ч. Барботажные, получаемые при пропускании газа через жидкость. П могут быть также получены с помощью спец. Устройств пеногенераторов. Для П., особенно высокократных, характерна ячеистая пленочно-каналовая структура, в к-рой заполненные газом ячейки разделены топкими пленками. Три пленки, расположенные под углом 120°, сливаются в канал, четыре канала с углом между ними ок.

109°. Образуют узел (см. Рис.). Наиб. Типичной формой ячейки в монодисперсной П. Является пентагональный додекаэдр (двенадцатигранник с пятиугольными гранями), часто с 1 3 дополнит. Гранями. Ср. Число пленок, окружающих ячейку, обычно близко к 14. В низкократной П. Форма ячеек близка к сферической и размер пленок мал. П. Являются типичными лиофобными дисперсными системами (см. Лиофильнсть и лиофобность). Они в принципе термодинамически неустойчивы, т. К. В них протекают процессы, ведущие к изменению строения и разрушению П. К таким процессам относят. 1) утоньшение пленок и их послед. Разрыв. В результате увеличивается средний размер ячеек при разрыве пленок в объеме П. Или уменьшается высота столба (слоя) П., если разрываются пленки, отделяющие поверхностные ячейки П.

От внеш. Газовой среды. Дисперсность П. Падает. 2) Диффузионный перенос газа из малых ячеек в более крупные (в полидисперсной П.) или из поверхностных ячеек во внеш. Среду. Это приводит к исчезновению поверхностных ячеек и уменьшению высоты столба (слоя) П. 3) Отекание дисперсионной среды под действием силы тяжести(синерезис) в высокостабильных П., приводящее к возникновению гидростатически равновесного состояния, в к-ром кратность слоя П. Тем больше, чем выше он расположен. В низкократных П. Синерезис ведет к возникновению под П. Слоя жидкости. При изучении П. Применяют разл. Методы дисперсионного анализа. Микрофотографирование, совместное измерение электропроводности и капиллярного давления в каналах, определение мех.

(упругих) св-в П., наблюдение за кинетикой изменения высоты столба и толщины слоя дисперсионной среды под П., а также исследование разл. Св-в П. (скорости растекания, теплопроводности и др.). Важной задачей в разл. Технол. Процессах, особенно в хим. И микробиол. Пром-сти и теплоэнергетике, является предотвращение вспе-нивания жидкостей и разрушение образовавшейся П. Для этого применяют как разл. Физ. Воздействия на П. (обдува-ние перегретым паром или сухим воздухом, обработка ультразвуком, ионизирующим излучением и др.), так и хим. Реагенты. Из последних выделяют в-ва, предотвращающие образование пены (напр., кремнийорг. Соединения), и пено-гасители (высшие спирты, олеиновая к-та). Среди важнейших традиц. Областей применения П.

Флотация, пожаротушение, тепло- и звукоизоляция, произ-во пищ. Продуктов. Новые направления-пенная сепарация, пылеулавливание и пылеподавление, очистка пов-стей, бурение. Лит. Перепелкин К. E., Матвеев В. С. Газовые эмульсии. Л. 1979. Тихомиров В. К., Пены. Теория и практика их получения и разрушения, изд. M. 1983. Меркни А. П., Таубе П Р. Непрочное чудо. M. 1983. Кругляков П M , Ексерова Д Р. Пены и пенные пленки. M . 1990. А В. Перцов.