Диспергирование

(от лат. Dispergo - рассеиваю, рассыпаю), тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате к-рого образуются дисперсные системы. Порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Д. Жидкости в газовой среде наз. Распыливанием, в др. Жидкости (не смешивающейся с первой) - эмульгированием (см. Эмульсии).Уд. Работа, затрачиваемая на Д., зависит от когезионных характеристик (см. Когезия), особенностей структуры измельчаемого тела и требуемой степени его измельчения, а также поверхностной (межфазной) энергии. Введение в систему ПАВ - диспергаторов, эмульгаторов, понизителей твердости - снижает энергозатраты при Д. И повышает дисперсность измельченной фазы. В пром-сти и лаб. Практике Д. Твердых тел осуществляют с помощью мельниц разл.

Типов. Шаровых, вибрационных, планетарных, дезинтеграторных, струйных и др. (см. Измельчение). Для Д. Жидкостей применяют след. Устройства. Гомогенизаторы, в к-рых жидкая смесь продавливается под высоким давлением (до 35 МПа) через отверстия сечением ок. 10-4 см 2 или через узкий кольцевой зазор спец. Клапана. Коллоидные мельницы, в к-рых жидкость диспергируется при прохождении через конич. Зазор шириной до 25 мкм между статором и ротором, вращающимся с частотой порядка 2.104 об/мин. Смесители инжекционного типа и форсунки, работающие по принципу действия струйного насоса (см. Насосы). Высокоскоростные мешалки турбинного, пропеллерного и др. Типов (см. Перемешивание). Кроме того, Д. Осуществляют с помощью акустич. И электрич. Устройств.

К акустич. Устройствам относятся, напр., ультразвуковые свистки и сирены для эмульгирования, магнитострикц. Преобразователи для получения суспензий, волновые концентраторы (в виде распылительной насадки) для генерирования аэрозолей (см. Также Ультразвуковые аппараты). Действие ультразвуковых диспергаторов основано на явлении кавитации - образовании в жидкости заполненных газом каверн, или полостей. При их захлопывании возникают ударные волны, приводящие к разрушению твердых тел и эмульгированию жидкости. Работа устройств для электрич. Эмульгирования или распиливания основана на сообщении жидкости, точнее пов-сти жидкой диспергируемой фазы при ее истечении через спец. Сопло либо разбрызгивающее приспособление избытка электрич.

Зарядов. Отталкивание одноименных зарядов в поверхностном слое приводит к снижению межфазной энергии, или поверхностного натяжения (см. Поверхностные явления), что способствует Д. Д. При высоких мех. Нагрузках, особенно твердых тел, часто сопровождается физ. И хим. Процессами, приводящими к глубоким изменениям состава, структуры и св-в этих тел (см. Механохимия). В случае достаточно сильного понижения уд. Своб. Поверхностной энергии на границе фаз благодаря воздействию ПАВ или повышению энергии теплового движения Д. Может происходить самопроизвольно. Такое Д. Наблюдается вблизи критич. Т-ры смешения двух жидкостей, при получении смазочно-охлаждающих жидкостей из эмульсолов, при образовании водных дисперсий нек-рых гидрофильных минералов (об условиях самопроизвольного Д.

Подробно см. Дисперсные системы). В зависимости от состава и св-в диспергируемой фазы и дисперсионной среды, а также способа Д. Ниж. Граница размеров частиц измельченного тела может находиться в пределах от неск. Десятков до неск. Десятых долей мкм, при самопроизвольном Д. Составляет неск. Нм. Дисперсный состав измельченных фаз определяют методами дисперсионного анализа. Д. Широко применяют в произ-ве дисперсных материалов для приготовления изделий по порошковой технологии, минер. Вяжущих в-в, полимерных материалов, пигментов, красителей, разл. Орг. В-в, пищ. Продуктов и лек. Препаратов, а также для активации в-в в твердом состоянии. Интенсивное Д. Горных пород происходит при бурении нефтяных и газовых скважин, абразивном износе деталей машин и механизмов.

В прир. Условиях Д. Сопровождает тектонич. Процессы, выветривание горных пород, почвообразование. Лит. Ребиндер П. А., Поверхностные явления в дисперсных системах. Физико-химическая механика. Избр. Труды, М., 1979. Аввакумов Е. Г., Механические методы активации химических процессов, Новосиб., 1979. См. Также лит. При статьях Дисперсные системы. Измельчение. Л. А. Шиц. .