Лабораториялық жұмыс. Аэрозольдардың түзілуі

Аэрозольдардың түзілуі

1.Тұманның түзілуі.

Құрал-жабдықтар: 2 л тубусты склянка; су; Комовскийдің қолмен жұмыс істейтін насосы;

Склянканың керек бөлігін резиналы тығынмен нығыздап жабады, оған 20-30 см³ су құяды. Жоғары бөлігін түтігі бар резиналы тығынмен жабады. Түтікті Комовскийдің насосына жалғайды және сосуда ~1,5 атм (~1,5* 10⁵ Па) қысымға жеткенге дейін ауа толтырады, дөңгелектің 12-20 айналымы үшін жасайды. Сосын төменгі тығынды тездетіп суырып алады- склянка сулы тұманмен толады. Аэрозоль (тұман) қалай түзілгенін түсіндіріңдер?

2. Түтінді тұндыру және алу.

Құрал-жабдықтар: түтінді тұндыруға арналған құрал; жоғары вольтты индуктор (Румкорф катушкасы); 8 В аккумулятор; Дрексель склянкасы 2 шт; шыны таяқша 2 шт; пульверизатордан жасалған груша; концентрленген HCL; концентрленген NH₃ ерітіндісі.

Құралды дайындау: диаметрі 5 см, ұзындығы 40-50 см түтікшені вертикаль етіп штативтің аяқтарына бекітеді. Аяғы резиналы түтікпен жаұсы тұрғызылу кепек. Металл құбырдың ішіндегі орталық ось бойынша жүкпен жалаң жалғаушыны іледі, оны резиналы тығын арқылы жібереді

Құбыр мен жалғаушы жақсы қымталған болуы керек. Құбырдың төменгі бөлігіне керегінше клемманы жабыстыру керек.

Түтін алу: а) Склянкадағы NH₄CL түтінің түзілуін (NH₃ және HCL ерітінділері бар) көрнекілеу үшін шыны таяқшаларды батырады, суырып алады және төменгі шеттерімен жақындатады. Қою ақ түтін түзіледі.

б) Дрексельдің 1 склянкасына HCL ерітіндісінің аз көлемін құяды, екіншісіне NH₃ ерітіндісін. Тройник және резиналы шланганың көмегімен склянкаларды қосады. Ауа үрлегішпен ауа үрлейді, склянкадан шығып жатқан ауаның құрамында NH₃ және HCL бар, яғни олар араласа NH₄CL ұсақ кристалдарынан тұратын қою ақ түтін береді. Құбырға және сымға жоғары вольтты индуктордың екінші обмоткасының ток береді және құбырға төменгі жағынан NH₄CL аэрозолын жібереді. Түтіннің бөлшектері трубаға тұнады. Құбырдың көмегімен өндірістік түтіндерді тазарту жөніндегі Коттрельдің құру жұмысын көрнекілікке алады. Егер индуктор қосылмаған болса, онда түтін құбырдың үстіңгі жағынан шығады.

Түтіннің құбырғы қабырғасына тұнуын қалай түсінуге болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Көбік деген не және ол қалай түзіледі?
2. Көбіктің құрылысы қандай?
3. Көбіктің «қысқалығы» деген не?
4. Көбіктің «дисперстілігі» деген не және оны қалай анықтауға болады?
5. Көбіктің «тұрақтылығы» деген не және оған қандай факторлар әсер етеді?
6. Көбікті қалай стабилиздеу керек?
7. Көбікті қалай бұзуға болады?
8. Көбіктің қандай стабилизаторларын білесің?
9. Флотацияда көбіктің атқаратын ролі қандай?
10. Халық шаруашылығында көбікті қолданатын облыстарды атаңыз?
11. Аэрозоль деген не?
12. Шын аэрозольдерді атаңыз.
13. Техникалық аэрозоль қалай түзіледі?
14. Түтін мен тұманның негізгі факторларының айырмашылығын атаңдар.
15. Аэрозоль алудың қандай әдістері бар?
16. Аэрозольдің көптеген қажеттерін айтыңыз.
17. Аэрозольдің қасиеттері неден тәуелді болады?
18. Аэрозольді қалай тазартады?
19. Аэрозольді бұзуға бола ма?
20. Аэрозольдің зияны жөнінде сіз не білесіз?
21. Адам аэрозольді өзінің практикалық өміріне қалай қолданады?

Көбіктер деп дисперсті фаза - газ, ал дисперсионды орта сұйық болатын ірі дисперсті, жоғары концентрациялы системаларды айтады. Көбікті газдың сұйықтықтағы концентрациялы эмульсиясы деп қарастыруға болады. Егер системада газдың концентрациясы аз болатын болса, онда оның көпіршіктері шар тәріздес болады да, өзара бірікпей сұйықтық көлемінде еркін қозғалыста болады. Мыс, қатты ағынды кран суын және жоғарғы қысымдағы көмір диоксиді мен қаныққан суды алатын болсақ, олар сүттей ақ түсті болып келеді, яғни бөгде бір бөлшектермен, жүзінділермен ластанғандай болып көрінеді. Ол қысымның төмендеуіне байланысты ерітіндіден бөлінетін газ көпіршіктері. Газ көпіршіктері эмульсия түзіп тез жіктеледі де, су тез арада мөлдірленеді. Бұл типтегі системаларды көбіктер деп атамай, жай ғана газдардың сұйықтықтағы эмульсиясы дейді. Нағыз көбіктерде газ фазасы система көлемінің негізгі бөлімін (98-99%) құрайды. Газ көпіршіктері сұйықтықтың өте жұқа қабатымен бөлінген көп қырлы формада болады. Көбік структурасы ұяшық типтес болады. Бұл типтегі көбіктер эмульсиялар сияқты тұрақсыз. Көбіктерде газ көпіршіктерімен сұйықтың жанасу беті өте үлкен болғандықтан және система тұрақты күйге келу үшін шектелу беті кішірейетіндіктен, олар тез бүлінеді, яғни тұрақсыз болады. Тұрақты көбік алу үшін системаға беттік энергияны кішірейтетін үшінші компонент-стабилизатор қосу керек. Көбіктің тұрақтылығын арттыратын заттарды көбік түзгіштер деп атайды. Көбік түзгіштер ретінде сабындар, жоғары молекулалы қосылыстар, фенол және т.б заттар пайдаланылады. Стабилизаторлар газ-ерітінді жанасу бетінде адсорбцияланып, механикалық берік және бағытталған молекулалар қабатын түзеді. Сондықтан көбіктердің тұрақтылығы артады.

Көбіктерді алудың бірнеше жолы бар. Мыс, қатты көбіктер: пенопласт, пенобетон, микроқуысты резина алу үшін кейбір пластикалық заттарға гидрокарбонаттар, мочевина немесе басқа заттар қосып 150°-180°С қыздырады. Қыздыру барысында су буының, азоттың, көміртек диоксидінің және сол сияқты т.б затардың бөлінуі нәтижесінде структурасы микроқуысты қатты көбіктер алынады. Беттік актив заттар қатысында сұйықтар арқылы газ жіберу, қатты шайқау, қайнату және т.б әдістермен сұйық көбіктер алуға болады.

Кейбір өндірістік процестерде көбіктің түзілуі (мыс, сабын, ашытқы, қант және т.б) қажетсіз. Көбікті жою үшін механикалық немесе физко-химиялық әдістер, эфирлер, спирттер, органикалық қышқылдар қолданылады.

Көбіктің алғашқы көлемінің осы көбікті түзу үшін жұмсалған көбік түзгіш ерітіндісі көлеміне қатынасын көбік еселігі деп атайды. Көбік еселігі көбік түзгіштің концентрациясы артқанда артады.