Реферат на тему Применение ПАВ при дроблении. Механизм возникновения расклинивающего давления

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ. 3

1.
Поверхностно — активные вещества. 5

1.1.
Характеристика поверхностно-активных веществ. 5

1.2.
Использование поверхностно-активных веществ в процессе дробления. 6

2. Механизм
возникновения расклинивающего давления. 12

2.1 Основные
понятия. 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 17

СПИСОК
ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 18

Введение:

Эффективность
буровзрывных работ в значительной степени зависит от свойств и состояния
разрабатываемого массива. Одним из способов управления параметрами процесса
разрушения является направленное изменение свойств и структурны горных пород. В определенной степени этих изменений можно достичь при использовании поверхностно-активных
веществ (далее – ПАВ), действие которых
основано на адсорбционном понижении поверхностной энергии, что облегчает развитие
трещин – эффект
 Ребиндера.

История применения поверхностно-активных веществ в аналитической химии насчитывает более 40 лет. В 2008
году годовой объем производства ПАВ составил 14 миллионов тонн. В 2012 году
объём рынка ПАВ составлял 27 миллиарда долларов, в 2016 году до 30 миллиарда, а
к 2020 ожидается до 36 миллиардов. В настоящее время ПАВ выпускаются
промышленностью в широких масштабах и являются доступными аналитикам с
коммерческой точки зрения. В зависимости от сырья, из которого получают ПАВ, их
можно условно разделить на олеохимические (источник сырья – растительные масла)
и нефтехимические. Олеохимические ПАВ производят из возобновляемого сырья, чаще
всего из растительных масел. Нефтехимические ПАВ синтезируют из относительно
простых углеводородов, например, из этилена, получаемого при крекинге нефти. Во
многих случаях сырьем для синтеза ПАВ одновременно служат растительные масла и
продукты нефтехимии. Примером таких ПАВ являются этоксилированные карбоновые
кислоты.

В ряде случаев выпускаемые
промышленно ПАВ представляют собой смесь гомологов с определенным количеством
атомов углерода в гидрофобном радикале.

В дисперсных системах
частицы могут оставаться разделенные прослойками среды, или может происходить
т. н. полное вытеснение последних. Прорыв прослойки может означать
возникновение контакта для твердых частиц и полное слияние, которое будет
происходить для капелек и пузырьков. При этом устойчивость прослоек
дисперсионной среды может существенно изменяться под действием
поверхностно-активных веществ.

Изменение энергии
системы, когда происходит изменение толщины пленки, может рассматриваться как
результат действия в этой пленки некоторого довольно избыточного давления.

Расклинивающее
давление – это избыточное давление, которое необходимо применить к
поверхностям, ограничивающим, в свою очередь, тонкую пленку, причем толщина
пленки должна оставаться постоянной или может быть изменена в процессе, который
термодинамически выгоден.

Объект исследования:
поверхностно-активные вещества, избыточное давление.

Предмет исследования:
применение ПАВ при дроблении. Механизм возникновения расклинивающего давления.

Цель исследования:
изучить основные особенности использования поверхностно-активных веществ в
технологическом процессе дробления. Изучить особенности расклинивающего
давления.

Заключение:

В результате проведенного исследования можно утверждать, что рассмотренный
подход адекватно отражает основные закономерности дробления горных пород
взрывом при обработке растворами ПАВ, что позволяет оценить эффективность
процессов дробления при целенаправленном изменении свойств и состояния горных
пород.

Использование ПАВ снижает поверхностную энергию на контактах минеральных
зерен, что приводит к значительному снижению их прочности и ухудшению условий
разрушения. Полученные результаты дают основу для дальнейших исследований
целесообразности использования ПАВ или их растворов для модификации прочностных свойств горных пород.

Понятие
давления разделения является одним из фундаментальных в коллоидной химии.
Давление разделения проявляется во всех случаях образования тонких слоев
жидкости.

Давление
разделения — это общий параметр, который учитывает как отталкивающие, так и
притягивающие силы, действующие в жидкой пленке.

Соответственно,
давление разделения может быть как положительным, что приводит к уплотнению
жидкой пленки, так и отрицательным, что приводит к истончению жидкой пленки.

Фрагмент текста работы:

1.
Поверхностно — активные вещества 1.1.
Характеристика поверхностно-активных веществ По способности к диссоциации в водных растворах ПАВ делятся на ионогенные
(анионные, катионные и амфотерные) и неионогенные.

Анионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного
аниона. К анионным ПАВ относятся карбоновые кислоты и соли синтетических жирных
кислот (стеарат натрия, олеат натрия), алкилсульфаты, алкиларилсульфонаты,
лауретсульфаты, сульфосукцинаты и другие типы поверхностно-активных анионов
(фосфаты, тиосульфаты).

Алкилсульфаты и алкиларилсульфонаты являются сильными кислотами и могут
быть использованы в кислых и солевых растворах (в отличие от солей жирных
кислот имеющих низкую эффективность в кислых средах).

Катионные ПАВ диссоциируют в воде с образованием поверхностно-активного
катиона. С помощью катионных ПАВ стабилизируют дисперсные системы с получением
положительно заряженных частиц.

Катионные ПАВ используются в качестве бактерицидных и дезинфицирующих
веществ, ингибиторов коррозии (Cublen применяется в промышленной и автохимии).

Амфотерные ПАВ имеют две функциональные группы. В зависимости от рН среды
обладают анионактивными или катионактивными свойствами.

В щелочной среде проявляют анионактивные свойства, в кислой среде
катионактивные. К амфотерным ПАВ относятся бетаины, аминоксиды и такие ПАВ как
имидазолины (кокоамфодиацетат натрия).

Неионогенные ПАВ не диссоциируют в растворах на ионы, являются смесью
гомологов с различной длиной полиоксиэтиленовой цепи (этоксилированные жирные
кислоты, амиды жирных кислот, оксиэтилированные алкилспирты) Химические
свойства неионогенных ПАВ легко регулировать, изменяя
длину полиоксиэтиленовой цепи. Они могут
использоваться как в присутствии растворимых солей, так и в кислой или щелочной
средах.