Главная -> Словарь

Флуктуации плотности

Техническая смесь амиловых спиртов, помимо использования ее в производстве лаков, применяется также в производстве флотационных реагентов.

Натриевые соли продуктов сульфоокисления высокомолекулярных парафиновых углеводородов, таких как мепазины, применяются в качеств© моющих средств, пенообразователей, эмульгаторов, смачивающих веществ и флотационных реагентов.

Исследования по переработке высокомолекулярных парафиновых углеводородов начались лишь сравнительно недавно. Стимулом для этих работ явилось главным образом стремление организовать производство мыл, сульфонатов, алкилсульфатов и других веществ, которые играют исключительно важную, но часто недооцениваемую роль в промышленности моющих средств, эмульгаторов, вспомогательных материалов для текстильной промышленности, флотационных реагентов. Это стремление диктовалось желанием отказаться от использования жиров в области промышленного органического синтеза с тем, чтобы полностью направить их на производство пищевых продуктов.

Часть смешанных пентазолов используют для производства амилксантогенатов путем одновременной обработки едким натром и сероуглеродом. Эти ксантогенаты находят широкое применение в качестве флотационных реагентов. Взаимодействием монохлорида с сульф-гидратом натрия получают амилмеркаптаны, кипящие в пределах 100—130° и обладающие исключительно неприятным запахом. Этот продукт находит применение в США для одоризации природного газа, широко используемого для бытовых целей и практически совершенно не имеющего собственного запаха. Для одоризации приблизительно 100 ж3 природного газа достаточно всего 1 г амилмеркаптанов, выпускаемых под фирменным названием «пенталарм».

Напротив, натриевые соли моносульфокислот парафинов от декана до эйкозана могут со значительным успехом применяться в качестве моющих и пенообразующих средств, эмульгаторов, смачивателей, флотационных реагентов и т. п. и были уже много лет назад внедрены в практику. Правда, эти сульфокислоты были получены по реакции сульфохлориро-вания, которая, как известно, заключается в совместном действии на парафиновый углеводород двуокиси серы и хлора при одновременном воздействии ультрафиолетовых лучей. Продуктами последней реакции являются алифатические сульфохлориды, которые могут быть затем гидролизованы щелочами в сульфонаты.

Химическая активность тиофенового кольца, широко представленного в высокомолекулярных полициклических сернистых соединениях нефти, делает последние весьма ценным и «пластическим» исходным материалом для осуществления разнообразных органических синтезов. В частности, к веществам близкого строения относятся многие антиокислители и ускорители вулканизации каучука. Упоминается об использовании сернистых соединений нефти для целей стабилизации, для производства флотационных реагентов и т. д. .

В качестве основных флотационных реагентов в процессе обогащения руд цветных металлов используют, главным образом, ксантогенаты I и диалкилдитиофосфаты, II

Отсутствие функциональных групп в молекуле циклических органических сульфидов, составляющих основную массу нефтяных сульфидов, может служить объяснением того факта, что они в течение длительного времени не привлекали внимания исследователей флотационного процесса. Тем не менее в обширном справочнике Вюрца имеются сведения о том, что некоторые сульфиды запатентованы в качестве флотационных реагентов. Например, диэтилсульфид V и бензилэтилсульфид VI испытаны в качестве собирателей для флотации сульфидных руд цветных металлов. Простейший циклический сульфид — тио-фан VII и его алкилированные гомологи VIII рекомендуются для флотации цинковой обманки :

Дисульфиды и полисульфиды, например дифенилди-сульфид XIII и дибутилполисульфид XIV, также запатентованы в качестве флотационных реагентов-собирателей

Масштабы перерабатываемых флотацией руд поистине огромны, причем большую часть из этого количества следует отнести к горнорудным предприятиям цветной металлургии . Развитие горнорудной промышленности и непрерывное увеличение производства цветных металлов требуют расширения производства флотационных реагентов и их ассортимента. В связи с этим разработка способов применения нефтяных сульфидов и их производных для флотационных целей имеет огромное народнохозяйственное значение.

Синтетические поверхностно-активные вещества находят широкое применение в качестве моющих средств, полноценных заменителей мыла, смачивающих, эмульгирующих и диспергирующих средств, флотационных реагентов и т. д. Они используются для легкой, текстильной, кожевенной, лакокрасочной, резиновой, бу-

В жидкости, где молекулы упакованы менее плотно, чем в твердом теле, амплитуда движения молекул больше. Однако удельная теплоемкость вещества в жидком состоянии почти такая же, как и в твердом состоянии, что подтверждает ячейковую модель жидкости. Недостаток этой модели— свсбсдный сбмен молекулами между отдельными ячейками не допускается. Для битумов этот запрет можно обойти, если принять, что элементами, которые образуют структуру жидкости, являются не молекулы, а ассоциативные комплексы. Такие элементы можно считать очень близкими по своим свойствам, а их величина так же, как и высокая вязкость, должна значительно снизить флуктуации плотности. Такую систему можно поэтому сравнить с твердым телом неупорядоченного строения.

Известно, что молекулярное рассеяние света дает информацию о флуктуационных неоднородностях плотности, возникающих в процессе теплового движения в среде. Различают флуктуационные движения двух типов: адиабатические флуктуации плотности и флуктуации энтропии. Первые из них можно описать суперпозицией гиперакустических волн. Вторые представляют собой быстро затухающие температурные волны. Здесь мы имеем дело фактически с тем же периодическим тепловым процессом, что и в зондовых методах, описанных в предыдущем параграфе; различие заключается лишь в том, что в первом случае эти волны создавались периодическим нагревом, а во втором - являются порождением теплового движения, тепловыми флуктуациями. Оба типа флуктуационных движений можно описать на основе единой схемы, рассматривая линейные возмущения среды в гидродинамическом приближении, с использованием континуальных уравнений гидродинамики и теплообмена. Для однокомпонентной среды это приводит к общему уравнению, которое выглядит тождественным для плотности, давления и температуры /5/:

127. Халатур П.Г., Папулов Ю.Г. Флуктуации плотности в системе цепных молекул. Изучение концентрированных растворов углеводородов цепей статистических испытаний//ЖФХ. 1983. Т. 57, N° 7. С. 1719-1722.

Фазой нефтяной системы называют сосуществующие в системе совокупности независимых составляющих веществ или компонентов. Наиболее общим свойством практически всех рассматриваемых объектов на уровне молекул является броуновское движение последних с образованием флуктуации в виде трещин, дырок и т.п. Возникновение и исчезновение этих микрополостей является результатом флуктуации плотности, связанных с тепловым движением. Подобные флуктуации несколько искажают однородность тела в малых объемах, не нарушая ее существенным образом. В макроскопически однородном теле до некоторых граничных внешних условий существуют лишь гомофазные флуктуации. При этом не исключается существование гетерофазных флуктуации, приводящих при незначительном изменении внешних условий к образованию зародышей новой фазы, например возникновению в жидкости твердой фазы при пониженных температурах, либо паровых пузырьков — при повышенных . Причем значения этих температур находятся вблизи температур застывания , либо кипения жидкости.

Агрегативные комбинации по своей природе могут иметь рыхлую или более плотную упаковку структурных элементов. Очевидно, каждая существующая в системе агрегативная комбинация будет стремиться избавиться от длинных периферийных «хвостов», придающих ей неустойчивость и стерические затруднения. Таким образом, во времени агрегативная комбинация будет приобретать по возможности форму, близкую к шару. Естественно, не следует идеализировать это предположение. Количественной характеристикой подобной агрегативной комбинации может явиться корреляционный радиус. Величина корреляционного радиуса изменяется во времени. В идеале, начальным его значением можно считать корреляционный радиус флуктуации плотности, точнее локальных флуктуации микроскопических объектов, из которых построена система, при возможностях роста до бесконечности, в зависимости от объема, занимаемого системой.

Флуктуации плотности — локальное отклонение в распределении вещества в системе вследствие образования короткоживущих сгустков, роев частиц и элементов инфраструктуры системы на молекулярном или надмолекулярном уровне, связанное с отклонениями от среднего значения их равномерного распределения в объеме системы вследствие броуновского движения во взаимосвязи с различными факторами условий существования системы.

В основе метода лежит эффект образования электронно позитронных пар при взаимодействии 7-излучения 1,022 МэВ с углем. После аннигиляции пары возникает характеристическое излучение с энер1 гией 511 кэВ, интенсивность которого пропорциональна квадрату среднего атомного номера угля и слабо 3aL висит от его плотности. Интенсивность рассеянногб излучения обычно используется для снижения влияний флуктуации плотности.

Критическая температура , названная по предложению Д.И. Менделеева абсолютной температурой кипения - температура, при которой исчезает различие между жидко- и газообразным состоянием вещества. При температурах свыше Ткр вещество переходит в сверхкритическое состояние без кипения и парообразования , при котором теплота испарения, поверхностное натяжение и энергии межмолекулярного взаимодействия равны нулю. При сверхкритическом состоянии возникают характерные флуктуации плотности , что приводит к рассеянию света, затуханию звука и другим аномальным явлениям, таким как сверхпроводимость и сверхтекучесть гелия. Вещество в сверхкритическом состоянии можно представить как совокупность изолированных друг от друга молекул . Для веществ, находящихся в сверхкритическом состоянии, не применимы закономерности абсорбции, адсорбции, экстракции и ректификации. Их в смесях с «докритическими» жидкостями можно разделить лишь гравитационным отстоем . Критическое давление - давление насыщенных паров химических веществ при критической температуре. Критический объем - удельный объем, занимаемый веществом при критических температуре и давлении.