Главная -> Словарь

Поверхности материала

При агрегатной кристаллизации, так же как и при дендритной, выделяющаяся на поверхности кристаллов парафина промежуточная фаза препятствует прорастанию кристаллов через всю массу жидкости и спаиванию их в пространственную кристаллическую сетку. Получающиеся при агрегатной кристаллизации скопления кристаллов оказываются не связанными или мало связанными друг с другом, вследствие чего они при не очень высокой их концентрации в растворе не иммобилизуют всю массу этого раствора. Поэтому при агрегатной кристаллизации, так же как и при дендритной, снижается температура застывания продукта, продукт приобретает текучесть, несколько улучшаются его фильтруемость и центрифугируемость.

Смолистые и некоторые другие поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на поверхности кристаллов, способны задерживать процесс кристаллизации парафинов. Поэтому температура застывания масляных дистиллятов после их очистки от смол повышается. Существуют также вещества, которые при добавлении к минеральным маслам понижают их температуру застывания. Такие вещества называются депрессорными присадками, или депрессаторами.

Кристаллы льда, попадая в систему питания двигателя, задерживаются фильтром, что приводит к частичному, а затем и полному забиванию фильтрующей перегородки и прекращение подачи бензина в двигатель. В состав кристаллов, забивающих фильтры, входит не только вода, но и бензин, который, очевидно, адсорбируется на поверхности кристаллов льда. Исследования показали, что кристаллы, снятые с фильтра, при плавлении дают два равных по объему слоя воды и топлива. При этом топливо по фракционному составу и другим свойствам не отличается от того топлива, в котором кристаллы образованы. Лишь те кристаллы, которые, очевидно, попали в топливо в виде инея со стенок емкостей, содержат топливо более легкого фракционного состава .

в катализе не участвует и удельная каталитическая активность должна быть несколько меньше, чем в случае нахождения никеля на внешней поверхности кристаллов цеолита или никелевых катализаторов на широкопористых носителях.

Действительно, удельная каталитическая активность никельцеолитных катализаторов с различным содержанием металла, находящегося внутри цеолитных полостей, меньше, чем в случае нахождения никеля на внешней поверхности кристаллов цеолита , а также меньше активности промышленных катализаторов: никель на кизельгуре, никель на оксиде хрома и никель на оксиде алюминия. Различие в каталитической активности менее чем в три раза обычно не учитывается .

Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества — зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей. На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов парафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясняет дислокационная теория \.

Таким образом, смолы с повышением концентрации их в растворе, с одной стороны, замедляют рост кристаллов, а с другой, — способствуют деформации поверхности кристаллов и возникновению на них новых центров кристаллизации, причем степень проявления той или другой тенденции зависит от природы смол и обусловливает форму и размер кристаллов. При кристаллизации твердых углеводородов в присутствии смол происходит округление усеченных острых углов ромбических кристаллов, которое увеличивается с увеличением содержания смол в растворе . Смолы, не растворимые в феноле, добавленные после кристаллизации парафинов, остаются в растворе и не влияют на форму и размер кристаллов. Смолы, растворимые в феноле и добавленные после кристаллизации парафина, способствуют агломерации предварительно выделившихся кристаллов.

Кривые для «суммарных» смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для «суммарных» смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла . При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии.

Равновесие сдвигается в сторону диссоциации при добавлении растворителей карбамида или углеводородов и повышении температуры . Низкомолекулярные н-парафины образуют менее стабильный комплекс, чем высокомолекулярные, однако скорость образования комплекса для них выше. Комплекс образуется в присутствии так называемых активаторов, к числу которых относятся вода, низшие спирты, кетоны, некоторые хлорорга-нические соединения, а также насыщенные водные или спиртовые растворы карбамида. Существует несколько мнений о механизме действия активаторов в процессе комплексообразования с карбамидом. По данным , роль активаторов заключается в удалении неуглеводородных примесей с поверхности кристаллов карбамида, что дает возможность молекулам углеводородов проникать в эти кристаллы. Высказано предположение , что сначала структура кристаллов карбамида преобразуется из тетрагональной в гексагональную, а действие растворителей карбамида заключается в осаждении его в тонкоизмельченном виде, что обеспечивает мгновенное образование комплекса с углеводородами.

/Процесс кристаллизации начинается с выделения из пересыщенного раствора мельчайших частиц кристаллизующегося вещества -— зародышей кристаллов. Они способны расти, причем рост кристаллов происходит наиболее легко на острых углах первоначальных зародышей^На микрофотографиях при большом увеличении наблюдается спиральная структура поверхности кристаллов парафиновых углеводородов. Механизм роста кристаллов индивидуальных парафинов нормального строения и их смесей объясняет дислокационная теория .

^Таким образом, смолы с повышением концентрации их в растворе, с одной стороны, замедляют рост кристаллов, а с другой, — способствуют деформации поверхности кристаллов и возникновению на них новых центров кристаллизации, причем степень проявления той или другой тенденции зависит от природы смол и обусловливает форму и размер кристаллов/" При кристаллизации твердых углеводородов в присутствии смол происходит округление усеченных острых углов ромбических кристаллов, которое увеличивается с увеличением содержания смол в растворе . Смолы, не растворимые в феноле, добавленные после кристаллизации парафинов, остаются в растворе и не влияют на форму и размер кристаллов. Смолы, растворимые в феноле и добавленные после кристаллизации парафина, способствуют агломерации предварительно выделившихся кристаллов.

Если вместо воздуха взята вторая жидкость — битум, то происходящие явления, в сущности, не меняются, но смачивание становится избирательным и зависит от природы поверхности твердого тела. Практически для обеспечения хорошей смачиваемости поверхности материала битумом и последующей адгезии битума адсорбированную на поверхности воду удаляют высушиванием минерала при температуре около 150°С. При .более низкой температуре смешения битума и минерала для обеспечения достаточной адгезии следует применять соответствующие добавки, влияющие на поверхностные взаимодействия.

В первом приближении задачу диффузии активного центра к поверхности материала можно решать как одномерную. Если в 1000 см3 топлива находится п частиц молибдена , то среднее расстояние / между ними будет равно 10 n~J/3 см, а средняя скорость диффузии одного пероксидного радикала к поверхности через слой толщиной 1/21 будет 0,2 Dn^cr1 или 0,2 Ос51/3,тд.е с — коэффициент пропорциональности между числом частиц и их поверхностью. В условиях стационарности

пересчет полученных результатов с учетом всей поверхности материала, контактирующего с маслом в реальных условиях.

При разных схемах оседания загрязнений на фильтрующем 'материале зависимости между основными параметрами фильтрования неодинаковы. В общем