Главная -> Словарь

Разрушенной структуры

При адсорбции монооксида углерода на исходном образце наблюдаются полосы поглощения 2150, 2173, 2193 и 2202 см"1, соответствующие СО, адсорбированному на гидроксильных группах, катионах Мд2+, А13+ и Сг3+, соответственно. После адсорбции сероводорода картина адсорбции СО существенно меняется. Практически полностью исчезают полосы поглощения 2193 и 2202 см"1, соответствующие СО, адсорбированному на льюисовских кислотных центрах А13+ и Сг3+ и резко уменьшается количество бренстедовских кислотных центров , тогда как количество адсорбированного СО на катионах Мд2+ увеличивается. Это может происходить благодаря разрушению структуры шпинели MgCr2O4 с образованием, например, сульфатов или сульфитов хрома и освобождением дополнительного количества свободных катионов магния .

Термообессеривание кокса несомненно связано с промежуточной реакцией накопления порций энергии в соединениях серы с углеро-дом с увеличением времени при фиксированной скорости сдвига касательные напряжения увеличиваются. Горизонтальный участок кривой соответствует полному разрушению структуры . Реопексию проявляет, например, 40% - ный водный раствор гипса. Она обусловлена, по-видимому, более легкими условиями для образования структуры при малых скоростях сдвига, чем в покое.

Горизонтальные участки кривых и точка излома прямых соответствуют полному разрушению структуры при данной скорости сдвига, причем большим скоростям сдвига отвечают более высокие значения напряжения сдвига.

При адсорбции монооксида углерода на исходном образце наблюдаются полосы поглощения 2150, 2173, 2193 и 2202 см"1, соответствующие СО, адсорбированному на гидроксильных группах, катионах Мд2+, А13+ и Сг3+, соответственно. После адсорбции сероводорода картина адсорбции СО существенно меняется. Практически полностью исчезают полосы поглощения 2193 и 2202 см"1, соответствующие СО, адсорбированному на льюисовских кислотных центрах А13+ и Сг3+ и резко уменьшается- количество бренстедовских кислотных центров , тогда как количество адсорбированного СО на катионах Мд2+ увеличивается. Это может происходить благодаря разрушению структуры шпинели MgCr2O4 с образованием, например, сульфатов или сульфитов хрома и освобождением дополнительного количества свободных катионов- магния .

где г — радиус пор , заполняемых ртутью при давлении Р, Па; а -поверхностное натяжение ртути, Н/м; в — угол смачивания ртутью поверхности углеродных материалов, град. В большинстве работ для углеродных материалов этот угол принят равным 140—142°. С помощью ртутного поромера в принципе можно определять все размеры пор, присутствующих в углеродных материалах, но конструктивные особенности применяемых дилатометров, в которых над образцом имеется стол ртути высотой 15—20 см, ограничивают максимальные размеры определяемых пор величиной около 35 мкм. Применение дилатометров измененной конструкции, например с измерительным капилляром, изогнутым таким образом, что образец в начальный момент находится на одном уровне с верхней отметкой ртути, может расширить измеряемый диапазон пор в области больших размеров. Минимальный размер пор, определяемый ртутным порометром, по литературным данным, составляет 1—1,5 нм. Однако в работе указывается, что превышение давления ртути над определенным, зависящим от структуры углеродного материала и оцениваемым авторами в 20—50 МПа для разных материалов, может привести к разрушению структуры. Ранее на активных углях было показано, ч°го таких разрушений не наблюдается вплоть до 80 МПа. Видимо, для углеродных материалов, имеющих неоднородную пористую структуру, разрушения могут иметь место в случае заполнения крупных пор, рядом с которыми расположены еще не заполненные тонкие поры. На активных углях с равномерной структурой этого могло не наблюдаться. Таким образом, ртутная порометрия позволяет определять поры от 10 до 35000 нм. •

Дальнейшее асфальтенообразование приводит к неравномерному распределению межкаркасных прослоек, нарушению отдельных контактов в структурной сетке, локальным перенапряжениям и разрушению структуры. Однако в случае битумов II типа это происходит через очень длительное время и практически не должно ощущаться в дорожных покрытиях. В табл. 18 дан групповой состав битума II типа при максимальной когезии. Как видно из табл. 18, этот состав близок к составам битумов I типа в точке максимальной когезии «на пике», что указывает на сходный механизм их изменения.

Высокие температуры нагрева битума, которые применяются при приготовлении битумоминеральной смеси, приводят к значительным изменениям структуры битумов I типа в результате реакций окислительной полимеризации и конденсации, происходящих при взаимодействии углеводородов и смол битума с кислородом воздуха. Коагуляционный каркас битумов I типа при старении превращается в пространственную жесткую структуру высокой прочности. Дальнейшее асфальтенообразование приводит к возникновению локальных перенапряжений в системе, исчезновению клеящих качеств и хрупкому разрушению структуры.

К недостаткам битума I типа относятся: а) малая прочность и деформационная устойчивость; б) малая устойчивость против действия окислительных факторов при высоких температурах нагрева ; в) склонность к синеретическому разрушению структуры при соприкосновении с минеральной поверхностью пористого характера.

2) участок соответствует интенсивному разрушению структуры и

Исследование приготовленных битумных композиций с равной пенетрацией при 25°С показывает возрастание вязкости неразрушенной структуры и уменьшение вязкости разрушенной структуры при увеличении отношения А/С и уменьшении Кр.с. . Это свидетельствует о возрастании степени структурированности системы и развитии, аномалии вязкости в результате уменьшения растворяющей или пептизирующей способности масел и увеличения содержания высокомолекулярных асфальтеновых молекул. Одновременно уменьшается стабильность битума , пропорциональная содержанию смол и Кр.с. масляного компонента . Это хорошо согласуется с исследов% ниями синерезиса битума на бумажной подложке: чем вн аномалия вязкости, тем сильнее окрашивание фильтров* бумаги .

Учитывая значения энтропии, соответствующие выделенным участкам кривых, можно считать, что в первой области скоростей сдвига имеет место течение жидкости с практически неразрушенной структурой, когда разрушаемые связи успевают полностью восстанавливаться. Принципиально иная картина имеет место в области более высоких скоростей деформирования - разрушение поперечных связей не компенсируется в условиях больших силовых полей и жидкость течет с постоянной вязкостью предельно разрушенной структуры. Соответственно возрастает величина энтропии по сравнению с начальным участком течения. Промежуточная область скоростей сдвига, характеризуемая максимальными значениями энергетических параметров течения, отражает процесс тиксотропного разрушения пространственной сетки, вся кривая в целом - течение структурированной жидкости со структурой коагуляционного типа.

где0 - вязкость неразрушенной структуры;

\т- вязкость разрушенной структуры.

га предельно разрушенной структуры, характеризующейся наименьшей вязкостью системы при данной температуре.

Вязкость нефтяных остатков при высоких температурах изменяется по сложной зависимости; по мере увеличения концентрации дисперсной фазы она непрерывно возрастает. Только при замедлении скорости перехода системы из аномального жидкого состояния в твердое до оптимального ее значения, когда вязкость обеспечит диффузию молекул к центрам кристаллизации, возможен рост крупных кристаллов. При одних и тех же условиях получения нефтяного углерода соответствие между указанными скоростями и ростом кристаллов создается подбором сырья определенной молекулярной структуры . В температурном интервале перехода системы из состояния с критическим напряжением сдвига предельно разрушенной структуры Рг к состоянию с критическим напряжением сдвига необратимо твердеющей системы Рл возможен интенсивный рост кристаллов углерода с анизотропными свойствами. Величина температурного интервала зависит от температуры процесса перехода. При высоких температурах этот интервал минимален, что существенно ограничивает рост кристаллов. Он минимален также при использовании сырья, со-

На основании кинетических данных рассчитываются пара метры деформации — условный статистический предел текучести Як, предельное динамическое напряжение сдвига Р, наибольшая т)0 и наименьшая т)))к вязкости неразрушенной и полностью разрушенной структуры, а также степень аномалии течения с по формуле

Свойства нефтепродуктов определяются условиями их дальнейшей эксплуатации, хранения. Так, профилактические средства различного назначения должны характеризоваться высокими тик-сотропными свойствами. Соответствующими исследованиями показано, что период восстановления полностью разрушенной структуры зависит от группового состава профилактического средства, температуры его применения. Кроме того, необходимо обеспечить определенный уровень агрегативной устойчивости профилактических средств с целью предупреждения расслоения нефтяной дисперсной системы на фазы при транспортировании и хранении. Поэтому выбор компонентов для нефтяной композиции следует проводить с учетом их влияния на структурно-механические свойства и агрегативную устойчивость нефтяной системы.

Эта гипотеза встречает серьезные возражения. Уже в цитированных выше исследованиях ГрозНИИ было показано, что парафин молекулярно диспергируется в жидких углеводородах и что твердые парафины не набухают в последних. Далее, теорией сольватации невозможно объяснить застывание масел, содержащих 1—2% парафина, а также продолжительность тиксотропного восстановления гелей парафина, ранее подвергшихся механическому разрушению, достигающую нескольких суток, в то время как при сольватационном механизме застудневания восстановление разрушенной структуры происходит в продолжение нескольких минут .

Кинетика тиксотропного разрушения и восстановления пластичных смазок впервые изучена Д. С. Великовским. Обобщенная кривая тиксотропного разрушения и восстановления смазок приведена на рис. 98. При механическом воздействии прочность смазок вначале резко понижается, далее устанавливается равновесие между разрушенными и восстановленными связями. Конечная прочность разрушенной структуры зависит от интенсивности механического воздействия и состава смазки. Увеличение концентрации и уменьшение размеров частиц способствуют улучшению механической стабильности смазок.

Принцип действия прибора «Реотест» основан на измерении сопротивления, которое оказывает испытуемый продукт вращающемуся внутреннему цилиндру. Это сопротивление зависит только от внутреннего трения жидкости и прямо пропорционально абсолютной вязкости. По мере того как скорость сдвига увеличивается, вязкость уменьшается. Когда вся структура полностью разрушена, вязкость становится постоянной. Ее называют динамической. Методика позволяет определять как вязкость полностью разрушенной структуры мазута г\, так и начальное напряжение т0, являющееся мерой прочности структуры мазута, значение которого необходимо знать при расчете трубопроводов. На рис. 1.15 представлена типичная зависимость динамической вязкости мазута г\ и напряжения сдвига т от скорости сдвига г. Продолжение прямолинейного участка реологической кривой до пересечения с осью позволяет получить начальное усилие сдвига т0 Пользуясь такими вискозиметрами, можно рассчитать перепад давлений и объемную скорость потока для ламинарного и турбулентного режимов.