Эмульсия
ЭМУЛЬСИЯ
Эмульсия — дисперсная система с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой. Эмульсии низкой концентрации — неструктурированные жидкости. Высококонцентрированные эмульсии — структурированные системы. Эмульсиями называются грубодисперсными системами, состоящими из несмешиваемых жидкостейОсновные типы эмульсий:
Прямые, с каплями неполярной жидкости в полярной среде (типа «масло в воде») Обратные, или инвертные (типа «вода в масле»)
Изменение состава эмульсий или внешнее воздействие могут привести к превращению прямой эмульсии в обратную или наоборот. Лиофильные эмульсии образуются самопроизвольно и термодинамически устойчивы. К ним относятся т. н. критические эмульсии, образующиеся вблизи критической температуры смешения двух жидких фаз, а также некоторые смазочно-охлаждающие жидкости.
Лиофобные эмульсии возникают при механическом, акустическом или электрическом эмульгировании (диспергировании), а также вследствие конденсационного образования капель дисперсной фазы в пересыщенных растворах или расплавах. Они термодинамически неустойчивы и длительно существуют лишь в присутствии эмульгаторов — веществ, облегчающих диспергирование и препятствующих коалесценции (слипанию). Эффективные эмульгаторы — мицеллообразующие ПАВ, растворимые высокомолекулярные вещества, некоторые высокодисперсные твёрдые тела. В виде эмульсий получают смазочно-охлаждающие жидкости, битумные материалы, пропиточные композиции, пестицидные препараты, лекарственные и косметические средства, пищевые продукты.
*** Что такое эмульсия?Типичный график распределения частиц по размеру для капель битумной эмульсии
Эмульсия «масло в воде»
Эмульсия "вода в масле"
Многофазная эмульсия
Эмульсия представляет собой дисперсию микроскопических частиц одной жидкости в другой. Эмульсии могут быть образованы двумя любыми несмешивающимися жидкостями. В большинстве случаев одной из фаз эмульсий является вода. Эмульсии типа «масло в воде» (М/В) это эмульсии, в которых непрерывной фазой является вода, а дисперсной фазой - нерастворимая в воде «маслянистая» жидкость. Эмульсии типа «вода в масле» (В/М) это эмульсии, в которых непрерывной фазой является масло, а дисперсной фазой - вода. Эмульсии могут иметь больше двух фаз. В таких эмульсиях диспергиро¬ванные частицы сами содержат еще меньшие частицы третьей фазы (как правило, это та же самая жидкость, что и в непрерывной фазе).
Эмульсия, которая образуется при смешивании масла и воды, быстро распадается при остановке этого про¬цесса. Для стабилизации системы в эмульсию вводят третий компонент (эмульгатор), который предотвращает или замедляет разделение фаз.
Битумные эмульсии, обычно, представляют собой эмульсии типа М/В. Однако инвертированные (обратные) эмульсии, полученные на разжиженных битумах, также имеют свою специальную область применения. Имеются свидетельства того, что из битума могут быть сформированы многофазные эмульсии типа В/М/В. Эмульсии, которые содержат от 40-ка до 80-ти % битума, представляют собой жидкость коричневого цвета. Консистенция этой жидкости - «от молока до густых сливок». Размер частиц (в диаметре) составляет обычно 0,1 - 20 микрон.
***Производство битумных эмульсий
Битумные эмульсии обычно получают с использованием коллоидной мельницы, однако их приготовление возможно также с использованием и других диспергирующих устройств. В коллоидной мельнице эмульсию получают путём прохождения смеси горячего битума и водной фазы между вращающимся ротором (диском, конусом или гидромуфтой) с одной стороны, и неподвижным статором - с другой стороны. Ротор, так же как и статор, могут иметь нарезанные пазы или зубцы - для создания турбулентного потока.
На установке порционного действия. Для приготовления битумной эмульсии могут использоваться установки либо порционного, либо непрерывного действия. Порционный производственный процесс состоит,по меньшей мере, из двух стадий приготовления так называемой «водной (или мыльной) фазы» и собственно производства эмульсии. Водная фаза приготавливается в резервуаре,в который подаются отдозированная или щелочь, а также другие добавки, Полученный раствор надлежащим образом перемешивается. На стадии производства эмульсии битум и предварительно приготовленная водная фаза подаются (в определённой пропорции) в коллоидную мельницу, Если требуется добавление в битум растворителя, то возникает также необходимость в порционном резервуаре для битума; или же растворитель дозируется и вводится в поток битума в непрерывном режиме,в собственно процесс производства включено только лишь несколько потоков материалов, что позволяет осуществлять ручное управление технологическим процессом. Точная дозировка различных компонентов играет решающую роль в качества эмульсии. Применение пол¬обеспечении ностью автоматизированного (или по-луавтоматизированного) управления обеспечивает более эффективный производственный процесс со снижением субъективной погрешности. Используемые химические добавки могут быть опасными для здоровья, либо такими, что вызывают коррозию металла. Это значит, что более предпочтительными к применению (по сравнению с открытыми резервуарами и переносными насосами) сле¬дует считать закрытые дозирующие системы - с точки зрения обеспече¬ния безопасности обслуживающе¬го персонала, а также соблюдения правил охраны окружающей среды.
При непрерывном производственном процессе нагревание воды и дозиров¬ка всех материалов выполняются в непрерывном режиме, с использова¬нием отдельных дозирующих насосов для каждого из материалов. Порционные резервуары не используются. Вместо этого, система подачи водной фазы дооборудована таким образом, чтобы обеспечить достаточный временной интервал для протекания реакции между задействованными химическими добавками с целью их нейтрализации и растворения до того момента, когда водная фаза соединится с битумом. Данный технологический процесс требует применения автоматизированного управления с использованием расходомеров для дозировки всех материалов за исключением кислоты, управление подачей которой производится исходя из замеренного показателя рН в водной фазе.
При получении эмульсии предусмо¬трена возможность использования различных полимерных модифика¬торов, таких как латексы, полимеры типа СБС (стирол-бутадиен-стирол) или другие добавки к битуму. При этом возникает необходимость до-оснащения установки дополнитель¬ным оборудованием, а также реали¬зации соответствующих технических решений. Латекс, например, является чувствительным к внешнему воздей¬ствию, в результате которого может распадаться и закупоривать насосы или трубопроводы. В случае исполь¬зования битумов, модифицированных СБС-полимерами, обычно возникает необходимость выпуска эмульсии при температуре, превышающей точ¬ку кипения воды, что в свою очередь требует осуществлять производство при избыточном давлении, а затем охлаждать полученный продукт до того как он будет подан (с перехо¬дом к обычному атмосферному дав¬лению) в резервуар для хранения
*** ЭмульсииМельчайшие, нерастворяющиеся капельки одной какой-н. жидкости в смеси с другой.