გაზების შერევა მუდმივ მოცულობასა და ტემპერატურაზე. გაზის შერევა

ტექნიკა

24.11.202227.05.2017

თავი 9. ზოგადი ინფორმაცია გაზების შერევის შესახებ.

თავის მიზნები და ამოცანები:

გაეცანით ხანძარსაწინააღმდეგო წესებს ჟანგბადთან მუშაობისას

გაეცანით ჟანგბადთან მუშაობისა და მუშაობის წესებს

შეიტყვეთ "40% წესის" გამოყენების შესახებ

შეიტყვეთ გაზების შერევის სხვადასხვა სისტემების შესახებ.

ახალი ტერმინები ამ თავში.

აალებადი (ხანძრის საშიში) სამკუთხედი

ჟანგბადთან თავსებადი ცხიმი

ადიაბატური გათბობა (დიზელის პროცესი)

ჟანგბადის გაწმენდა

40% წესი

ნაწილობრივი წნევის შერევა

მუდმივი ნაკადის შერევა

აბსორბცია შთამნთქმელის პერიოდული გაწმენდით

მემბრანის გამოყოფა.

როგორც მყვინთავი, რომელიც იყენებს გამდიდრებულ ნარევებს თქვენს ჩაყვინთვის დროს, თქვენ უნდა შეძლოთ ამ ნარევების მიღება. თქვენ არ გჭირდებათ იცოდეთ როგორ მოამზადოთ ნიტროქსი საკუთარ თავს, თუმცა, თქვენ უნდა გესმოდეთ, როგორ მზადდება იგი და თქვენი აღჭურვილობის დასუფთავების მოთხოვნები, რომლებსაც nitrox აკისრებს. გამაგრებული ნარევების წარმოების ზოგიერთი ხშირად გამოყენებული მეთოდი განხილულია ამ თავში და განხილულია მათი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. ნარევს, რომელსაც სუნთქავთ, უნდა ჰქონდეს ჟანგბადის შესაბამისი შემცველობა.

1. ჟანგბადთან დამუშავება და მუშაობა.

ჟანგბადი საოცარი აირია. მას შეუძლია იყოს როგორც მეგობარი, ასევე მტერი. სკუბაში გამოსაყენებლად გაზების შერევისას ოპერატორმა უნდა მიიღოს ჟანგბადის შესაბამისი შემცველობა მაღალი წნევის ნარევში. ეს შეიძლება გაკეთდეს სუფთა ჟანგბადის აზოტთან ან ჰაერთან შერევით, ან ჰაერიდან აზოტის ნაწილის ამოღებით. მაღალი წნევის ჟანგბადის შერევის მთავარი პრობლემა ხანძრის საშიშროებაა. ყველაფერი, რაც არ არის მთლიანად დაჟანგული - და ეს ნიშნავს პრაქტიკულად ყველაფერს - დაიწვება მაღალი წნევის ჟანგბადში, თუ არსებობს ანთების წყარო. არსებობს გარკვეული რისკი ნარევების დამუშავებისას, მაგრამ სუფთა შეკუმშული ჟანგბადის მართვა გაცილებით დიდ რისკს წარმოადგენს. მყვინთავმა, რომელიც იყენებს გამდიდრებულ ნარევებს, არ უნდა ფლობდეს სუფთა ჟანგბადის დამუშავებას, მაგრამ უნდა ჰქონდეს გარკვეული გაგება დაკავშირებული რისკების შესახებ, რადგან ჟანგბადი გამოიყენება, რადგან მყვინთავის საქმიანობა უფრო რთული და ვრცელი ხდება.

2. აალებადი (ცეცხლის საშიში) სამკუთხედი.

ხანძრის თავიდან ასაცილებლად, თქვენ უნდა იცოდეთ რა კომპონენტები იწვევს და ხელს უწყობს ხანძარს. ეს კომპონენტები ნაჩვენებია ფიგურაში

ეგრეთ წოდებული „აალებადი ან ხანძარსაშიში სამკუთხედის“ სახით. ხანძარი არის სწრაფი ქიმიური რეაქცია საწვავსა და ჟანგბადს შორის (ოქსიდიზატორი), რომელიც შეიძლება მოხდეს მხოლოდ ანთების წყაროს (სითბოს) არსებობის შემთხვევაში. დაჟანგვა შეიძლება მოხდეს წვის გარეშე, როგორც, მაგალითად, ჟანგის პროცესის დროს. ხანძარი ჩნდება, როდესაც არის ანთების წყარო (სითბო). ანთების შემდეგ, ქიმიური წვის რეაქცია ათავისუფლებს ენერგიას (სითბოს), რაც ხელს უწყობს შემდგომ წვას. თუ ერთ-ერთ კომპონენტს (საწვავი, ჟანგბადი, აალების წყარო) ამოვიღებთ, ხანძარი ვერ გაჩნდება. ამრიგად, თუ სამივე კომპონენტი არ არის ერთდროულად, ხანძარი თავიდან აიცილება. თუ ალი უკვე არსებობს, ერთ-ერთი კომპონენტის ამოღება გამოიწვევს ცეცხლის ჩაქრობას. ეს არის ხანძარსაწინააღმდეგო თეორიის საფუძვლები. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მომენტია, რომ ცეცხლი უნდა გავრცელდეს, რათა შენარჩუნდეს მისი არსებობა. ხანდახან ცეცხლის გავრცელების სურვილიც კი ემატება, როგორც ზემოთ აღწერილი „სამკუთხედის“ კიდევ ერთი კომპონენტი.

3.ჟანგბადი.

ქვემოთ განხილულ სიტუაციებში ჟანგბადი იმყოფება ჰაერში მის კონცენტრაციაზე მეტი კონცენტრაციით. ეს ნიშნავს, რომ ოქსიდიზატორი "აალებადი სამკუთხედში" ყოველთვის არის ნაგულისხმევად და არ შეიძლება ამოღებულ იქნეს ამ "ცეცხლის ფორმულიდან". ყველამ იცის, რომ ატმოსფერულ ჟანგბადს შეუძლია აქტიური მონაწილეობა მიიღოს წვის რეაქციებში შესაბამის პირობებში, ამიტომ გასაკვირი არ უნდა იყოს, რომ უფრო მაღალ კონცენტრაციას შეუძლია მხოლოდ გაზარდოს რისკი. გარდა ამისა, უნდა გვახსოვდეს, რომ ჰაერში ჟანგბადის გაზრდილი შემცველობა ნიშნავს ინერტული აირის შემცირებულ შემცველობას. ამ და სხვა მიზეზების გამო, წვის ინტენსივობა არ არის დამოკიდებული წრფივად ჟანგბადის პროცენტზე. ეს დამოკიდებულია როგორც ნარევში ჟანგბადის პროცენტულ (წილზე) და მის ნაწილობრივ წნევაზე და მნიშვნელოვნად იზრდება ამ პარამეტრების მატებასთან ერთად.

4.საწვავი.

ამ პუნქტში ვისაუბრებთ გაზის სისტემაში არსებულ საწვავზე, რომელიც უზრუნველყოფს გაზის გამოყენებას სუნთქვისთვის. ჟანგბადის მაღალი წნევის დროს, ხანძრის გაჩენის შემთხვევაში, სისტემა თავად შეიძლება გახდეს საწვავი ქიმიური რეაქციისთვის, მაგრამ ხანძრის გასაჩენად საჭიროა რაღაც უფრო აალებადი. ეს შეიძლება იყოს სისტემის ცალკეული ნაწილი, გამხსნელი, ლუბრიკანტი ან სისტემის რბილი კომპონენტები (რეზინა, პლასტმასი).

გაზის სისტემებში ნაპოვნი ზოგიერთი საწვავი შეიძლება იყოს პრაქტიკულად აალებადი ნორმალურ პირობებში და ძალიან აალებადი ჟანგბადით გამდიდრებულ გარემოში. ამ ტიპის საწვავი მოიცავს სილიკონის ცხიმს, სილიკონის რეზინას, ნეოპრენს, კომპრესორულ საპოხი მასალებს, პლასტმასის და ლითონის ნამსხვრევებს და ბურღულებს, ორგანულ ნივთიერებებს და მასალებს, სხვადასხვა ტიპის მტვერს, თუნდაც რგოლებზე ცხიმს. შესაძლოა, ყველაზე საშიში საწვავი სხვადასხვა საპოხი მასალებია. გავრცელებულია მცდარი მოსაზრება, რომ სილიკონი (ალბათ ეგზოტიკური სახელის გამო) უსაფრთხოა ჟანგბადთან გამოყენებისას. სინამდვილეში ეს სიმართლეს არ შეესაბამება. არსებობს სპეციალური ჟანგბადთან თავსებადი საპოხი მასალები, როგორიცაა Christo-lube, Krytox, Halocarbon. ჟანგბადით გამდიდრებულ გარემოში სწორედ ეს თვითშეზეთვები უნდა იქნას გამოყენებული.

5. აალება.

ზოგიერთი აალების წყარო აშკარაა, თუმცა მათი უმეტესობა გაზის სისტემის გარეთაა და ჩვენ მიერ არ განიხილება. სისტემის შიგნით აალების ორი ძირითადი წყაროა გაზის ხახუნა და შეკუმშვა სისტემაში გავლისას. ტერმინი „ხახუნი“ აქ გამოიყენება ზოგადი გაგებით: გაზის ნაკადში რაიმე ნაწილაკების არსებობის ან თავად გაზის ნაკადის მოძრაობის და გაზსადენების კუთხეებთან ან სხვა დაბრკოლებებთან შეჯახების გაგებით. . კიდევ ერთი ფენომენი - იგივე, რაც იწვევს ცილინდრის გაცხელებას - ასევე შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი (თუ საკმარისი სითბო გამოიყოფა). ეს არის იგივე ეფექტი, რომელიც იწვევს საწვავის აალებას დიზელის ძრავის ცილინდრებში სანთლის გარეშე. ამ ეფექტს ეწოდება "ადიაბატური გათბობა (დიზელის პროცესი)".

გაზის შეკუმშვის დროს ცილინდრის სარქვლის უეცარმა გახსნამ და დახურვამ შეიძლება გამოიწვიოს ტემპერატურის მომატება აალების წერტილამდე, ხოლო თუ გაზის ნაკადში არის დამაბინძურებლები, თავად ანთება. ამიტომ, კომპრესორები არ იყენებენ სწრაფ გადაცვლის სარქველებს („ბურთიანი სარქველები“).

6.ჟანგბადის სისტემების გამოყენება.

ამ თავის მნიშვნელოვანი გზავნილია ის, რომ ჟანგბადთან მუშაობის რისკი შეიძლება მინიმუმამდე დაიყვანოთ გარკვეული წესების დაცვით სისტემების დიზაინსა და მართვაში. კერძოდ, მნიშვნელოვანია, რომ თავიდან იქნას აცილებული მკვეთრი კუთხეები და სწრაფი შეცვლის სარქველები და გამოიყენოთ შესაბამისი მასალები. ჰაერის სისტემების დასამზადებლად გამოყენებული ლითონები ასევე შესაფერისია ჟანგბადის სისტემების დასამზადებლად. რაც შეეხება „რბილ კომპონენტებს“, როგორიცაა შუასადებები, მოქნილი სახსრები, დიაფრაგმები, ისინი უნდა შეიცვალოს ჟანგბადთან თავსებადი საშუალებებით. ზოგიერთ შემთხვევაში მთავარი კრიტერიუმია ჟანგბადში ნაკლები აალებადი, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში ეს არის ჟანგბადისადმი მაღალი წნევის გაზრდილი წინააღმდეგობა. ხელმისაწვდომია სპეციალური კომპლექტები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გადაიყვანოთ საჰაერო აღჭურვილობა ნიტროქსის გამოყენების მოწყობილობად.

ეს მოიცავს აღჭურვილობის სათანადო გაწმენდას და მოვლა-პატრონობას, შესაბამისი საპოხი მასალების გამოყენებას, გაზების გატარებას ისე, რომ არ გამოიწვიოს ანთება და სარქველების ნელა და შეუფერხებლად გახსნა.

7.დასუფთავების მოწყობილობა ჟანგბადით გამოსაყენებლად. ზოგიერთი მოსაზრება აღჭურვილობის გაწმენდასთან დაკავშირებით.

"ჟანგბადის გაწმენდის" კონცეფცია იწვევს გარკვეულ დაბნეულობას მოყვარულ მყვინთავებს შორის. მიზეზი ის არის, რომ ბოლომდე გაურკვეველია საჭიროებს თუ არა აღჭურვილობის გაწმენდას 21%-დან 40%-მდე ჟანგბადის შემცველი ნარევებით გამოსაყენებლად. ამ პრობლემას უფრო ღრმა ფესვები აქვს: არ არსებობს შემუშავებული და სტანდარტიზებული სამრეწველო პროცედურები ნარევების დასამუშავებლად, რომლებიც შეიცავს ჟანგბადის შუალედურ რაოდენობას 21% (ჰაერი) 100% (სუფთა ჟანგბადის) დიაპაზონში. სტანდარტები არსებობს მხოლოდ სუფთა ჟანგბადის დამუშავებისთვის; ამრიგად, ნებისმიერი ნარევი, რომელიც შეიცავს 21%-ზე მეტ ჟანგბადს, დღევანდელი სტანდარტებით სუფთა ჟანგბადის ექვივალენტურია. ამიტომ, იმისათვის, რომ ყველა ოპერაცია შესრულდეს ინდუსტრიის სტანდარტების შესაბამისად, ნებისმიერი გამდიდრებული ნარევი უნდა განიხილებოდეს როგორც სუფთა ჟანგბადი.

შეკუმშული გაზის ასოციაცია CGA, ეროვნული ხანძარსაწინააღმდეგო ასოციაცია NFPA, NASA და რამდენიმე სხვა ორგანიზაცია რეკომენდაციას უწევენ შუალედური კონცენტრაციის მქონე აირებს სუფთა ჟანგბადად დამუშავებას. ეს არ ნიშნავს, რომ მათ ჩაატარეს კვლევები ამ კონცენტრაციის დიაპაზონში. ეს მხოლოდ იმას ნიშნავს, რომ არ არსებობს ინდუსტრიულად განვითარებული და მიღებული სტანდარტები და ამ ორგანიზაციებს ურჩევნიათ კონსერვატიული პოზიცია დაიკავონ. მეორეს მხრივ, აშშ-ს საზღვაო ფლოტმა შეიმუშავა პროცედურები, სადაც ნათქვამია, რომ ნარევები ჟანგბადის კონცენტრაციით 40%-მდე შეიძლება განიხილებოდეს როგორც ჰაერი დამუშავების მიზნით. არცერთი ტესტის შედეგი არ გამოქვეყნებულა, რომელიც მიუთითებს იმაზე, რომ ეს დასკვნა მართალია, თუმცა, ეს მიდგომა პრაქტიკაში მრავალი წელია გამოიყენება და ამ საკითხთან დაკავშირებული უბედური შემთხვევების შესახებ ინფორმაცია არ ყოფილა. NOAA-მ მიიღო ეს კონცენტრაციის ლიმიტი გამაგრებულ ნარევებთან მუშაობისას; NAUI, ზოგადად, ასევე, თუმცა გარკვეული შეზღუდვებით.

სუფთა შეკუმშული ჰაერი.

კიდევ ერთი დაბნეულობა ჩნდება "ჰაერის სისუფთავის" კონცეფციასთან დაკავშირებით. სხვადასხვა ასოციაციებისა და ორგანიზაციების (CGA, აშშ-ს საზღვაო ფლოტი) მიერ გამოყენებული სუნთქვის გაზის სისუფთავის სხვადასხვა "ხარისხები" დამაბნეველია, როდესაც საქმე გამდიდრებული ნარევის სისუფთავეს ეხება. სტანდარტები იძლევა შეკუმშულ ჰაერში ზეთის (ნახშირწყალბადის) ორთქლის არსებობას (ჩვეულებრივ 5 მგ/კუ.მ.). ეს რაოდენობა უსაფრთხოა სუნთქვის თვალსაზრისით, მაგრამ შეიძლება საშიში იყოს ხანძრის თვალსაზრისით შეკუმშული ჟანგბადთან მუშაობისას.

ამრიგად, არ არსებობს ჰაერის სისუფთავის ზოგადად მიღებული და შეთანხმებული გრადაცია, რომელიც განსაზღვრავს მის ვარგისიანობას სუფთა ჟანგბადთან შერევისთვის. ინდუსტრიის სტანდარტების შემქმნელები შეთანხმდნენ, რომ ნახშირწყალბადების დონეები არის 0.1 მგ/მ3-ის ბრძანებით. m შეიძლება ჩაითვალოს ჰაერისთვის მისაღები, რომელიც „შემდეგ უნდა იყოს შერეული ჟანგბადთან“. ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში, ფილტრის სისტემები (სურათზე) ხელმისაწვდომი გახდა შეკუმშული ჰაერის წარმოებისთვის, რომელიც აკმაყოფილებს ამ მოთხოვნებს. კომპრესორები, რომლებიც ხელს უშლიან ჰაერის ლუბრიკანტთან შეხებას, რა თქმა უნდა, უკეთ უმკლავდებიან ამ ამოცანას, მაგრამ ისინი მნიშვნელოვნად ძვირია.ფორმალური მიდგომა ჟანგბადის გაწმენდის მიმართ.

ფრაზა "ჟანგბადის გაწმენდა" ასევე საშინლად ჟღერს იმ მიზეზით, რომ მისი სამრეწველო განხორციელება მოითხოვს საკმაოდ მკაცრი პროცედურების დაცვას. ეს პერიოდული პროცედურები გამოქვეყნებულია CGA და სხვა ორგანიზაციების მიერ. ისინი შექმნილია უსაფრთხოების შესანარჩუნებლად შეკუმშულ ჟანგბადთან მუშაობისას.

NAUI აცხადებს, რომ ნებისმიერი მოწყობილობა, რომელიც განკუთვნილია სუფთა ჟანგბადთან გამოსაყენებლად ან 40%-ზე მეტი ჟანგბადის შემცველი ნარევებით 200 psi (დაახლოებით 13 ატმ)-ზე მეტი წნევის დროს, უნდა იყოს ჟანგბადთან თავსებადი და გაწმენდილი ჟანგბადთან გამოსაყენებლად. ცილინდრი, რეგულატორის პირველი ეტაპი და ყველა შლანგი უნდა გაიწმინდოს. აღჭურვილობის ზოგიერთი ნაწილი შეიძლება გადაკეთდეს ასეთი ნარევების დასამუშავებლად სპეციალური ნაკრების კომპონენტების გამოყენებით.

8. ჟანგბადის გაწმენდის არაფორმალური მიდგომა: „40% წესი“

ფორმალური ტესტირების არარსებობის მიუხედავად, ეგრეთ წოდებული „40%-იანი წესი“ საკმაოდ წარმატებით იქნა გამოყენებული დაივინგის ინდუსტრიაში და მის გამოყენებას არანაირი პრობლემა არ გამოუჩენია. მყვინთავის გაზების შერევის სისტემებში მრავალი ხანძარი გაჩნდა, მაგრამ გამოწვეული იყო ჟანგბადის მაღალი კონცენტრაციით.

NAUI ეთანხმება ამ წესს, მაგრამ მოითხოვს, რომ აღჭურვილობა გაიწმინდოს ჟანგბადით და გამოიყენოს ჟანგბადთან თავსებადი საპოხი მასალები. ეს მიდგომა ნაკლებად მკაცრია, ვიდრე ფორმალური, თუმცა, როდესაც სწორად არის გაკეთებული, ძალიან ეფექტურია. დასუფთავება უნდა ჩატარდეს კვალიფიციური ტექნიკოსების მიერ.

მოწყობილობა უნდა გაიწმინდოს ყველა ხილული ჭუჭყისა და ცხიმისგან, შემდეგ გაიწმინდოს ან გაიწმინდოს ულტრაბგერითი ძლიერი სარეცხი საშუალებით ცხელ წყალში. თხევადი საწმენდი საშუალებები, როგორიცაა Joy, კარგია სახლის გამოყენებისთვის. სისუფთავე არ უნდა იყოს იმაზე ნაკლები, ვიდრე მოსალოდნელია თეფშებისა და ვერცხლის ჭურჭლისგან. გაშრობის შემდეგ, რბილი კომპონენტები უნდა შეიცვალოს ჟანგბადთან თავსებადი კომპონენტებით, რის შემდეგაც მოწყობილობა იპოხება ჟანგბადთან თავსებადი ლუბრიკანტით.

გაწმენდის შემდეგ, მოწყობილობა უნდა იქნას გამოყენებული მხოლოდ გამდიდრებული ნარევებისთვის და არ უნდა იქნას გამოყენებული შეკუმშული ჰაერით, წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ხელახლა უნდა გაიწმინდოს.

9. გამდიდრებული ნარევების მომზადება.

გაზის შერევის სისტემის აგების ტრადიციული სქემა ეფუძნება ჰაერში ჟანგბადის ამა თუ იმ გზით დამატებას. ახლახან შეიქმნა და ხელმისაწვდომი გახდა ორი ახალი მეთოდი, რომლებიც ამდიდრებენ ჰაერს სხვაგვარად - აზოტის მოცილებით. ეს ნაწილი მოიცავს ჟანგბადის დამატების 3 მეთოდს: წონის შერევა, ნაწილობრივი წნევის შერევა, მუდმივი ნაკადის შერევა; და 2 მეთოდი აზოტის მოცილებით: აბსორბცია შთამნთქმელის პერიოდული გაწმენდით, მემბრანის გამოყოფა (Ballantyne and Delp, 1996).

გამოყენებული გაზის შერევის სისტემის ტიპი მნიშვნელოვანია საბოლოო მომხმარებლისთვის, რადგან ის განსაზღვრავს ცილინდრის შევსების პროცედურებს და მიღებულ ნარევში ჟანგბადის შესაძლო კონცენტრაციის დიაპაზონს.

გაზების შერევა წონის მიხედვით.

შემადგენლობით ზუსტი ნარევების მოპოვების უმარტივესი და საიმედო მეთოდია მზა ნარევების შეძენა. სამრეწველო გაზის მწარმოებლები ჩვეულებრივ ურევენ სუფთა ჟანგბადს და სუფთა აზოტს, ვიდრე სუფთა ჟანგბადს და ჰაერს.

აირები შერეულია წონის მიხედვით. ეს შესაძლებელს ხდის იგნორირებას უკეთებს აირების ქცევაში მრავალი ანომალიას, რომელიც გამოწვეულია მათი განსხვავებებით იდეალურიდან და უზრუნველყოფს ნარევების ძალიან ზუსტ გაზის შემადგენლობას. შერევა შეიძლება გაკეთდეს ცილინდრებში, ცილინდრებში ან ავზებში. აუცილებელია ზუსტი სასწორები, რომლებიც საკმაოდ ძვირია, ვინაიდან მათ უნდა შეეძლოთ მცირე ცვლილებების გაზომვა დიდი წონებით. აირების შერევის ეს მეთოდი ყველაზე ზუსტია და მიღებული ნარევები საგულდაგულოდ გაანალიზებულია, რათა დარწმუნდეს, რომ ფაქტობრივი შემადგენლობა ემთხვევა დეკლარირებულს. ასეთი ნარევების მომზადებისას სამრეწველო კომპანია იძულებულია გამოიყენოს სუფთა ჟანგბადი, მაგრამ ნარევების საცალო ვაჭრობას ამის თავიდან აცილება შეუძლია. ეს მეთოდი საკმაოდ ძვირია და მისი ღირებულება იზრდება იმით, რომ ნარევების შესანახი კონტეინერები ეკუთვნის ნარევების მიმწოდებელს და, შესაბამისად, ქირავდება ნარევების გამყიდველის მიერ.

ნაწილობრივი წნევის შერევა.

როგორც თავად მეთოდის სახელი ამბობს, ის დაფუძნებულია ნაწილობრივი წნევის თანაფარდობაზე. ტექნიკოსი ავსებს ავზს განსაზღვრული რაოდენობით ჟანგბადით (იზომება წნევის მნიშვნელობით), შემდეგ ავსებს მას ულტრა სუფთა ჰაერით სასურველ საბოლოო წნევამდე. უპირველეს ყოვლისა, ჟანგბადის ამოტუმბვა ხდება მაშინ, როდესაც ბალონი ჯერ კიდევ ცარიელია, რაც ამცირებს პროცედურის ხანძრის საშიშროებას, რადგან არ არის საჭირო ჟანგბადის მანიპულირება შევსებული ცილინდრის სრული წნევის დროს. მას შემდეგ, რაც გამოიყენება სუფთა ჟანგბადი, მთელი სისტემა, შევსებული ცილინდრის ჩათვლით, უნდა იყოს ჟანგბადთან თავსებადი და გაწმენდილი. იმის გამო, რომ წნევა დამოკიდებულია ტემპერატურაზე და ცილინდრი თბება შევსებისას, აუცილებელია ცილინდრის გაცივება ან წნევის გაზომვისას ტემპერატურის გავლენის გათვალისწინება. ვინაიდან კომპოზიციის საბოლოო კორექტირება ხშირად ხდება ცილინდრის მთლიანად გაგრილების შემდეგ, ნარევის მომზადების მთელ პროცესს საკმაოდ დიდი დრო სჭირდება. ეს პროცესი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ცნობილი შემადგენლობის ნარევის კონტეინერის შესავსებად, რათა მიიღოთ იგივე ან განსხვავებული სპეციფიკური შემადგენლობის ნარევი.

ამ მეთოდის გამოყენებით შერევისთვის კომპრესორი არ არის საჭირო, თუ ჰაერი მიეწოდება იმ წნევას, რომელიც საკმარისია სკუბა ავზების შესავსებად დამატებითი შეკუმშვის გარეშე. შევსების ცილინდრების ბანკის მაქსიმალური ათვისების მიზნით იყენებენ ეგრეთ წოდებულ „კასკადის ტექნოლოგიას“, რომელიც მოიცავს პირველ რიგში ყველაზე დაბალი წნევით შევსების ცილინდრის გამოყენებას, შემდეგ კი ყველაზე მაღალი წნევის მქონე ცილინდრის გამოყენებას და ა.შ. ზოგჯერ თავად მეთოდს უწოდებენ "კასკადური შერევის მეთოდს".

ამ მეთოდით ხშირად გამოიყენება კომპრესორებიც. მათ არ უნდა გამოიყენონ ზეთის საპოხი მასალები ან უნდა უზრუნველყონ ულტრა მაღალი სისუფთავის ჰაერი, რომელიც შესაფერისია ჟანგბადთან შერევისთვის. ცილინდრში ჰაერის გადატუმბვის კიდევ ერთი გზაა პნევმატური ტუმბოს გამოყენება, რომელიც აკუმშავს ჰაერს სხვადასხვა დიამეტრის ცილინდრებში, რომელთა დგუშები დაკავშირებულია იმავე ამწე ლილვთან. Ogna ყველაზე პოპულარული მოდელებია Haskel.

ნაწილობრივი წნევის შერევა დიდი პოპულარობით სარგებლობს მყვინთავის ცენტრებში, რომლებიც ამზადებენ ბევრ სხვადასხვა ნარევს მცირე მოცულობებში რეკრეაციული და ტექნიკური დაივინგის სხვადასხვა მიზნებისთვის, მათ შორის ნარევებს ჟანგბადის შემცველობით 40% -ზე მეტი. ამ შემთხვევაში, სისტემის ღირებულების მნიშვნელოვანი ნაწილი არის მაღალი სიზუსტის წნევის ლიანდაგი. ამ შემთხვევაში ძალიან ეფექტურია პნევმატური ტუმბოს გამოყენება. ეს მეთოდი გამოიყენება დისტანციურ დაივინგის ადგილებში. იმის გამო, რომ ჟანგბადს ემატება დაბალი წნევით, ზოგიერთი ტექნიკოსი არ ასუფთავებს ჟანგბადის ბალონებს. ეს პრაქტიკა თავიდან უნდა იქნას აცილებული: ცილინდრი ყოველთვის უნდა გაიწმინდოს ჟანგბადით გამოსაყენებლად.

10.მუდმივი ნაკადის შერევა.

ეს მეთოდი (ასევე უწოდებენ ატმოსფერული დატვირთვის მეთოდს) პირველად შეიქმნა NOAA-ს მიერ (1979, 1991) და არის ყველაზე მოსახერხებელი მეთოდი (სურათი 9-7). ამ მეთოდით, დაბალი წნევის დროს ჟანგბადი ემატება შემავალი ჰაერის ნაკადს, რომელიც შედის კომპრესორში ზეთის ორთქლის მოცილების მაღალი ხარისხით. გამონადენის ნაკადი განუწყვეტლივ ანალიზდება შემადგენლობისთვის და ამ ანალიზის შედეგი გამოიყენება ჟანგბადის დანამატის შესასწორებლად შესასვლელ ნაკადში. გამომავალი ნაკადს შეუძლია გვერდის ავლით შევსების ცილინდრების ნაპირი, სანამ ნარევის შემადგენლობა რეგულირდება. მას შემდეგ, რაც ნარევი გადატუმბული იქნება შევსების ცილინდრებში, ის შეიძლება გადავიდეს სკუბა ცილინდრებში შემოვლითი გზით ან საჰაერო ტუმბოს გამოყენებით. მუდმივი ნაკადის ქარხანას ასევე შეუძლია გამოიყენოს შთანთქმის ქვესისტემა, როგორც ჟანგბადის წყარო, PSA შთამნთქმელის პერიოდული გაწმენდით.

არსებობს მუდმივი ნაკადის ერთეულების კიდევ ერთი კლასი, რომლებიც ჰაერს აწვდიან კომერციულ მყვინთავს ჰაერის მიწოდების შლანგის მეშვეობით. ასეთ დანადგარებს აქვთ ნარევის შემადგენლობის მუდმივობის მონიტორინგის საშუალებები - სხვადასხვა ნაკადის მრიცხველები და რეგულატორები. მათი გამომავალი წნევა ჩვეულებრივ 200 psi-ზე ნაკლებია (13 ატმ).

11. აბსორბცია შთამნთქმელის (PSA) პერიოდული გაწმენდით.

ეს მეთოდი ეფუძნება მასალის გამოყენებას, რომელსაც ეწოდება "მოლეკულური საცერი" - სინთეზური ფოროვანი თიხის მსგავსი მასალა, რომლის ფორები უზრუნველყოფს ძალიან დიდ ზედაპირს. ეს ზედაპირი შთანთქავს გაზებს („ადსორბირება“ ნიშნავს „ზედაპირზე შთანთქმას“). აზოტი უფრო სწრაფად შეიწოვება, ვიდრე ჟანგბადი, ამიტომ ადსორბენტში გამავალი ჰაერი უფრო მდიდარი ხდება ჟანგბადით (უფრო ზუსტად, ღარიბი აზოტით). გამოყენებულია ორი შთამნთქმელი ფირფიტა, რომელთა შორისაც ხდება ჰაერის ნაკადის გადართვა. როდესაც ნაკადი მიმართულია ერთ ფირფიტაზე, ის შთანთქავს აზოტს, ხოლო მეორე ფირფიტა ამ დროს გაწმენდილია ადრე ადსორბირებული აზოტისაგან. შემდეგ ფირფიტები იცვლიან როლებს.

ფირფიტების გაწმენდის წნევისა და სიხშირის შეცვლით შესაძლებელია გამომავალ ნარევში ჟანგბადის შემცველობის სხვადასხვა მნიშვნელობების მიღება. მაქსიმალური მიღწევადი ჟანგბადის შემცველობა არის 95%, დანარჩენი არის არგონი. არგონი ამ ტიპის ადსორბენტთან მიმართებაში იქცევა თითქმის ჟანგბადის მსგავსად (ანუ ის არ არის ადსორბირებული), ამიტომ გამომავალი ნარევში იქნება ჟანგბადის თითქმის იგივე პროპორციით, როგორც შემავალ ჰაერში. ეს არგონი არ მოქმედებს მყვინთავზე.

ამ ტიპის დანადგარები არ საჭიროებს ჟანგბადს მაღალი წნევის ქვეშ, მაგრამ ისინი რთული და საკმაოდ ძვირია შეძენისა და მოვლის თვალსაზრისით; გამომავალი ნაკადი უნდა გადატუმბოს ცილინდრებში ჟანგბადთან თავსებადი გაწმენდილი კომპრესორის ან ჰაერის ტუმბოს გამოყენებით (სურათზე).

12. მემბრანული გამოყოფა.

ეს მეთოდი ეფუძნება მემბრანის გამოყენებას, რომელიც სუფთა ჰაერის გავლისას საშუალებას აძლევს ჟანგბადის მოლეკულებს უკეთესად გაიაროს, ვიდრე აზოტის მოლეკულები. ამგვარად, გამომავალი ნარევი გამდიდრებულია ჟანგბადით, ხოლო ჟანგბადის კონცენტრაცია განისაზღვრება შეყვანის ნაკადით. კომერციულად ხელმისაწვდომ სისტემებში მაქსიმალური მიღწევადი ჟანგბადის შემცველობა არის დაახლოებით 40%. იგივე ტექნოლოგია, სხვათა შორის, გამოიყენება ჰელიუმის გამოყოფისთვის ზოგიერთ სხვა პროცესში.

PSA ერთეულების მსგავსად, არ არის საჭირო მაღალი წნევის ჟანგბადის გამოყენება. გამონადენი უნდა გადაიტუმბოს ცილინდრებში ჟანგბადთან თავსებადი გაწმენდილი კომპრესორის ან ჰაერის ტუმბოს გამოყენებით. მემბრანული სისტემები საკმაოდ საიმედოა და არ საჭიროებს განსაკუთრებულ მოვლას, იმ პირობით, რომ შემავალი ნაკადის სისუფთავე საკმარისია.

გაზები არქივი

წყალბადისა და ჟანგბადის აირის ნარევი, თუ მათიმასობრივი წილადები 1 და 2 ტოლია, შესაბამისად... ინდივიდუალური დამახასიათებელი პარამეტრები თვისებებიგაზი, და ამიტომ არის... T=400 K. 8 თავი 1 მექანიკის ფიზიკური საფუძვლები თავი 1 მექანიკის ფიზიკური საფუძვლები...

შესავალი 3 თავი 1 მეცნიერები და მათი აღმოჩენები

დისერტაციის რეზიუმე

... თავები. შესავალი თავი 1: მეცნიერები და მათიაღმოჩენები. - პრისტლის გამოცდილება თავი 2. ფოტოსინთეზის ისტორია. თავი 3: ფოტოსინთეზის მნიშვნელობა ბუნებაში. თავი... ნახშირორჟანგი გაზიჟანგბადში. ნახშირბადოვანი გაზისაჭიროა... ელექტროქიმიური პოტენციალი. Თვისებებითილაკოიდური მემბრანა...

დაე, აურიონ ნ ქიმიურად არ რეაგირებს მათ შორის იდეალური გაზები ვარაუდობენ, რომ ცნობილია ყველა კომპონენტის მდგომარეობის საწყისი თერმოდინამიკური პარამეტრები შერევამდე და შერევის პირობები (გარემოსთან ურთიერთქმედების პირობები). საჭიროა მოძებნა წონასწორობა აირების მდგომარეობის პარამეტრები შერევის შემდეგ.

მოდით განვიხილოთ შერევის ორი შემთხვევა, სიმარტივისთვის, თუ დავუშვებთ, რომ ეს პროცესი ხდება გარემოსთან სითბოს გაცვლის გარეშე .

2.1. შერევა ზე W=კონსტ

ამ შემთხვევაში, შერევის პირობები ისეთია, რომ მიღებული ნარევის მოცულობა ვსმ უდრის ნარევი კომპონენტების საწყისი მოცულობების ჯამს W H i:

(არ დაბნეული W H iნაწილობრივი მოცულობებით ვ ი, განხილული პუნქტში 1.4.3.)

აღვნიშნოთ:

P H i- საწყისი წნევა მეე გაზი;

T H i,t H i- საწყისი ტემპერატურა მე-ე გაზი შესაბამისად 0-ზე TOან 0 თან.

იმიტომ რომ მთელი სისტემა ნაირები პირობებში შერევისას W=კონსტარ ასრულებს გარე სამუშაოს, მაშინ ამ შემთხვევისთვის თერმოდინამიკის პირველი კანონის შესაბამისად () შეგვიძლია დავწეროთ:

Აქ: უსმ - აირების ნარევის შიდა ენერგია წონით მსმ კილოგრამი

ტემპერატურასთან ერთად T 0 K;

U H i- შინაგანი ენერგია მეგაზის მასა მ იკილოგრამები

საწყისი ტემპერატურით T H i .

მოდით შემოგთავაზოთ შემდეგი აღნიშვნა:

uსმ – ტემპერატურაზე აირების ნარევის სპეციფიკური შიდა ენერგია T 0 K;

u H i -სპეციფიკური შინაგანი ენერგია მე- გაზი საწყისი ტემპერატურით T H i .

შემდეგ განტოლება (2.1.1) იღებს შემდეგ ფორმას:

(2.1.2)

როგორც ცნობილია, იდეალური გაზისთვის du=C v dT, საიდან, შიდა ენერგიის დათვლისას 0 0 კშეიძლება დაიწეროს:

აქ: - საშუალო დიაპაზონში 0 T 0 Kაირების ნარევის მასის იზოქორული სითბოს ტევადობა;

საშუალო დიაპაზონში 0 T H i 0 Kმასის იზოქორული სითბოს მოცულობა მეგაზი.

(2.1.3) (2.1.2) ჩანაცვლების შემდეგ მივიღებთ:

მაგრამ 1.4.10 პუნქტის შესაბამისად, გაზების ნარევის ნამდვილი მასის სითბოს სიმძლავრე გამოიხატება კომპონენტების მასის ფრაქციებში. გ იდა მათი ნამდვილი სითბოს სიმძლავრე შემდეგნაირად:

ანალოგიურად, საშუალო დიაპაზონში 0 T 0 Kაირების ნარევის მასის იზოქორული სითბოს სიმძლავრე განისაზღვრება შემდეგნაირად:

ამ გამოხატვის ჩანაცვლებით განტოლების მარცხენა მხარეს (2.1.4) მივიღებთ:

საიდან (2.1.5)

იმიტომ რომ მდგომარეობის განტოლებიდან, შემდეგ ჩანაცვლების შემდეგ მ იგანტოლებაში (2.1.5) საბოლოოდ მივიღებთ ნარევის ტემპერატურის ფორმულას ნაირები:

როგორც ცნობილია, ამიტომ ფორმულა (2.1.6) შეიძლება დაიწეროს შემდეგი ფორმით:

(შეგახსენებთ, რომ პროდუქტი არის საშუალო დიაპაზონში 0- T H i 0 Kმოლარული იზოქორული სითბოს მოცულობა მეგაზი.)

საცნობარო ლიტერატურაში, სითბოს სიმძლავრის ემპირიული დამოკიდებულება ტემპერატურაზე ხშირად მოცემულია დიაპაზონისთვის 0 t 0 C .

(2.1.8) და (2.1.9) (2.1.2) განტოლებაში ჩანაცვლების შემდეგ მივიღებთ:

ჩანაცვლება მ იმისი მნიშვნელობა, ჩვენ საბოლოოდ ვიღებთ ფორმულას გაზის ნარევის ტემპერატურისთვის გრადუსებში ცელსიუსი :

გამოხატავს რ იმოლეკულური მასის მეშვეობით ვიღებთ სხვა ფორმულას:

(2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) და (2.1.11) ფორმულების მნიშვნელები შეიცავს საშუალო სითბოს სიმძლავრეებს, რისთვისაც ნარევის ტემპერატურა გამოიყენება საშუალო მნიშვნელობის ზედა ზღვარად ( ტან თ), იყო მონდომებული. ამის გამო, ნარევის ტემპერატურა განისაზღვრება ამ ფორმულებით თანმიმდევრული მიახლოების მეთოდი .

2.1.1. დროს გაზის შერევის განსაკუთრებული შემთხვევები W=კონსტ

განვიხილოთ ფორმულების რამდენიმე განსაკუთრებული შემთხვევა (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) და (2.1.11).

1. აირები იყოს შერეული, რისთვისაც ადიაბატური მაჩვენებლის დამოკიდებულებაა კ იტემპერატურის უგულებელყოფა შეიძლება.

(Სინამდვილეში TOტემპერატურის მატებასთან ერთად მცირდება, რადგან

სად ს ან რ , აარის ემპირიული დადებითი კოეფიციენტები.

ტექნიკური გამოთვლებისთვის 0-დან 2000 0 C-მდე დიაპაზონში შეგიძლიათ გამოიყენოთ შემდეგი ფორმულები:

ა) დიატომური აირებისთვის TO 1,40 - 0,50 10 -4 ტ;

ბ) წვის პროდუქტებისთვის TO 1,35 - 0,55 10 -4 ტ.

ამ ფორმულებიდან ირკვევა, რომ ტემპერატურის გავლენა ადიაბატურ ინდექსზე TOშესამჩნევი ხდება მხოლოდ ასობით გრადუსი ცელსიუსის ტემპერატურაზე.)

ამრიგად, თუ დავუშვებთ, რომ

მაშინ ფორმულა (2.1.6) მიიღებს შემდეგ ფორმას:

ფორმულა (2.1.12) შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც პირველი მიახლოება ფორმულებისთვის (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) და (2.1.11)

2. მოდით იყოს შერეული აირები, რომელთა მოლური იზოქორული სითბური სიმძლავრეები ტოლია და ამ სითბოს სიმძლავრეების დამოკიდებულება ტემპერატურაზე შეიძლება უგულებელვყოთ, ე.ი.

შემდეგ განტოლება (2.1.7) იღებს ძალიან მარტივ ფორმას:

თუ გაზებს აქვთ თანაბარი მოლარული იზოქორული სითბოს სიმძლავრე, მაშინ მაიერის განტოლების შესაბამისად

მოლური იზობარული სითბური სიმძლავრეები ერთმანეთის ტოლი უნდა იყოს და, შესაბამისად, ადიაბატური მაჩვენებლები ტოლი უნდა იყოს, ე.ი.

ამ პირობით განტოლება (2.1.12) იქცევა (2.1.13).

2.1.2. წნევა აირების შერევის შემდეგ ზე W=კონსტ

აირების შერევის შემდეგ დადგენილი წნევა შეიძლება განისაზღვროს 1.4.2 პუნქტის ფორმულებით ან პირობით:

რსმ ვსმ = მსმ რსმ თ= მსმ თ.

მრავალი ტექნიკური პრობლემის გადაჭრა ხშირად გულისხმობს სხვადასხვა გაზების (სითხეების) ან ერთი და იმავე გაზის (თხევადი) სხვადასხვა რაოდენობის შერევას სხვადასხვა თერმოდინამიკურ მდგომარეობაში. გადაადგილების პროცესების ორგანიზებისთვის, შემუშავებულია მრავალფეროვანი შერევის მოწყობილობებისა და აპარატების საკმაოდ დიდი ასორტიმენტი.

შერევის პროცესების თერმოდინამიკური ანალიზისას, ამოცანა ჩვეულებრივ დგება ნარევის მდგომარეობის პარამეტრების განსაზღვრაზე საწყისი შერევის კომპონენტების მდგომარეობის ცნობილი პარამეტრებიდან.

ამ პრობლემის გადაწყვეტა განსხვავებული იქნება იმის მიხედვით, თუ რა პირობებში ტარდება ეს პროცესი. რეალურ პირობებში წარმოქმნილი აირების ან სითხეების ნარევების წარმოქმნის ყველა მეთოდი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად: 1) მუდმივ მოცულობაში შერევის პროცესი; 2) ნაკადში შერევის პროცესი; 3) მოცულობის შევსებისას შერევა.

შერევის პროცესები ჩვეულებრივ განიხილება, რომ ხდება სითბოს გაცვლის გარეშე შერევის სისტემასა და გარემოს შორის, ანუ ხდება ადიაბატურად. სითბოს გაცვლის თანდასწრებით შერევა შეიძლება დაიყოს ორ ეტაპად: ადიაბატური შერევა სითბოს გაცვლის გარეშე და სითბოს გაცვლა მიღებულ ნარევში გარემოსთან.

დასკვნების გასამარტივებლად განვიხილოთ ორი რეალური აირის შერევა. სამი ან მეტი აირის ერთდროული შერევა შესაძლებელია ორი აირის გაანგარიშების ფორმულების გამოყენებით ახალი კომპონენტის თანმიმდევრული დამატებით.

შერევის ყველა შემთხვევა შეუქცევადი პროცესია, თუნდაც მხოლოდ იმიტომ, რომ ნარევის კომპონენტებად დაყოფა აუცილებლად მოითხოვს სამუშაოს დახარჯვას. როგორც ნებისმიერ შეუქცევად პროცესში, შერევის დროსაც ხდება ენტროპიის ზრდა ს c სისტემები და შესრულების შესაბამისი დაკარგვა (ენერგია): დე = თ o.s. სგ, სადაც თо.с – გარემოს ტემპერატურა.

გაზების შერევისას, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა წნევა და ტემპერატურა, დამატებითი დანაკარგები წარმოიქმნება შერეულ გაზებს შორის სითბოს შეუქცევადი გაცვლის და მათი წნევის სხვაობის გამოუყენებლობის გამო. ამრიგად, შერევის დროს ენტროპიის ზრდა ხდება როგორც ბუნებით განსხვავებული გაზების ან სითხეების ფაქტობრივი შერევის (დიფუზიის) შედეგად, ასევე შერეული ნივთიერებების ტემპერატურისა და წნევის გათანაბრების გამო.

მოდით შევხედოთ შერევის შესაძლო მეთოდებს.

2.1. მუდმივი მოცულობის შერევის პროცესები

ნება რამდენიმე თერმულად იზოლირებული ჭურჭელი მოცულობის ვდანაყოფი დაყოფილია ორ განყოფილებად, რომელთაგან ერთი შეიცავს გაზს (თხევადს) პარამეტრებით გვ 1, u 1, თ 1 , უ 1, მეორეში - სხვა გაზი (თხევადი) პარამეტრებით გვ 2, u 2, თ 2 , უ 2, (ნახ. 2.1).

გვ 1 , თ 1, u 1,

უ 1 , მ 1

გვ 2 , თ 2, u 2,

უ 2 , მ 2

გვ, თ, შენ, უ, მ

ბრინჯი. 2.1. შერევის პროცესის დიაგრამა

მუდმივ მოცულობაში

ჩვენ აღვნიშნავთ გაზის მასას ერთ განყოფილებაში და ამ განყოფილების მოცულობას შესაბამისად მ 1 და ვ 1, ხოლო მეორე განყოფილებაში - მ 2 და ვ 2. როდესაც გამყოფი დანაყოფი ამოღებულია, თითოეული გაზი გავრცელდება დიფუზიის გზით მთელ მოცულობაზე და შედეგად მიღებული ნარევის მოცულობა აშკარად ტოლი იქნება ჯამისა. ვ = ვ 1 + ვ 2. შერევის შედეგად აირის წნევა, ტემპერატურა და სიმკვრივე ჭურჭლის მთელ მოცულობაში გათანაბრდება. მოდით აღვნიშნოთ გაზის მდგომარეობის პარამეტრების მნიშვნელობები შერევის შემდეგ გვ, შენ, თ, უ.

ენერგიის კონსერვაციის კანონის მიხედვით, გაზების მიღებულ ნარევს ექნება შიდა ენერგია, რომელიც უდრის თითოეული გაზის შიდა ენერგიების ჯამს:

უ = უ 1 + უ 2

მ 1 u 1 + მ 2 u 2 = (მ 1 + მ 2) u = მუ. (2.1)

აირის სპეციფიკური შიდა ენერგია შერევის შემდეგ განისაზღვრება შემდეგნაირად:

. (2.2)

ანალოგიურად, ნარევის სპეციფიკური მოცულობა უდრის:

. (2.3)

რაც შეეხება გაზის დარჩენილ პარამეტრებს შერევის შემდეგ ( გვ, თ, ს), შემდეგ გაზებისა და სითხეებისთვის ისინი არ შეიძლება გამოითვალოს ანალიტიკურად ზოგადი ფორმით ნარევის კომპონენტების პარამეტრების მნიშვნელობებით. მათი დასადგენად, თქვენ უნდა გამოიყენოთ უ, u-დიაგრამა, რომელზეც გამოსახულია იზობარები და იზოთერმები ან უ, თ- დიაგრამა, რომელზეც აღინიშნება იზოქორები და იზობარები (იგივე აირის შერევისთვის), ან გაზებისა და სითხეების თერმოდინამიკური თვისებების ცხრილები. შერევის შემდეგ გაზის (2.2) და (2.3) u მიმართებების გამოყენებით დადგენის შემდეგ, შეგიძლიათ იპოვოთ დიაგრამებიდან ან ცხრილებიდან. გვ, თ, ს.

ღირებულებები გვ, თდა სშერევის შემდეგ აირები შეიძლება პირდაპირ გამოიხატოს შერეული ნაწილების მდგომარეობის პარამეტრების ცნობილი მნიშვნელობებით მხოლოდ იდეალური გაზებისთვის. მოდით აღვნიშნოთ პირველი გაზის სითბოს სიმძლავრის საშუალო მნიშვნელობა ტემპერატურის დიაპაზონში თ 1-მდე თმეშვეობით და კიდევ ერთი გაზი ტემპერატურის დიაპაზონში თ 2-მდე თმეშვეობით
.

Იმის გათვალისწინებით
;
;
გამონათქვამიდან (2.2) ვიღებთ:

თ =
ან თ =
, (2.4)

სად გ 1 და გ 2 – იდეალური აირების მასიური ფრაქციები, რომლებიც ქმნიან ნარევს.

იდეალური აირების მდგომარეობის განტოლებიდან გამოდის:

მ 1 = ;მ 2 = .

მასის მნიშვნელობების (2.4-ში) ჩანაცვლების შემდეგ, აირის ნარევის ტემპერატურა შეგიძლიათ იხილოთ გამოხატულებიდან

თ =
. (2.5)

ჩვენ განვსაზღვრავთ იდეალური აირების ნარევის წნევას, როგორც აირის ნარევის კომპონენტების ნაწილობრივი წნევის ჯამს.
, სადაც ნაწილობრივი წნევა და განისაზღვრება კლაპეირონის განტოლების გამოყენებით.

ენტროპიის ზრდა ს c შეუქცევადი შერევის სისტემები გვხვდება ნარევში შემავალი გაზების ენტროპიის ჯამების სხვაობით შერევის შემდეგ და საწყისი კომპონენტების შერევამდე:

ს = ს – (მ 1 ს 1 + მ 2 ს 2).

იდეალური აირების ნარევისთვის, როდესაც ორი აირი შერეულია.

ს გ = მ[(გ 1 C გვ 1 + გ 2 C გვ 2) ლნ თ – (გ 1 რ 1 + გ 2 რ 2) ლნ გვ]–

– [მ 1 (C გვ 1 ლნ თ 1 – რლნ გვ 1) + მ 2 (C გვ 2 ლნ თ 2 – რლნ გვ 2)]–

–მ(რ 1 გ 1 ლნ რ 1 + რ 2 გ 2 ლნ რ 2),

სად რ მე- იდეალური აირების მოცულობითი ფრაქცია, რომელიც ქმნის ნარევს;

რ– ნარევის აირის მუდმივი, რომელიც განისაზღვრება განტოლებით:

რ = გ 1 რ 1 + გ 2 რ 2 .

ენერგიისა და ანერგიის დიაგრამა მუდმივ მოცულობაში შერევისთვის ნაჩვენებია ნახ. 2.2.

ბრინჯი. 2.2. ენერგიისა და ანერგიის დიაგრამა ზე

შერევა მუდმივ მოცულობაში:
- სპეციფიური ექსერგიის დაკარგვა შერევის დროს

2. სხვადასხვა ტემპერატურის მქონე აირებისა და ორთქლის შერევა.

ასე წარმოიქმნება ატმოსფერული ნისლები. ყველაზე ხშირად, ნისლი ჩნდება ნათელ ამინდში ღამით, როდესაც დედამიწის ზედაპირი, რომელიც ინტენსიურად ასხივებს სითბოს, ძლიერ კლებულობს. თბილი, ტენიანი ჰაერი შედის კონტაქტში გაცივებულ დედამიწასთან ან ცივ ჰაერთან მის ზედაპირთან ახლოს და მასში წარმოიქმნება თხევადი წვეთები. იგივე ხდება თბილი და ცივი ჰაერის ფრონტების შერევისას.

3. ორთქლის შემცველი აირის ნარევის გაგრილება.

ეს შემთხვევა შეიძლება აისახოს ქვაბის მაგალითით, რომელშიც წყალი ადუღდა. წყლის ორთქლი გამოდის სადინრიდან, რომელიც უხილავია, რადგან არ აფანტავს სინათლეს. შემდეგი, წყლის ორთქლი სწრაფად კლებულობს, მასში არსებული წყალი კონდენსირდება და უკვე ჭურჭლის ამოსასვლელიდან მცირე მანძილზე ვხედავთ რძისფერ ღრუბელს - ნისლს, რომელიც ხილული გახდა სინათლის გაფანტვის უნარის გამო. მსგავსი ფენომენი შეინიშნება, როცა ყინვაგამძლე დღეს ფანჯარას ვხსნით. უფრო გამძლე აეროზოლი იქმნება, როდესაც ტაფაში დუღილი ზეთი ქმნის გაზს (ზეთის აეროზოლს) ოთახში, რომლის ამოღება შესაძლებელია მხოლოდ ოთახის კარგად ვენტილაციის გზით.

გარდა ამისა, კონდენსაციის აეროზოლი შეიძლება წარმოიქმნას გაზის რეაქციების შედეგად, რაც იწვევს არასტაბილური პროდუქტების წარმოქმნას:

· საწვავის წვის დროს წარმოიქმნება გამონაბოლქვი აირები, რომელთა კონდენსაცია იწვევს წვის კვამლის გაჩენას;

· როდესაც ფოსფორი იწვის ჰაერში, წარმოიქმნება თეთრი კვამლი (P 2 O 5);

· აირისებრი NH 3 და HC1 ურთიერთქმედება წარმოქმნის კვამლს MH 4 C1 (sv);

· ჰაერში ლითონების დაჟანგვა, რომელიც ხდება სხვადასხვა მეტალურგიულ და ქიმიურ პროცესებში, თან ახლავს ლითონის ოქსიდების ნაწილაკებისგან შემდგარი ორთქლის წარმოქმნა.

დისპერსიის მეთოდები

დისპერსიული აეროზოლები წარმოიქმნება მყარი და თხევადი სხეულების დაფქვის (შესხურების) დროს აირისებრ გარემოში და ფხვნილის შემცველი ნივთიერებების შეჩერებულ მდგომარეობებში გადასვლისას ჰაერის დინების მოქმედებით.

მყარი ნივთიერებების შესხურება ხდება ორ ეტაპად:

სახეხი და შემდეგ შესხურება. ნივთიერების გადატანა აეროზოლურ მდგომარეობაში უნდა განხორციელდეს აეროზოლის გამოყენების დროს, რადგან, სხვა დისპერსიული სისტემებისგან განსხვავებით - ემულსიების, სუსპენზიების, აეროზოლების წინასწარ მომზადება შეუძლებელია. საყოფაცხოვრებო პირობებში, თხევადი და ფხვნილის აეროზოლების მისაღებად თითქმის ერთადერთი საშუალებაა მოწყობილობა, რომელსაც ეწოდება "აეროზოლური პაკეტი" ან "აეროზოლის ქილა". მასში შემავალი ნივთიერება შეფუთულია წნევის ქვეშ და ასხურება თხევადი ან შეკუმშული გაზების გამოყენებით.

აეროზოლების ზოგადი მახასიათებლები

აეროზოლების თვისებები განისაზღვრება:

დისპერსიული ფაზის და დისპერსიული გარემოს ნივთიერებების ბუნება;

აეროზოლის ნაწილობრივი და მასობრივი კონცენტრაცია;

ნაწილაკების ზომა და ნაწილაკების ზომის განაწილება;

პირველადი (არააგრეგირებული) ნაწილაკების ფორმა;

აეროზოლის სტრუქტურა;

ნაწილაკების მუხტი.

აეროზოლების კონცენტრაციის დასახასიათებლად, სხვა დისპერსიული სისტემების მსგავსად, გამოიყენება მასის კონცენტრაცია და რიცხვითი (ნაწილობრივი) კონცენტრაცია.

მასის კონცენტრაცია არის ყველა შეჩერებული ნაწილაკების მასა გაზის მოცულობის ერთეულზე.

რიცხვითი კონცენტრაცია არის ნაწილაკების რაოდენობა აეროზოლის მოცულობის ერთეულზე. რაც არ უნდა დიდი იყოს რიცხვითი კონცენტრაცია აეროზოლის წარმოქმნის მომენტში, რამდენიმე წამის შემდეგ ის არ შეიძლება აღემატებოდეს 10 3 ნაწილაკს/სმ 3-ს.

აეროზოლის ნაწილაკების ზომები

ნაწილაკების მინიმალური ზომა განისაზღვრება აგრეგაციის მდგომარეობაში ნივთიერების არსებობის შესაძლებლობით. ამრიგად, წყლის ერთი მოლეკულა ვერ წარმოქმნის გაზს, სითხეს ან მყარს. ფაზის შესაქმნელად საჭიროა მინიმუმ 20-30 მოლეკულის აგრეგატები. მყარი ან თხევადი უმცირესი ნაწილაკი არ შეიძლება ჰქონდეს 110-3 მიკრონიზე ნაკლები ზომა. გაზის უწყვეტ გარემოდ გასათვალისწინებლად აუცილებელია, რომ ნაწილაკების ზომები გაცილებით დიდი იყოს, ვიდრე გაზის მოლეკულების თავისუფალი გზა. ნაწილაკების ზომის ზედა ზღვარი მკაცრად არ არის განსაზღვრული, მაგრამ 100 მიკრონიზე დიდი ნაწილაკები ჰაერში დიდხანს დარჩენას ვერ ახერხებენ.

აეროზოლების მოლეკულურ-კინეტიკური თვისებები

აეროზოლების მოლეკულური კინეტიკური თვისებების თავისებურებები განპირობებულია:

დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების დაბალი კონცენტრაცია - ასე რომ, თუ ოქროს ჰიდროზოლის 1 სმ 3 შეიცავს 10 16 ნაწილაკს, მაშინ ოქროს აეროზოლის იგივე მოცულობა შეიცავს 10 7-ზე ნაკლებ ნაწილაკს;

დისპერსიული საშუალების დაბალი სიბლანტე - ჰაერი, შესაბამისად, ნაწილაკების მოძრაობის დროს წარმოქმნილი ხახუნის დაბალი კოეფიციენტი (B);

დისპერსიული საშუალების დაბალი სიმკვრივე, შესაბამისად ρ ნაწილი » ρ გაზი.

ეს ყველაფერი იწვევს იმ ფაქტს, რომ ნაწილაკების მოძრაობა აეროზოლებში ხდება ბევრად უფრო ინტენსიურად, ვიდრე ლიოსოლებში.

განვიხილოთ უმარტივესი შემთხვევა, როდესაც აეროზოლი იმყოფება დახურულ კონტეინერში (ანუ გარე ჰაერის ნაკადები გამორიცხულია) და ნაწილაკებს აქვთ სფერული ფორმა რადიუსით r და სიმკვრივით p. ასეთ ნაწილაკზე ერთდროულად მოქმედებს გრავიტაციული ძალა, რომელიც მიმართულია ვერტიკალურად ქვემოთ და ხახუნის ძალა საპირისპირო მიმართულებით. გარდა ამისა, ნაწილაკი ბრაუნის მოძრაობაშია, რომლის შედეგია დიფუზია.

აეროზოლებში დიფუზიისა და დალექვის პროცესების რაოდენობრივად შესაფასებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ მნიშვნელობები

სპეციფიური დიფუზიის ნაკადი i დიფ და

სპეციფიური დალექვის ნაკადი i sed. .

იმის გასარკვევად, თუ რომელი ნაკადი ჭარბობს, განიხილეთ მათი თანაფარდობა:

ამ გამოთქმაში (p - p 0) » 0. შესაბამისად, წილადის ზომა განისაზღვრება ნაწილაკების ზომით.

თუ r > 1 μm, მაშინ i sed » i diff, ანუ დიფუზია შეიძლება უგულებელვყოთ - ხდება სწრაფი დალექვა და ნაწილაკები წყდება ჭურჭლის ფსკერზე.

თუ რ< 0,01 мкм, то i сед « i диф. В этом случае можно пренебречь седиментацией - идет интенсивная диффузия, в результате которой частицы достигают стенок сосуда и прилипают к ним. Если же частицы сталкиваются между собой, то они слипаются, что приводит к их укрупнению и уменьшению концентрации.

ამრიგად, როგორც ძალიან მცირე, ასევე ძალიან დიდი ნაწილაკები სწრაფად ქრება აეროზოლიდან: პირველი კედელზე გადაბმის ან ადჰეზიის გამო, მეორე კი ფსკერზე დასახლების შედეგად. საშუალო ზომის ნაწილაკებს აქვთ მაქსიმალური სტაბილურობა. ამიტომ, რაც არ უნდა დიდი იყოს ნაწილაკების რიცხვითი კონცენტრაცია აეროზოლის წარმოქმნის მომენტში, რამდენიმე წამის შემდეგ ის არ აღემატება 10 3 ნაწილს/სმ 3-ს.

აეროზოლების ელექტრო თვისებები

აეროზოლის ნაწილაკების ელექტრული თვისებები მნიშვნელოვნად განსხვავდება ლიოსოლში არსებული ნაწილაკების ელექტრული თვისებებისგან.

1. EDL არ ხდება აეროზოლის ნაწილაკებზე, ვინაიდან აირისებრი გარემოს დაბალი დიელექტრიკული მუდმივის გამო მასში პრაქტიკულად არ ხდება ელექტროლიტური დისოციაცია.

2. ნაწილაკებზე მუხტი ძირითადად წარმოიქმნება იონების განურჩეველი ადსორბციის გამო, რომლებიც წარმოიქმნება აირის ფაზაში კოსმოსური, ულტრაიისფერი ან რადიოაქტიური სხივების მიერ აირის იონიზაციის შედეგად.

3. ნაწილაკების მუხტი ბუნებით შემთხვევითია და ერთნაირი ბუნებისა და ზომის ნაწილაკებისთვის შეიძლება განსხვავებული იყოს როგორც სიდიდით, ასევე ნიშნით.

4. ნაწილაკების მუხტი დროთა განმავლობაში იცვლება სიდიდითაც და ნიშნითაც.

5. სპეციფიკური ადსორბციის არარსებობის შემთხვევაში, ნაწილაკების მუხტები ძალიან მცირეა და ჩვეულებრივ აღემატება ელემენტარულ ელექტრულ მუხტს არაუმეტეს 10-ჯერ.

6. სპეციფიკური ადსორბცია დამახასიათებელია აეროზოლებისთვის, რომელთა ნაწილაკები წარმოიქმნება მაღალპოლარული ნივთიერებით, ვინაიდან ამ შემთხვევაში საკმაოდ დიდი პოტენციური ნახტომი ხდება ინტერფაზურ ზედაპირზე, მოლეკულების ზედაპირული ორიენტაციის გამო. მაგალითად, წყლის ან თოვლის აეროზოლების ზედაპირულ ზედაპირზე არის 250 მვ-ის რიგის დადებითი ელექტრული პოტენციალი.

პრაქტიკიდან ცნობილია, რომ ლითონების აეროზოლების ნაწილაკები და მათი ოქსიდები ჩვეულებრივ ატარებენ უარყოფით მუხტს (Zn, ZnO, MgO, Fe 2 0 3) და არალითონების აეროზოლების ნაწილაკებს და მათ ოქსიდებს (SiO 2, P 2 O 5) დადებითად არის დამუხტული. NaCl და სახამებლის ნაწილაკები დადებითად არის დამუხტული, ხოლო ფქვილის ნაწილაკები უარყოფით მუხტს ატარებენ.

აგრეგატიული სტაბილურობა. კოაგულაცია

სხვა დისპერსიული სისტემებისგან განსხვავებით, აეროზოლებში არ არის ურთიერთქმედება ნაწილაკების ზედაპირსა და აირისებრ გარემოს შორის, რაც იმას ნიშნავს, რომ არ არსებობს ძალები, რომლებიც ხელს უშლიან ნაწილაკებს ერთმანეთთან და მაკროსკოპულ სხეულებთან შეჯახებისას. ამრიგად, აეროზოლები აგრეგატულად არასტაბილური სისტემებია. მათში კოაგულაცია ხდება სწრაფი კოაგულაციის ტიპის მიხედვით, ანუ ნაწილაკების ყოველი შეჯახება იწვევს მათ ერთმანეთთან შეკვრას.

კოაგულაციის სიჩქარე სწრაფად იზრდება აეროზოლის რიცხვითი კონცენტრაციის მატებასთან ერთად.

აეროზოლის საწყისი კონცენტრაციის მიუხედავად, რამდენიმე წუთის შემდეგ 1 სმ 3-ში არის 10 8 -10 6 ნაწილაკი (შედარებისთვის, ლიოსოლებში არის ~ 10 15 ნაწილაკი). ამდენად, საქმე გვაქვს ძალიან ძლიერ განზავებულ სისტემებთან.

კოაგულაციის სიჩქარის დამოკიდებულება აეროზოლის კონცენტრაციის რაოდენობის ზრდაზე
საწყისი რიცხვითი კონცენტრაცია 1 სმ 3-ში	აეროზოლის კონცენტრაციის 2-ჯერ შესამცირებლად საჭირო დრო
	წამის ფრაქციები
	15-30 წმ
	30 წთ
	Რამოდენიმე დღე

აეროზოლის განადგურების მეთოდები

მიუხედავად იმისა, რომ აეროზოლები აგრეგატულად არასტაბილურია, მათი განადგურების პრობლემა ძალიან მწვავეა. ძირითადი პრობლემები, რომელთა გადაჭრა მოითხოვს აეროზოლების განადგურებას:

ატმოსფერული ჰაერის გაწმენდა სამრეწველო აეროზოლებისგან;

სამრეწველო კვამლიდან ძვირფასი პროდუქტების აღება;

ღრუბლებისა და ნისლის ხელოვნური შესხურება ან გაფანტვა.

აეროზოლები განადგურებულია

· ჰაერის დინების გავლენის ქვეშ ან ამავე სახელწოდების ნაწილაკების მუხტის გამო დისპერსია;

· დანალექი;

· ჭურჭლის კედლებზე დიფუზია;

· კოაგულაცია;

· დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების აორთქლება (არასტაბილური ნივთიერებების აეროზოლების შემთხვევაში).

სამკურნალო საშუალებებიდან ყველაზე უძველესი ბუხარია. ისინი ცდილობენ ატმოსფეროში მავნე აეროზოლების რაც შეიძლება მაღალ გამოშვებას, რადგან ზოგიერთი ქიმიური ნაერთი, რომელიც მზის შუქის გავლენის ქვეშ ხვდება ატმოსფეროს მიწის ფენაში და სხვადასხვა რეაქციების შედეგად, გარდაიქმნება ნაკლებად საშიშ ნივთიერებებად (ნორილსკის სამთო და მეტალურგიული კომბინატი, მაგალითად, სამარხიანი მილს აქვს სიმაღლე 420 მ).

თუმცა, სამრეწველო წარმოების თანამედროვე კონცენტრაცია მოითხოვს კვამლის გამონაბოლქვის წინასწარ დამუშავებას. შემუშავებულია მრავალი მეთოდი აეროზოლების განადგურებისთვის, მაგრამ ნებისმიერი მათგანი შედგება ორი ეტაპისგან:

პირველი არის დისპერსიული ნაწილაკების დაჭერა, მათი განცალკევება გაზისგან,

მეორე არის აირისებრ გარემოში ნაწილაკების ხელახლა შეღწევის თავიდან აცილება, ეს გამოწვეულია დატყვევებული ნაწილაკების ადჰეზიის და მათგან გამძლე ნალექის წარმოქმნით.

აეროზოლის ცილინდრები

აეროზოლის ქილის მოქმედების პრინციპია ის, რომ შეფუთვაში მოთავსებული პრეპარატი შერეულია ევაკუაციურ სითხეში, რომლის გაჯერებული ორთქლის წნევა იმ ტემპერატურულ დიაპაზონში, რომელზედაც მუშაობს პაკეტი, უფრო მაღალია, ვიდრე ატმოსფერული.

ნარევი გამოიყოფა ცილინდრიდან სითხის ზემოთ გაჯერებული ორთქლის წნევის გავლენის ქვეშ.

ცნობილია, რომ ნებისმიერი სტაბილური ნივთიერების გაჯერებული ორთქლის წნევა განისაზღვრება მხოლოდ ტემპერატურით და არ არის დამოკიდებული მოცულობაზე. ამრიგად, ცილინდრის მთელი მუშაობის განმავლობაში, მასში წნევა დარჩება მუდმივი, შესაბამისად, ნაწილაკების ფრენის დიაპაზონი და შესხურების კონუსის კუთხე თითქმის მუდმივი დარჩება.

შესხურებული ნივთიერების ევაკუაციის სითხესთან ურთიერთქმედების ბუნებიდან და მისი აგრეგაციის მდგომარეობიდან გამომდინარე, აეროზოლური შეფუთვაში არსებული სისტემები შედგება სხვადასხვა რაოდენობის ფაზებისაგან. კომპონენტების ურთიერთ ხსნადობის შემთხვევაში წარმოიქმნება ერთგვაროვანი თხევადი ხსნარი, სხვა შემთხვევაში - ემულსია ან სუსპენზია და ბოლოს, ჰეტეროგენული სისტემა, როდესაც პრეპარატი და ევაკუირებადი სითხე ქმნიან მაკროსკოპულად ჰეტეროგენულ სისტემას. ცხადია, პირველ შემთხვევაში, აეროზოლური პაკეტი შეიცავს ორფაზიან სისტემას - თხევად და გაჯერებულ ორთქლს. როდესაც ემულსია ან სუსპენზია გამოიყოფა ატმოსფეროში, მხოლოდ დისპერსიული საშუალება იჭრება - მიღებულ ნაწილაკებს, საუკეთესო შემთხვევაში, ექნებათ ის ზომები, რაც ჰქონდათ თხევად ფაზაში.

როდესაც პრეპარატი და საევაკუაციო სითხე შეზღუდული რაოდენობით არ ერევა ან არ ერევა ერთმანეთს, ერთ-ერთი სითხე მეორეში იშლება პატარა წვეთების სახით, წარმოიქმნება ემულსიები.

სისტემის ბუნება, რომელიც წარმოიქმნება, როდესაც პროდუქტი ტოვებს შეფუთვას ატმოსფეროში, დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელი სითხეა დისპერსიული ფაზა. თუ დისპერსიული ფაზა არის პრეპარატი, მაშინ იქმნება აეროზოლი. თუ დისპერსიული ფაზა არის ევაკუაციის სითხე, მაშინ მიიღება ქაფი. აეროზოლური ქილების გამოყენებით მიღებული ნაწილაკების ზომა დამოკიდებულია პრეპარატში შემავალი ნივთიერებების ფიზიკურ-ქიმიურ თვისებებზე, კომპონენტების თანაფარდობაზე, ქილის დიზაინის მახასიათებლებზე და მისი მუშაობის ტემპერატურულ პირობებზე.

დისპერსიის ხარისხი შეიძლება დარეგულირდეს: „გამოსასვლელის ზომის ცვალებადობით;

ევაკუაციის სითხის გაჯერებული ორთქლის წნევის შეცვლით;

წამლისა და ევაკუაციის აგენტის რაოდენობრივი თანაფარდობის შეცვლით.

ნივთიერებების აცილება

ყველაზე მნიშვნელოვანი დამხმარე კომპონენტია ნივთიერება, რომელიც უზრუნველყოფს პრეპარატის ატმოსფეროში გათავისუფლებას და მის შემდგომ დისპერსიას. ამ ნივთიერებებს ეწოდება პროპელანტები (ლათინური "pro-peilere" - მართვა). საწვავი უნდა შეასრულოს ორი ფუნქცია:

შექმენით აუცილებელი ზეწოლა წამლის გასათავისუფლებლად;

ატმოსფეროში გამოშვებული პროდუქტის გაფანტვა. ფრეონები და შეკუმშული აირები გამოიყენება როგორც საწვავი. ფრეონები არის ალიფატური სერიის დაბალი მოლეკულური წონის ორგანოფტორული ნაერთები.

მიღებულია ფრეონების აღნიშვნის შემდეგი სისტემა: ბოლო ციფრი (ერთეულების რაოდენობა) ნიშნავს ფტორის ატომების რაოდენობას მოლეკულაში, წინა ციფრი (ათეულების რაოდენობა) ნიშნავს წყალბადის ატომების რაოდენობას გაზრდილი ერთით, ხოლო მესამე. (ასობით რიცხვი) ნიშნავს ნახშირბადის ატომების რაოდენობას ერთით შემცირებული. მაგალითად: F-22 არის CHC1F 2, F-114 არის C 2 C1 2 F 4.

ციკლური სტრუქტურის მოლეკულებისგან შემდგარ ნივთიერებებს ასევე აქვთ რიცხვითი აღნიშვნა, მაგრამ ასო "C" მოთავსებულია რიცხვების წინ, მაგალითად: C318 - C 4 F 8 (ოქტაფტორციკლობუტანი).

შეკუმშულ აირებად გამოიყენება N2, N2O, CO2 და სხვ.

აეროზოლური შეფუთვების უპირატესობები

1. წამლის გადატანა წვრილად დისპერსიულ მდგომარეობაში ხდება თხევადი საწვავის პოტენციური ენერგიის გამო და არ საჭიროებს რაიმე გარე მოწყობილობების გამოყენებას.

2. აეროზოლების შესაქმნელად არ არის საჭირო დანართები.

3. დროის ერთეულში ნივთიერების მნიშვნელოვანი რაოდენობა შეიძლება გაიფანტოს მცირე ნაწილაკების წარმოქმნით – სხვა მეთოდების გამოყენების შემთხვევაში გაცილებით მეტი ენერგია იქნება საჭირო.

4. დაბურვის რეჟიმი სტაბილურია: მიღებული ნაწილაკების ზომა, მათი ფრენის დიაპაზონი და კუთხე კონუსის მწვერვალზე მცირედ იცვლება ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში.

5. შეგიძლიათ წინასწარ დააფიქსიროთ შესხურებული ნივთიერების დოზა.

6. შეგიძლიათ დააყენოთ ნაწილაკების ზომა.

7. აეროზოლის პოლიდისპერსიულობის ხარისხი დაბალია.

8. ყველა ნაწილაკს აქვს ერთი და იგივე ქიმიური შემადგენლობა.

9. უზრუნველყოფილია შესხურებული პრეპარატების სტერილურობა.

10. შეფუთვაში შემავალი პრეპარატი არ შედის კონტაქტში ჰაერის ჟანგბადთან, რაც უზრუნველყოფს მის სტაბილურობას.

11. ავტომატური დახურვის სარქველი გამორიცხავს პროდუქტის გამოუყენებელი ნაწილის დაღვრის ან აორთქლების გამო დაკარგვის შესაძლებლობას.

12. შეფუთვა ყოველთვის მზადაა გამოსაყენებლად.

13. შეფუთვა კომპაქტურია. ნებადართულია ინდივიდუალური ან კოლექტიური გამოყენება.

პირველი აეროზოლური პაკეტები გამოჩნდა 80-იან წლებში. XX საუკუნე ევროპაში. მეორე მსოფლიო ომის დროს შეერთებულმა შტატებმა აიღო ინიციატივა მათ განვითარებაში. 1941 წელს შეიქმნა აეროზოლური შეფუთვა - შუშის ჭურჭელში შეფუთული მწერების მკვლელი. საწვავი იყო ფრეონი-12.

წარმოება ინდუსტრიული მასშტაბით დაიწყო მეორე მსოფლიო ომის შემდეგ შეერთებულ შტატებში და შემდეგ მსოფლიოს სხვა ქვეყნებში.

აეროზოლების პრაქტიკული გამოყენება

აეროზოლების ფართო გამოყენება განპირობებულია მათი მაღალი ეფექტურობით. ცნობილია, რომ ნივთიერების ზედაპირის ზრდას თან ახლავს მისი აქტივობის ზრდა. აეროზოლის სახით შესხურებული ნივთიერების მცირე რაოდენობა დიდ მოცულობას იკავებს და აქვს მაღალი რეაქტიულობა. ეს არის აეროზოლების უპირატესობა სხვა დისპერსიულ სისტემებთან შედარებით.

აეროზოლები გამოიყენება:

ტექნოლოგიის სხვადასხვა დარგში, მათ შორის სამხედრო და კოსმოსში;

სოფლის მეურნეობაში; „ჯანმრთელობაში;

მეტეოროლოგიაში; ყოველდღიურ ცხოვრებაში და ა.შ.

ბოლო დროს ფარმაცევტულ პრაქტიკაში ფართოდ გამოიყენება დოზირების ფორმების მომზადება აეროზოლების სახით. სამკურნალო ნივთიერებების გამოყენება აეროზოლების სახით მოსახერხებელია იმ შემთხვევებში, როდესაც აუცილებელია პრეპარატის დატანა დიდ ზედაპირებზე (მწვავე რესპირატორული დაავადებები, დამწვრობა და ა.შ.). დიდ ეფექტს იძლევა თხევადი ფირის წარმომქმნელი ნივთიერებების შემცველი დოზის ფორმები. როდესაც ეს პრეპარატი შეისხურება დაზიანებულ ადგილზე, იგი დაფარულია თხელი, გამჭვირვალე ფილმით, რომელიც ცვლის სახვევს.

მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ აეროზოლური შეფუთვის გამოყენებაზე.

ამჟამად აეროზოლური შეფუთვაში 300-ზე მეტი სახეობის პროდუქტია.

პირველი ჯგუფი: საყოფაცხოვრებო ქიმიკატები.

ინსექტიციდები არის პრეპარატები მწერების მოსაკლავად.

თხის საწინააღმდეგო პროდუქტები.

ინსექტიციდები შინაური ცხოველების სამკურნალოდ.

შიდა მცენარეებისა და ხილისა და კენკროვანი კულტურების სოკოვანი დაავადებებისა და მავნებლებისგან დაცვის საშუალებები.

ლაქები და საღებავები.

ჰაერის გამაგრილებელი საშუალებები.

c გასაპრიალებელი და გამწმენდი ნაერთები.

მეორე ჯგუფი:

პარფიუმერია და კოსმეტიკა. „თმის მოვლის საშუალებები (სპრეი, შამპუნები და ა.შ.).

საპარსი ქაფი და გელები.

კრემები ხელებისა და ფეხებისთვის.

ზეთი გარუჯვისთვის და წინააღმდეგ.

დეზოდორანტები.

სუნამოები, ოდეკოლონები, ტუალეტის წყალი.

მესამე ჯგუფი: სამედიცინო აეროზოლები.

მეოთხე ჯგუფი: ტექნიკური აეროზოლები.

საპოხი ზეთები.

ანტიკოროზიული საფარი.

დამცავი ფილმები. "მშრალი საპოხი მასალები.

ემულსიები გამაგრილებელი საჭრელებისთვის საბურღი მანქანებზე.

მეხუთე ჯგუფი: საკვები აეროზოლები.

კვების აეროზოლები

პირველი საკვები კონტეინერები აშშ-ში 1947 წელს გამოჩნდა. ისინი შეიცავდნენ კრემებს ნამცხვრებისა და ნამცხვრების მოსამზადებლად და იყენებდნენ მხოლოდ რესტორნების მიერ, რომლებიც აბრუნებდნენ მათ ხელახლა შესავსებად. ამ ტიპის აეროზოლური შეფუთვის მასობრივი წარმოება მხოლოდ 1958 წელს დაიწყო.

აეროზოლური საკვების შეფუთვა შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად ჯგუფად:

პაკეტები, რომლებიც საჭიროებენ შენახვას დაბალ ტემპერატურაზე;

შეფუთვა შემდგომი თერმული დამუშავებით;

შეფუთვა შემდგომი თერმული დამუშავების გარეშე.

აეროზოლური შეფუთვით იწარმოება სამი სახის საკვები პროდუქტი: კრემები, სითხეები, პასტები. აეროზოლურ პაკეტებში შეგიძლიათ შეიძინოთ სალათის სოუსები, დამუშავებული ყველი, წვენები, დარიჩინი, მაიონეზი, პომიდვრის წვენი, 30%-იანი ათქვეფილი ნაღები და ა.შ.

საკვების აეროზოლის წარმოების ზრდა განპირობებულია შემდეგი ფაქტორებით:

უპირატესობები ჩვეულებრივი ტიპის შეფუთვასთან შედარებით;

ახალი ძრავების განვითარება;

შევსების ტექნოლოგიის გაუმჯობესება.

აეროზოლური საკვების შეფუთვის უპირატესობები:

გამოყენების სიმარტივე;

დროის დაზოგვა;

საკვები შეფუთულია მზა მდგომარეობაში და გამოდის შეფუთვიდან ერთიანი ფორმით;

არ არის პროდუქტის გაჟონვა;

ტენიანობა არ იკარგება ან არ აღწევს შეფუთვაში;

არომატი არ იკარგება;

პროდუქტი ინახება სტერილურად.

შემდეგი მოთხოვნები ვრცელდება საკვების აეროზოლის ფორმულირებებზე:

1. საწვავი უნდა იყოს მაღალი სისუფთავის, არატოქსიკური, უგემოვნო და უსუნო. ამჟამად გამოიყენება ნახშირორჟანგი, აზოტის ოქსიდი, აზოტი, არგონი და C318 ფრეონი.

2. შეკუმშული აირები, რომლებსაც აქვთ ძალიან შეზღუდული ხსნადობა წყალხსნარებში, არ შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ ქაფის წარმოქმნაში და ეს აუცილებელია ათქვეფილი კრემისთვის, დეკორატიული კრემებისთვის, მუსებისთვის და ა.შ. სასურველია ამ პროდუქტებთან ერთად გამოიყენოთ C318 ფრეონი, თუმცა ის ბევრად უფრო ძვირია.

ცხრილი 18.4 სხვადასხვა საკვები აეროზოლების ფორმულირებების მაგალითები

აეროზოლებში შემავალი ინგრედიენტები	რაოდენობა, % მასა
1. კრემი snack სენდვიჩებისთვის
ხაჭო ნაღებით	50-60
	25-30
მცენარეული ზეთი და არომატული დანამატები	6-10
ფრეონი S318	7
2. შაქრის მინანქარი საკონდიტრო ნაწარმის დასასრულებლად
Შაქარი	55-60
წყალი	15-25
Მცენარეული ზეთი
მძიმე	9-14
თხევადი	3-5
Სუფრის მარილი	0,1-0,3
მიკროკრისტალური ცელულოზა	1,0
სუნამოები	1-4
ემულგატორები	0,5-1
ფრეონი S318	7
3. მუსი
თაფლი ან ხილის სიროფი	78-83
წყალი	7-9
მცენარეული ზეთი (მყარი)	3-5
მიკროკრისტალური ცელულოზა	1-2
მონოგლიცერიდები	0,5-1
სორბიტოლის პოლიესტერები	0,05-1
ფრეონი SZ18	7
გაგრძელება ცხრილიდან 18.4
აეროზოლებში შემავალი ინგრედიენტები		რაოდენობა, % მასა
4. დეკორატიული სოუსი ქაფის სახით
მდოგვი (წვრილად დაფქული ფხვნილი)		0,94
Ლიმონის წვენი		4,72
ძმარი		9,44
წყალი		34
პოლისორბატი 80		0,5
ემულგირებადი ნარევი		2,25
მიკროკრისტალური ცელულოზა		2,5
დანამატები - ქაფის სტაბილიზატორები		4,59
ფრეონი C318 + აზოტის ოქსიდი (P=8 ატმ)		7
5. ზეთ-ძმრის გასახდელი ქაფის სახით
წყალი		11,80
Მარილი		1,96
Შაქარი		1,47
ძმარი		22,81
Ზეითუნის ზეთი		61,75
პოლისორბატი 80		0,10
ნივრის ზეთი		0,12
შავი პილპილის ზეთი		0,10
ფრეონი S318		10,0
6. მოხალული სიმინდის მარცვლების გასახდელი
მარილი (დამატებით)		10,00
Მცენარეული ზეთი		58,97
ზეთის სხვა დანამატები		0,03
საღებავი		1,00
ფრეონი-S318		10,00

3. ფრეონების გამოყენება იძლევა კიდევ ერთ უპირატესობას: თხევადი აირები შეჰყავთ პროდუქტის ფორმულირებებში, რომლებიც გამოიყოფა ქაფის სახით, არაუმეტეს 10% წონით, ხოლო შედარებით მცირე მოცულობას იკავებენ. ეს საშუალებას გაძლევთ ჩატვირთოთ საგრძნობლად მეტი პროდუქტი ცილინდრში - ბალონის მოცულობის 90% (შეკუმშული აირით შეფუთვაში მხოლოდ 50%) და გარანტირებულია პროდუქტის სრული გათავისუფლება შეფუთვიდან.

4. საწვავის არჩევანს კარნახობს საკვები პროდუქტის სახეობა და მიწოდების განკუთვნილი ფორმა (კრემი, სითხე, პასტა). CO2-ისა და მაღალი სისუფთავის აზოტის ოქსიდის ნარევებმა კარგად დაამტკიცა თავი. ქაფის მისაღებად გამოიყენება C318 ფრეონის ნარევები აზოტის ოქსიდით. ამ ნარევით შეფუთული ნამცხვრის დამამთავრებელი კრემი წარმოქმნის სტაბილურ ქაფს, რომელიც კარგად ინარჩუნებს ფერს. სიროფებისთვის CO2 ითვლება ყველაზე შესაფერის ძრავად.

ცილინდრიდან შიგთავსის გაცემის ხარისხი დამოკიდებულია შემდეგ ფაქტორებზე:

პროდუქტის მომზადების ტექნოლოგიები;

სტაბილიზატორი (მიკროკრისტალური ცელულოზა ფართოდ გამოიყენება);

ცილინდრისა და სარქვლის სწორი არჩევანი.

დარიჩინისა და ლიმონის წვენისთვის შემუშავებულია კონტროლირებადი სპრეის თავი, რომელსაც შეუძლია პროდუქტების გაცემა წვეთების სახით ან ნაკადის სახით სურვილისამებრ. ხელოვნური დამატკბობლებისთვის გამოიყენება დოზირების სარქველები, მათი გაცემის ერთი დოზა შეესაბამება ნახერხი შაქრის ერთ ნაჭერს და ა.შ.

აეროზოლური ტრანსპორტი

პნევმატური ტრანსპორტი ფართოდ გამოიყენება ფქვილის საფქვავში, მარცვლეულის და საკვების საფქვავ მრეწველობაში, რაც ქმნის პირობებს ავტომატიზაციის დანერგვის, შრომის პროდუქტიულობის გაზრდისა და ხარჯების შემცირებისთვის. თუმცა, პნევმატური ტრანსპორტის გამოყენება დაკავშირებულია ელექტროენერგიის დიდ ხარჯებთან დიდი მოცულობის ჰაერის გადასაადგილებლად (1 კგ ჰაერი მოძრაობს 5-6 კგ ნაყარ მასალას).

უფრო პროგრესირებადია აეროზოლური ტრანსპორტი, რომლის დროსაც ჰაერის ნაკადში მასალის დიდი კონცენტრაცია მიიღწევა ტრანსპორტირების დასაწყისში ფქვილის აერაციისა და ჰაერის მაღალი წნევის გამო. აერაცია არღვევს ადჰეზიას ფქვილის ნაწილაკებს შორის და იძენს სითხის მსგავსად სითხის თვისებას, რის შედეგადაც 1 კგ ჰაერი მოძრაობს 200 კგ ფქვილამდე.

აეროზოლის სატრანსპორტო ინსტალაცია შედგება მიმწოდებლის, სუპერჩამტენის, მასალის მილსადენისა და გამტვირთველისაგან. მთავარი ელემენტია მიმწოდებელი, რომელშიც ჰაერი ურევენ მასალას და საწყისი სიჩქარე გადაეცემა ნარევს, რაც უზრუნველყოფს მის მიწოდებას მასალის მილსადენში.

აეროზოლური ტრანსპორტის დანერგვა შესაძლებელს ხდის ქარხნების პროდუქტიულობის გაზრდას და ენერგიის სპეციფიკური მოხმარების შემცირებას.

აეროზოლურ ტრანსპორტს მომავალი აქვს არა მხოლოდ ფქვილის დაფქვაში, არამედ სხვა ინდუსტრიებშიც, რომლებიც დაკავშირებულია ნაყარი მასალებისა და ფხვნილების გამოყენებასთან.

აეროზოლები არის მიკროჰეტეროგენული სისტემები, რომლებშიც მყარი ნაწილაკები ან თხევადი წვეთები შეჩერებულია გაზში (S/G ან L/G),

დისპერსიული ფაზის აგრეგატული მდგომარეობის მიხედვით აეროზოლები იყოფა: ნისლად (L/G); კვამლი, მტვერი (T/G); სმოგი [(F+T)/G)].

დისპერსიის მიხედვით აეროზოლები იყოფა: ნისლი, კვამლი, მტვერი.

სხვა მიკროჰეტეროგენული სისტემების მსგავსად, აეროზოლების მიღება შესაძლებელია ნამდვილი ხსნარებიდან (კონდენსაციის მეთოდები) ან უხეში დისპერსიული სისტემებიდან (დისპერსიის მეთოდები).

ნისლში წყლის წვეთები ყოველთვის სფერულია, ხოლო მყარი კვამლის ნაწილაკებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ფორმა მათი წარმოშობის მიხედვით.

დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების ძალიან მცირე ზომის გამო, მათ აქვთ განვითარებული ზედაპირი, რომელზეც შეიძლება აქტიურად მოხდეს ადსორბცია, წვა და სხვა ქიმიური რეაქციები.

აეროზოლების მოლეკულურ-კინეტიკური თვისებები განისაზღვრება:

დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების დაბალი კონცენტრაცია; დისპერსიული საშუალების დაბალი სიბლანტე; დისპერსიული საშუალების დაბალი სიმკვრივე.

დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების ზომიდან გამომდინარე, მათ შეუძლიათ სწრაფად დალექონ (r < 1 მკმ), ან შეაერთონ ჭურჭლის კედლებზე ან შეაერთონ (r < 0,01 μm). საშუალო ზომის ნაწილაკებს აქვთ უდიდესი სტაბილურობა.

აეროზოლებს ახასიათებთ თერმოფორეზის, თერმონალექის და ფოტოფორეზის ფენომენი.

აეროზოლების ოპტიკური თვისებები მსგავსია ლიოსოლების თვისებებთან, მაგრამ მათ მიერ სინათლის გაფანტვა ბევრად უფრო გამოხატულია დისპერსიული ფაზის და დისპერსიული გარემოს რეფრაქციულ მაჩვენებლებში დიდი განსხვავებების გამო.

აეროზოლების ელექტრული თვისებების სპეციფიკა არის ის, რომ ნაწილაკებზე არ ხდება EDL; ნაწილაკების მუხტი შემთხვევითი და მცირეა. როდესაც ნაწილაკები ერთმანეთს უახლოვდებიან, ელექტროსტატიკური მოგერიება არ ხდება და ხდება სწრაფი კოაგულაცია.

აეროზოლების განადგურება მნიშვნელოვანი პრობლემაა და ხორციელდება დალექვის, კოაგულაციის, მტვრის შეგროვებისა და სხვა მეთოდებით.

ფხვნილები არის უაღრესად კონცენტრირებული დისპერსიული სისტემები, რომლებშიც დისპერსიული ფაზა არის მყარი ნაწილაკები და დისპერსიული გარემო არის ჰაერი ან სხვა აირი. სიმბოლო: T/G.

ფხვნილებში დისპერსიული ფაზის ნაწილაკები ერთმანეთთან კონტაქტშია. ტრადიციულად, ნაყარი მასალების უმეტესობა კლასიფიცირდება როგორც ფხვნილები, თუმცა, ვიწრო გაგებით, ტერმინი "ფხვნილები" გამოიყენება ძლიერ დისპერსიულ სისტემებზე, რომელთა ნაწილაკების ზომა ნაკლებია გარკვეულ კრიტიკულ მნიშვნელობაზე, რომლის დროსაც ნაწილაკთა ურთიერთქმედების ძალები ხდება მასის პროპორციული. ნაწილაკების. ყველაზე გავრცელებულია ფხვნილები ნაწილაკების ზომით 1-დან 100 მიკრონიმდე. ასეთი ფხვნილების სპეციფიკური ზედაპირული ზედაპირი მერყეობს რამდენიმე m11.09.2011 (ჭვარტლი) მ2/გ ფრაქციებამდე (წვრილი ქვიშა).

ფხვნილები განსხვავდება მყარი დისპერსიული ფაზის მქონე აეროზოლებისგან (ასევე T/G) მყარი ნაწილაკების გაცილებით მაღალი კონცენტრაციით. ფხვნილი მიიღება მყარი დისპერსიული ფაზის მქონე აეროზოლიდან მისი დალექვის დროს. სუსპენზია (S/L) ასევე იქცევა ფხვნილად გაშრობისას. მეორეს მხრივ, როგორც აეროზოლი, ასევე სუსპენზია შეიძლება მიიღოთ ფხვნილისგან.

ფხვნილების კლასიფიკაცია

1. ნაწილაკების ფორმის მიხედვით:

ეკვაქსიალური (აქვს დაახლოებით იგივე ზომები სამი ღერძის გასწვრივ);

ბოჭკოვანი (ნაწილაკების სიგრძე ბევრად აღემატება სიგანეს და სისქეს);

ბრტყელი (სიგრძე და სიგანე ბევრად აღემატება სისქეს).

2. ნაწილაკთა ურთიერთქმედების მიხედვით:

შეერთებით დისპერსიული (ნაწილაკები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, ანუ სისტემას აქვს გარკვეული სტრუქტურა);

თავისუფლად იშლება (ათვლის წინააღმდეგობა განპირობებულია მხოლოდ ნაწილაკებს შორის ხახუნით).

3. დისპერსიული ფაზის ნაწილაკების ზომის მიხედვით კლასიფიკაცია:

ქვიშა (2≤10 -5 ≤ d ≤ 2∙10 -3) მ;

მტვერი (2∙10 -6 ≤ d ≤ 2∙10 -5) მ;

ფხვნილი (დ< 2∙10 -6) м.

ფხვნილების მიღების მეთოდები

ფხვნილები, ისევე როგორც ნებისმიერი სხვა დისპერსიული სისტემა, შეიძლება მიღებულ იქნას ორი ჯგუფის მეთოდებით:

უხეში სისტემების მხრივ - დისპერსიული მეთოდებით;

ნამდვილი ხსნარების მხრივ - კონდენსაციის მეთოდებით.

მეთოდის არჩევანი დამოკიდებულია მასალის ბუნებაზე, ფხვნილის დანიშნულებაზე და ეკონომიკურ ფაქტორებზე.

დისპერსიის მეთოდები

ნედლეულის დაქუცმაცება ხდება როლიკებით, ბურთულებით, ვიბრაციული ან კოლოიდური ქარხნებით, რასაც მოჰყვება ფრაქციებად დაყოფა, რადგან დაფქვის შედეგად მიიღება პოლიდისპერსიული ფხვნილები (მაგალითად, იმავე ტიპის ფქვილი შეიძლება შეიცავდეს ნაწილაკებს 5-დან 60 მიკრონიმდე). .

ეფექტური დისპერსიის მიღწევა შესაძლებელია ძალიან კონცენტრირებული სუსპენზიების დაფქვით.

დისპერსიის გასაადვილებლად გამოიყენება სიხისტის შემცირების საშუალებები, რომლებიც წარმოადგენენ ზედაპირულ აქტიურ ნივთიერებებს. პოლარობის გათანაბრების წესის მიხედვით, გრუნტის მყარი ზედაპირის ადსორბციისას ისინი ამცირებენ ზედაპირულ დაძაბულობას, ამცირებენ ენერგიის მოხმარებას დისპერსიის დროს და ზრდის მიწის ფაზის დისპერსიას.

ზოგიერთ შემთხვევაში, მასალა წინასწარ დამუშავებულია დისპერსიამდე. ამგვარად, ტიტანი ან ტანტალი თბება წყალბადის ატმოსფეროში, გარდაიქმნება ჰიდრიდებად, რომლებსაც აფუჭებენ და ვაკუუმში აცხელებენ – მიიღება სუფთა ლითონის ფხვნილები.

ფანტელური ფხვნილების წარმოებისას, რომლებიც შედის საღებავებში და პიროტექნიკურ კომპოზიციებში, გამოიყენება ბურთიანი წისქვილები დასაფქვავად. ბურთები ბრტყელდება და დაქუცმაცებული მასალის ნაწილაკებს ახვევს.

ცეცხლგამძლე ლითონებისგან (ვოლფრამი, მოლიბდენი, ნიობიუმი) დამზადებული სფერული ნაწილაკების ფხვნილები მიიღება რკალის დაბალტემპერატურულ პლაზმაში და მაღალი სიხშირის გამონადენში. პლაზმის ზონაში გავლისას ნაწილაკები დნება და იღებენ სფერულ ფორმას, შემდეგ გაცივდებიან და მყარდებიან.

დისპერსიის დროს მასალის ქიმიური შემადგენლობა არ იცვლება.

კონდენსაციის მეთოდები

ეს მეთოდები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად.

მეთოდების პირველი ჯგუფი ასოცირდება ნაწილაკების დეპონირებასთან ლიოფობიური სოლის კოაგულაციის გამო. ხსნარის აორთქლების ან გამხსნელის ნაწილობრივი ჩანაცვლების (ხსნადობის დაქვეითების) შედეგად წარმოიქმნება სუსპენზია, რომლის გაფილტვრისა და გაშრობის შემდეგ მიიღება ფხვნილები.

მეთოდის მეორე ჯგუფი დაკავშირებულია ქიმიურ რეაქციებთან (ქიმიური კონდენსაცია). ქიმიური კონდენსაციის მეთოდები შეიძლება კლასიფიცირდეს გამოყენებული რეაქციის ტიპის მიხედვით:

1. გაცვლითი რეაქციები ელექტროლიტებს შორის. მაგალითად, ნალექი ცარცი (კბილის ფხვნილი) მიიღება რეაქციის შედეგად:

Na 2 CO 3 + CaC1 2 = CaCO 3 + 2 NaCl.

2. ლითონების დაჟანგვა.

მაგალითად, მაღალი დისპერსიული თუთიის ოქსიდი, რომელიც წარმოადგენს თუთიის თეთრის ძირითად კომპონენტს, მიიღება თუთიის ორთქლის დაჟანგვის შედეგად ჰაერით 300°C ტემპერატურაზე.

3. ნახშირწყალბადების დაჟანგვა.

სხვადასხვა სახის ჭვარტლი, რომელიც გამოიყენება რეზინის, პლასტმასის და საბეჭდი მელნის წარმოებაში, წარმოიქმნება აირისებრი ან თხევადი ნახშირწყალბადების დაწვით ჟანგბადის არარსებობის პირობებში.

4. ლითონის ოქსიდების შემცირება.

რედუქცია ბუნებრივი აირით, წყალბადით ან მყარი შემცირების აგენტებით გამოიყენება მაღალი დისპერსიული ლითონის ფხვნილების წარმოებისთვის.

და ბევრად მეტი, რომლის გარეშეც თავად ცხოვრება წარმოუდგენელია. მთელი ადამიანის სხეული არის ნაწილაკების სამყარო, რომლებიც მუდმივ მოძრაობაში არიან მკაცრად გარკვეული წესების შესაბამისად, რომლებიც ემორჩილება ადამიანის ფიზიოლოგიას. ორგანიზმების კოლოიდურ სისტემებს აქვთ მთელი რიგი ბიოლოგიური თვისებები, რომლებიც ახასიათებს კონკრეტულ კოლოიდურ მდგომარეობას: 2.2 უჯრედების კოლოიდური სისტემა. კოლოიდური-ქიმიური ფიზიოლოგიის თვალსაზრისით...

წარმოვიდგინოთ ჩვენი გაზის სვეტის სამი ჰორიზონტალური ფენა A, B და C, B ფენით A ზევით და A ზემოთ C. ყოველთვის შესაძლებელია A კომპოზიციის ნებისმიერი რაოდენობის მიღება C ფენიდან გარკვეული მოცულობის შერევით. მოცულობით B ფენიდან. პირიქით, A კომპოზიციის ნარევის ნებისმიერი რაოდენობა შეიძლება დაიყოს B და C კომპოზიციის ორ ნარევად.

ორი აირის ეს შერევა და განცალკევება ასევე შეიძლება მიღწეული იყოს შექცევადი გზით ჰორიზონტალური მილების გაძლიერებით A, B და C-ში. ყოველი ასეთი მილის ბოლო, რომელიც გამოდის გაზის სვეტიდან, იკეტება დგუშით. ჩვენ ახლა დგუშებს შიგნიდან ავიწევთ B და C ფენებში, გადავიტანთ მათ, ვთქვათ, მარცხნიდან მარჯვნივ, ხოლო A წერტილში, პირიქით, დგუშს გარედან, ანუ მარჯვნიდან მარცხნივ ავიყვანთ. შემდეგ B და C-ში გაზის რამდენიმე მასა დატოვებს სვეტს, ხოლო A-ში, პირიქით, ნარევის გარკვეული მოცულობა შევა. ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ თითოეული ასეთი მილი შეიცავს იმავე შემადგენლობის ნარევის გარკვეულ მასას, როგორიც არის გაზის სვეტის ჰორიზონტალური ფენა, რომელთანაც ეს მილი ურთიერთობს.

შემდეგ მნიშვნელობები განისაზღვრება განტოლებიდან

Აქედან გამომდინარეობს, რომ

მოდით გავყოთ ნარევი რაიმე შექცევადი გზით და გამოვთვალოთ დახარჯული სამუშაო.

მოდით A-ში შევიტანოთ ნარევის ერთეული მოცულობა და B-დან გამოვიყვანთ, შესაბამისად, მოცულობებს

ამ პროცესში დახარჯული მთლიანი სამუშაო უდრის

მნიშვნელობების ჩანაცვლებით ჩვენ ვხედავთ, რომ ეს ნამუშევარი ნულის ტოლია.

აქ არის გარკვეული დახვეწილობა: ნარევები B და რომელ ნარევში A დაიშალა, ამაღლდა სხვადასხვა სიმაღლეზე და ამით შეიძინა განსხვავებული პოტენციური ენერგია. მაგრამ რადგან მუშაობა ნულის ტოლია და სისტემის ტემპერატურა მუდმივია, ეს შესაძლებელია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ სისტემამ მისცა ან მიიღო გარკვეული რაოდენობის სითბო. ვიცოდეთ პოტენციური ენერგიის ცვლილება, ჩვენ ვიპოვით სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას და, შესაბამისად, ენტროპიის ცვლილებას.

პოტენციური ენერგიის ზრდა იქნება

მაგრამ ის უდრის სისტემაში გადაცემული სითბოს რაოდენობას, ამიტომ ენტროპიის ზრდა ტოლი იქნება

ამ რაოდენობით B ნარევის მოცულობის ენტროპიების ჯამი და ნარევი C მოცულობა აღემატება A ნარევის ერთეული მოცულობის ენტროპიას. აქედან შეგვიძლია ვიპოვოთ B და C ნარევების მოცულობა, ჯამი. რომელთა ენტროპიები უდრის A ნარევის ერთეული მოცულობის ენტროპიას; ამისთვის B და C ნარევების მოცულობები შექცევადი იზოთერმული გზით მივყავართ მოცულობებამდე და ამ პროცესის დროს ორივე ნარევის ენტროპიებში ნამატების ჯამს ვატოლებთ გამოსახულებას (75), აღებული საპირისპირო ნიშნით.

B ნარევისთვის ენტროპიის ზრდა იქნება