Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 19. 13 maj 1944 - Emulsionsteori i korta drag, av Guy S:son Frey
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
13 maj 19U
573
Emulsionsteori i korta drag
Fil. lic. Guy S:son Frey, LSTF, Stockholm
Föreliggande framställning har till syfte att i
största korthet söka antyda de väsentliga och
mer eller mindre allmängiltiga synpunkter, som
kunna läggas på emulsionsproblemen, dvs.
frågor rörande grundbetingelserna för emulsioners
uppkomst och stabilitet. Inledningsvis må
emellertid framhållas att man ännu ej, trots att ett
oerhört omfattande och kvalificerat
forskningsarbete nedlagts på hithörande frågor, är i stånd
att uppställa någon enhetlig och allmängiltig
emulsionsteori. Möjligheterna att direkt omsätta
gjorda teoretiska landvinningar i praktiska
resultat äro fortfarande synnerligen begränsade,
och varje tekniskt emulsionsproblem kan som
regel endast lösas genom en ingående
experimentell prövning av olika möjligheter och
kombinationer. Att nutida arbete inom emulsionstekniken
trots detta utvecklats till en fruktbärande
samverkan mellan teoretiska överväganden och
praktisk erfarenhet är emellertid ett obestridligt
faktum, som förlänar aktuellt tekniskt intresse åt
de mera renodlat teoretiska synpunkterna på
problemen. För ett mera ingående studium av
hithörande frågor hänvisas till en monografi av
Clayton: "Emulsions ancl their Technical
Treat-ment" 4:e uppl., London 1943. Bortsett från en
viss brist på överskådlighet (en vanlig följd av
flerfaldig omarbetning och komplettering) ges här
en omfattande och värdefull exposé över ämnets
såväl teoretiska som tekniska aspekter.
Emnlgeriiigens mekanik
En vätskedroppe, som ej är påverkad av yttre
krafter, antar, som bekant, sfärisk form. Detta
kan tolkas som resultatet av en i ytan verksam
sammandragande kraft, ytspänningen, som alltså
strävar att ge ytan minsta möjliga utsträckning.
Ytspänningen antas i sin tur vara resultatet av
det asymmetriska kraftfält, som råder i och
invid en vätskeyta. De mellan vätskemolekylerna
verksamma kohesionskrafterna ta ut varandra i
vätskans inre, men verka i vätskeytan, med en
inåtriktad komposant. En formändring av
vätske-inassan, soin medför ytförstoring, innebär att
molekyler föras från vätskans inre till ytan.
Härvid måste tydligen ett arbete uträttas mot nämnda
kraftkomposant, vilket ger en samtidig ökning
Föredrag i avd. Kemi och Bergsvetenskap den 17 mars 1944.
DK 541.182.4
av systemets fria ytenergi. Ytspänningen brukar
anges i dyn/cm och betecknas nedan med y.
Emulgeringsprocessen är i princip en mer eller
mindre långt driven finfördelning av en vätska
i en annan. Partikelstorleken kan härvid variera
inom vida gränser, men återfinnes vanligen i
intervallet 10-2 —10~~5 cm. Finfördelningen har
som påtaglig konsekvens bl.a. en hastig ökning
av gränsytan mellan vätskorna (tabell 1).
Härigenom erhålla emulsioner i allmänhet ett
överskott av fri ytenergi och äro sålunda
termodynamiskt instabila, dvs. de sträva att under minskning
av gränsytan återgå till utgångstillståndet.
Uppkomsten av stabila emulsioner måste tydligen
vara betingad av faktorer som motverka eller
eliminera denna tendens.
Emulgeringsprocessen genomföres i allmänhet i
form av en mer eller mindre intensiv mekanisk
bearbetning av vätskeblandningen. Villkoret för
en effektiv uppdelning är att olika partier av
blandningen röra sig med olika hastighet.
Härvid uppstå skärningskrafter, vilka deformera och
slutligen sönderdela de vätskepartiklar, som
befinna sig i kraftfältet. Bestämmande för
uppdelningens effektivitet är naturligt nog icke
vätskehastigheten i och för sig utan uppträdandet av
hastighetsgradienter.
Då en vätskedroppe deformeras genom
sträckning, så att den antar formen av en långsträckt
cylinder, inträder på grund av ytförstoringen vid
en viss elongation ett instabilt tillstånd, där den
fria ytenergin hos cylindern är större än
motsvarande storhet hos ett bestämt antal smärre
droppar vari cylindern kan uppdelas. Enligt
statiska beräkningar skulle detta tillstånd inträda
då cylinderns längd är något mera än tre gånger
så stor som dess diameter. Om den deformerade
droppen är omgiven av strömmande vätska bli
emellertid förhållandena något annorlunda. Det
Tabell 1. Antal droppar och deras storlek i 1 cm3 vätska.
Antal droppar Droppdiameter cm Sammanlagd yta m2
1 1,24- 1 4,8 ’ 10~4
106 1,24- 10~2 4,8 ’ 10~2
109 1,24’ 10~3 4,8 • 10-1
1012 1,24’ 10~4 4,8- 1
1015 1,24 • 10~o 4,8 ■ 10
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
