Влияние электрического поля на толщину тонких пленок водных и формамидных растворов NaCl и CuSO4 в системе-модель прямой эмульсии в гидрофильном капилляре

• Автор: Богачев, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Одна кайля жидкости сферической формы в бесконечно большом объеме несмешивающейся с ней жидкости

1.2. Одна капля неполярного флюида в капилляре, заполненном полярной жидкостью.

1.2.1. Электроосмотическое движение флюидов в постоянном

электрическом ноле.

1.2.2. Напорная фильтрация

1.2.3. Увеличение толщины пленки полярной жидкости иод действием постоянного электрического поля

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методики исследования
2.3. Формулы
2.4. Погрешность
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Результаты дополнительных экспериментов
3.2. Результаты основных экспериментов
3.2.1. Система водный раствор ЫаС1 октан
3.2.2. Система водный раствор СиБ октан
3.2.3. Система формамид октан
3.2.4. Оптические наблюдения
ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ДОСТОВЕРНОСТИ ТЕОРИИ УВЕЛИЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПЛЕНКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
ЛИТЕРАТУРА


Омм значения е силиконовых масел 2. Как видно из приведенных цифр, за исключением водных растворов, величины р не близки к таковым неполярных жидкостей к реальным диэлектрикам. Подчеркнем также, что значения электрического сопротивления масел настолько велики, что возникает вопрос о гарантированной значимости измеренных для них различий для разных масел. Кроме обоснования выбора флюидов по значениям указанных параметров было поставлено также условие высокой вязкости. В первых работах это условие, повидимому, было поставлено для препятствия значимого изменения уровня капли в течение эксперимента, в дальнейшем обоснованием служило возникшее в ходе теоретической разработки предположение о возникновении в ряде систем в объемах жидкостей циркуляционного движения как в капле, так и в среде циркуляционное движение может визуально наблюдаться только в средах, имеющих конечную вязкость. Значения вязкости ц всех флюидов, кроме водных растворов были весьма высокими в случае силиконовых масел 5 Пз секстофталата3 Пз окисленного касторового масла и юконмасла Пз. К приведенным параметрам добавим еще величины пограничного натяжения ст. Нм значения а в системах с водным раствором Твин в пределах 39 в случае раствора КС1 мНм. Размер капель составлял от 1 мм до 0,2 мм. Напряженность электрического поля при изучении изменения формы капли и циркуляционного движения колебалась в пределах 5Т5 Вм при изучении явления распада капли выше 5 Вм. Перейдем к результатам наблюдений, относящихся к изменению формы капли. В экспериментах, как правило, наблюдали образование двух противоположного вида форм, охарактеризованных как сфероиды удлиненный и сплющенный. Аналогичные выводы сделаны позднее в работах , . Напомним, однако, что все жидкости, выбранные для среды, имели значения диэлектрических постоянных не выше 6 е 3 предельным углеводородам, а электропроводности меньше Ю Ом1 м1 и 3 Ом1 м1 в 2 значения, естественно, различаются на два порядка для справки электропроводность алканов с числом атомов углерода С от 6 до 9 находится в пределах 8 Ом1м1, то есть, практически в тех же, что и для использованных в работе флюидах. ОКонски, а также Аллан и Мейсон применяли плохо очищенные диэлектрики сопоставляя с электрической схемой идеальный диэлектрик в параллели с омическим сопротивлением. Как бы то ни было, все указанные выше жидкости дисперсионной среды вряд ли могут быть охарактеризованы, вопервых, как значимо проводящие условие в указанных статьях и, во вторых, существенно превышающие по этому параметру проводимость жидкости капли к сожалению, существенно превышающих здесь нет. В то же время, можно заметить, что в случае образования сплющенных сфероидов значения диэлектрической проницаемости сред всегда немного, но все же больше, чем капли 56 и 3, тогда как в случае образования удлиненных сфероидов Череды Якашш О 0 сравнению с 56 и даже с . Как Торца , так и Тейлор 13 предложили свои эмпирически выделенные сочетания характеристических параметров, знак которых отражает форму капли, принимаемую ею при наложении малых 35 Вм электрических полей. Есть еще попытки качественного предсказания формы капли в паре флюидов по комбинациям характеристических параметров например, ОКоиски и Харрисом . Здесь в основу заложены относительные скорости накопления заряда и установления равновесного потенциала на поверхности раздела двух диэлектриков при наложении электростатического поля. Это допущение ошибочно, так как предложенный механизм соответствует электродинамическому полю, где в системе имеются способные к передвижению заряды. Отметим также, что очень малые величины поверхностного натяжения на границе флюидов во всех системах, где наблюдался сплющенный сфероид и в подавляющем количестве систем с удлиненным сфероидом в ти из , означают весьма малые здесь значения капиллярных давлений. Очевидно, чем меньше капиллярное давление, тем менее устойчива равновесная форма капли больше вероятность эпизодического отклонения формы от равновесной вследствие возможных флуктуационных эффектов.