Моделирование процессов пенообразования в растворах

• Автор: Котельникова, Мария Николаевна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

УСЛОВЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ВЕЛИЧИИ

ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРОЦЕССА ПЕНООБРАЗОВАНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕН.

1.1. Сфуктура пен

1.2. Физикохимические модели пен

1.3. Методы исследования пенообразования.

1.4. Условия пенообразования.

1.5. Силы, действующие на пену.

1.6. Стабилизация пен частицами и белками

1.7. Основные положения процессов разрушения пен.

Выводы к первой главе
ГЛАВА II. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА
ПЕНООБРАЗОВАНИЯ В РАСТВОРАХ
Введение.
II. 1. Математическое описание молекулярных моделей
II. 1.1. Анализ неэмпирических методов.
.1.2. Анализ полуэмлирических методов
II. 1.3. Анализ точности квантовохимических методов.
.2. Методы геометрической оптимизации
П.З. Математическое описание модели взаимодействия.
.4. Компьютерная реализация квантовохимических методов
Н.4. Предлагаемая математическая модель
Выводы второй главы
ГЛАВА III. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ЦЕНООБРАЗОВАНИЯ В
РАСТВОРАХ.
Введение
III. 1. Программный комплекс СЬегпЗой.
Ш.2. Оценка вспениваемости аминовых растворов.
Выводы третьей главы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИ РАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


На основании математической модели и алгоритма предложен программный комплекс СЬешБой (№ от мая г. Совокупность результатов, полученных в данной работе, является научной основой для поиска и создания эффективных пенообразователей и псиогасителей, которые могут быть применены в различных технологических процессах. Разработанный программный комплекс СЬетЗой используется на предприятиях «Астрасорб», «Аквапласт», «Позитрон». Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются при чтении лекций и при проведении лабораторно -практических занятий в курсах «Нефтехимия», «Коллоидная химия» и «Квантово-химические исследования структуры и взаимодействий в химии» у студентов химического факультета Астраханского государственного университета. Астрахань, ), II Международная конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии» (Астрахань, ), III Международная конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии» (Астрахань, ), Международная научная конференция «Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-», IV Международная конференция «Фундаментальные и прикладные проблемы современной химии» (Астрахань, ), Инновационные технологии в управлении, образовании, промышленности «АСТИНТЕХ-». По материалам диссертации опубликована статья в журналах и материалах Международных научных конференций, из них 5 статей в периодических и научно-технических изданиях, выпускаемых Российской Федерацией, в которых ВАК рекомендует публикацию основных научных результатов диссертации. Создана программа для ЭВМ «Программный комплекс для расчета основных характеристик ценообразования» (№), зарегистрированная в Федеральном институте промы шлеи пой собствен I юсти. Есоге - энергия отталкивания остовов. ГЛАВА І. Пена — дисперсия газа (чаще всего воздуха) в жидкой дисперсионной среде — представляет собой типичную лиофобную систему. Различают разбавленные дисперсии газа в жидкости, которые за их сходство с разбавленными эмульсиями обычно называют газовыми эмульсиями, и собственно пены с содержанием газовой фазы более % по объему. В качестве характеристики концентрации пены часто используют отношение объема пены к объему содержащейся в ней жидкости, эту величину называют кратностью пены К. В пенах заполненные газом ячейки разделены пленками дисперсионной среды. Характерной «идеализированной» фигурой ячеек пен (рис. Однако эти фигуры не могут непрерывно заполнять пространство, и в реальной пене среднее число пленок, окружающих ячейку, близко к . Ребрами пенной ячейки служат заполненные дисперсионной средой каналы Гиббса — Плато. Ж. Плато показал, что в одном канале могут сходиться только три пленки, расположенные под углами 0°. Поверхность канала имеет сложную вогнутую форму, описываемую условием постоянства сумм двух главных кривизн; капиллярное давление под вогнутой поверхностью обусловливает пониженное давление в канале Г иббса — Плато. В высокократных пенах поверхность канала Гиббса — Плато близка к цилиндрической, т. Тк — радиус кривизны поверхности канала (стороны треугольника). Рис. Вершины соседних пентагональных додекаэдров образуют узлы, в которых сходятся, как показано Плато, четыре канала. При этом четыре вершины, ближайшие к данной, образуют тетраэдр (подобно расположению атомов ближайшей координационной сферы в решетке алмаза). Каналы и узлы образуют единую разветвленную систему, по которой может осуществляться перенос дисперсионной среды, и частности, ее стекание под действием силы тяжести [2]. В пенах с кратностью до 0 — 1 ООО (в зависимости от дисперсности и толщины пленок) основная часть дисперсионной срсдьт содержится в каналах и лишь ее малая доля — в пленках. Содержание жидкости в узлах наиболее велико в очень низкократных пенах (при кратности, приближающейся к трем). Реальные пены, как правило, поли дисперсны. Это влечет изменение формы ячеек пен. Однако правила Плато (три пленки образую канал, четыре канала образуют вершину) соблюдаются во всех случаях. Дисперсность пены можно характеризовать ее удельной поверхностью.