Технологии водоочистки

Раздел 2. Основные технологии очистки сточных и природных вод При смачивании жидкостью твердого тела угол смачиваемости 0 отсчитывают со стороны жидкости. В случае флотации при адгезии твердого тела к газовому пузырьку начало отсчета угла смачиваемости можно считать 0° на горизонтальной линии косинусов. От случая а к случаю в 0 увеличивается (cos0 - уменьшается), адге­ зия увеличивается. На величину краевого угла смачиваемости влияют два основных фактора: 1) способность твердых веществ к гидрофобности (гидрофильности); 2) соотношение размеров пузырька и частицы. Количественной мерой гидрофобности является краевой угол сма­ чиваемости. Чем более гидрофобна частица, тем больше краевой угол смачи­ ваемости: при 0^180 ° (cos0 ^ -1) (рис. 2.34, в). Условие0 ^ 0 (cos00 ^ 1 ) отвечает максимальному смачиванию (при 0 = 0° смачиваемость полная); условие 0° < 0 < 180° (-1 < cos0 1) - частичной смачиваемости; условие 0 ^ 1 8 0 ° (cos0 ^ -1) - минимальной смачиваемости и при 0 = 180° по­ верхность частицы практически не смачивается. Прочность адгезии между частицей и пузырьком (работа адгезии А) можно определить на основании закона Юнга из соотношения: А = Отж (1 - COS0), (2.105) где Отж - поверхностное межфазное натяжение на границе частица (твер­ дая) - жидкость. Из рис. 2.34, в видно, что в случае значительного превышения объ­ ема пузырька по сравнению с объемом частицы угол смачиваемости 0 стремится к 180°, соответственно, значение cos0 стремится к -1. И, на­ оборот, при уменьшении 0 (рис. 2.34, а) cos0 увеличивается и стремится к 0. В соответствии с соотношением (2.105) максимальное значение А - максимальная прочность связи частицы с пузырьком - будет в случае б, т.е. при наибольшем размере пузырька. Но необходимо проанализировать и другие факторы, обусловлен­ ные влиянием объемов газовых пузырьков на эффективность электрофло­ тации дисперсной фазы суспензий и эмульсий. К ним, прежде всего, от­ носится первоначальная стадия, обусловливающая образование в при- электродном пространстве газовых пузырьков и их последующего объем­ 199