УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

Гомельская городская многопрофильная гимназия № 14 ”

Влияние жёсткости воды на пенообразование и устойчивость пены

2005 год

Содержание

1. Введение

2. Теоретическая часть

2.1 Пены

2.2 Поверхностно-активные вещества

2.3 Поверхностное натяжение

3. Практическая часть

3.1 Методика проведения исследования

3.2 Описание исследования и выполнение

3.3 Обработка результатов исследования и выводы

3.3.1 Использование анионактивного ПАВ

3.3.2 Использование катионактивного ПАВ

3.3.3 Использование неионактивного ПАВ

3.3.4 Сравнение устойчивости пены, образованного ПАВ

разного вида

Выводы

Литература

1. ВВЕДЕНИЕ

Издавна люди с увлечением наблюдали, как появляется пена. Они считали её тайным, интересным. Тогда ещё не знали её состав, но были уверены в её особенности, её необыкновенность, так как не все вещества могли образовывать пену. Это была загадка, чудо природы. А в наше время нельзя удивить образованием пены.

Люди заметили, что не всегда образуется одинаково устойчивая пена. От чего зависит её устойчивость? Может от воды (растворителя)? Тогда чем отличается природная вода, взятая с разных источников? Что за вещества в ней растворены? Теперь каждый школьник знает, что природная вода может смягчать растворённые соли магния и кальция. Такая вода называется жёсткой. В наше время много говорится о вредности жёсткой воды для быта человека. А у нас появился вопрос: как влияет жёсткость воды на процесс пенообразования и устойчивости пены?

Целью нашей работы является экспериментальное исследование влияния жёсткости воды на пенообразование и устойчивость пены.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 ПЕНЫ

Пены - ячеистые дисперсные системы, представляющие собой совокупность пузырьков газа (пара), разделённых тонкими прослойками жидкости. Пены по размеру пузырьков относятся к грубодисперсным системам. Общий объём заключённого в них газа может в сотни раз превосходить объём дисперсионной среды – жидкости, находящейся в прослойках. Отношение объёма пены к объёму жидкой фазы называют Кратностью пены. При формировании высокократных пен пузырьки превращаются в многогранные ячейки, а жидкие прослойки – в плёнки толщиной несколько сотен, иногда несколько десятков нм. Такие плёнки образуют пространственный каркас, обладающий некоторой упругостью и прочностью. Поэтому пены имеют свойства структурированных систем. Одна из основных характеристик пены - устойчивость, определяемая по времени уменьшения на 50% объёма или высоты слоя пены, изменению её дисперсности и др. методами.

Образование пены, или вспенивание, происходит при диспергировании газа в жидкой среде и во время выделения новой газовой фазы в объёме жидкости. Возникновение устойчивых высокодисперсных пен обусловлено присутствием в жидкости стабилизаторов пены, или пенообразователей. Эти вещества облегчают вспенивание и затрудняют отток жидкости из пенных плёнок, препятствуя коалесценции (слиянию) пузырьков. В водных средах особенно эффективны мыла, мылоподобные поверхностно-активные вещества и некоторые растворимые полимеры, образующие на границе жидкости с газом слои с явно выраженными структурно-механическими свойствами. Увеличение вязкости дисперсионной среды повышает устойчивость пены. Чистые жидкости с низкой вязкостью не образуют пены.

Для разрушения пены или предупреждения их образования используют противопенные вещества, или пеногасители. ............