Подбор добавок для ускорения осаждения капель
Применение ПАВ обусловлено необходимостью снижать краевой угол смачивания и поверхностное натяжение растворов за счет адсорбции ПАВ на границе раздела фаз. Это снижение протекает по-разному в статических и динамических условиях и, кроме того, обусловлено различным строением молекул самих ПАВ. Как уже отмечалось, последующие стадии обеспыливания связаны с процессами осаждения и связывания уже захваченной пыли. Для быстрого осаждения капель с пылинками необходимо, чтобы капли не испарялись, а укрупнялись при осаждении, коагулируя друг с другом.
Б. В. Дерягиным и др. показано, что испарению капель препятствуют мономолекулярные слои ПАВ и ВМС на поверхности капли. Добавки высокомолекулярных, высокоассоциативных веществ, образуя внутренние пространственные структуры за счет ассоциации молекул между собой, уменьшают длину и скорость пробега ассоциатов воды, чем препятствуют их диффузии с поверхности капли.
Повышение вязкости раствора также затрудняет испарение молекул воды с поверхности.
Но, как известно, применяемые в практике гидрообеспыливания концентрации ПАВ не создают на поверхности капли однородного мономолекулярного слоя, который к тому же не успевает сформироваться на поверхности капли за время ее полета до встречи с пылинкой. В таких случаях добавки не влияют на испарение.
Эффективному улавливанию пыли будет способствовать одновременное применение в качестве добавок ПАВ и высокомолекулярных, высокоассоциативных или клейких, повышающих вязкость воды, веществ со значительными адгезионно-когезионными свойствами.
Применение таких смесей будет задерживать испарение воды с поверхности капель, поскольку в каплях систем ПАВ — вода — ВМС диполи воды, с одной стороны, ассоциативно связаны с полярными группами ПАВ, а с другой — с полярными группами ВМС, образуя вокруг молекулы последнего гидратные оболочки.
Большая ориентированность слоев ПАВ в таких системах препятствует испарению воды.
