Поверхностно-активные вещества (ПАВ)
Степень смачиваемости поверхности угля в порах и трещинах растворами ПАВ может характеризоваться и величиной их адсорбции на этой поверхности. Выбор растворов по таким показателям, как краевой угол смачивания угля и поверхностное натяжение раствора, часто не приводит к желаемому результату, поскольку эти показатели могут значительно колебаться в зависимости от размеров пор и трещин в угле и не учитывают происходящие на контакте твердое тело — жидкость физико-химические процессы (растворение, выщелачивание и др.). Поэтому нередко выбор составов и концентрации растворов производят путем оценки эффективности метода по каждому из изучаемых факторов, что требует проведения огромного объема лабораторных и шахтных исследований. Все изменения при смачивании связаны с поверхностными явлениями, происходящими в системе уголь — газ — жидкость.
Поскольку величина потенциала, характеризующего электрические свойства раздела фаз, однозначно определяется химическим составом твердой фазы, типом раствора и его концентрацией, она может быть использована при выборе типа и концентрации растворов для гидрообеспыливания. Так, в условиях нагнетания воды в пласт значение — потенциала не зависит от структурных характеристик пористой среды, в которую проникает жидкость, при размерах трещин и пор более 0,15 мкм. Эффект повышения температуры при смачивании порошков водой впервые обнаружил и объяснил это действием поверхностных явлений.
Позже были установлены зависимости между теплотой смачивания и влажностью порошка, а также теплового эффекта смачивания от свойств поверхностей твердой и жидкой фаз. Трудность использования полученных результатов состояла в том, что тепловой эффект относили к единице массы, а не поверхности. Необходимо было знать степень дисперсности и удельную поверхность адсорбента.
На величину этих параметров большое влияние оказывают характер структуры, наложение потенциалов поверхности стенок тонких пор, наличие закрытых пор и т. д.
