fixfix
2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 И химия, и физика, и технология...
Сообщение13.02.2006, 18:11 


13/02/06
6
К Вашему вниманию предлагается проект технологии золь-гель синтеза.
Начальные характеристики:
Два реагента, назовем их реагент1 (сильнощелочные свойства) и реагент2 (сильнокислые свойства), смешиваются в соотношении, при котором достигается кислотность системы 13-13,5 единиц рН (частичная нейтрализация). Образованная система устойчива в виде золя в течение 80-120 секунд. Далее система застудневает (происходит гелеобразование).

Суть технологии:
1. Имеется лента транспортёра, перфорированная отверстиями малого диаметра.
2. Нижний натяжной барабан погружен в ванну, содержащую реагент1.
3. Поверхность ленты изготовлена из материала, который не смачивается (практически не смачивается) реагентом1.
4. Отверстия в ленте оптимальны для удержания реагента1 за счет сил поверхностного натяжения (реагент1 характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения порядка 75-76 мН/м).
5. Лента проходит вертикальный участок для стекания остаточных количеств реагента1.
6. На горизонтальном участке в каждое отверстие ленты транспортера дозируется объем реагента2.
7. За счет увеличения массы системы, за счет уменьшения коэффициента поверхностного натяжения (продукты реакции в жидком состоянии, т.е. в золе имеют меньшее значение коэффициента поверхностного натяжения) и за счет увеличения температуры системы (что также влияет на уменьшение коэффициента поверхностного натяжения), происходит отрыв капли.

Теперь вопросы, подлежащие обсуждению:
по п.1 и п.3 существуют ли подобные транспортерные ленты (расчетный диаметр одного отверстия - порядка 200 микрон для сферической капли без учёта толщины отверстия)?
по п.2 и п.4 сможет ли самотёком жидкость заполнить полости малого (капиллярного) диаметра?
по п.7 вся ли сформированная капля оторвется или всё-таки некоторое количество продуктов реакции останется в отверстии ленты транспортера? Функциональна ли подобная технология?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение20.02.2006, 15:39 


24/12/05
2
К сожалению вся красота невозможна из простейшего факта: если материал не смачивается, то никакое капилярное удержание невозможно. В этих условиях реагент просто не проникает в отверстия и наблюдается снижение уровня раствора реагента в капилляре по сравнению со всем объемом раствора. В поры ленты ничего не попадет и дальше все лишено реального смысла.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение21.02.2006, 15:51 


13/02/06
6
xe;jq писал(а):
К сожалению вся красота невозможна из простейшего факта: если материал не смачивается, то никакое капилярное удержание невозможно. В этих условиях реагент просто не проникает в отверстия и наблюдается снижение уровня раствора реагента в капилляре по сравнению со всем объемом раствора. В поры ленты ничего не попадет и дальше все лишено реального смысла.


Материалы не бывают 100%-но гидрофобны и поэтому все-таки присутствует некоторое смачивание материала. Фторопласты или нанопокрытия не смачиваются растворами, но тем не менее растворы, помещенные во фторопластовую посуду смачивают ее поверхность.
Поместить реагенты в отверстия перфоленты можна с помощью многоигольного барабана, иглы которого несколько меньшего диаметра чем отверстия. Таким образом, при повороте игольчатого барабана, его иглы будут работать как поршни, вытесняя с одной стороны воздух из отверстий и, с другой - подсасывая реагент в отверстия.
Если всё упирается в несмачиваемый материал, то его можно заменить и другим.
Хороший вариант, когда поверхность материала ленты гидрофобна (для простоты стекания избытка реагента1), а поверхность отверстий способна смачиваться реагентом1 (удерживать реагент1 в необходимом количестве).

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение21.02.2006, 16:33 


24/12/05
2
Уважаемый Doctormom!
На эту тему есть 2 старинных мысли: нельзя быть слегка беременным и игра имеет смысл только в случае наличия нерушимых правил. Смачивание обязательно включает взаимодействие с поверхностью, если использовать пример с фторопластом, то можно поразвлечся попытками запихать что либо и можете убедиться что иглы будут входить в отверстия практически без раствора, а то что прилипнет к их (игол) поверхности, то на поверхность тефлона не перейдет. Если натяжной барабан будет игольчатым, то от ленты ничего рабочего не останется быстрей быстрого. Если поверхность ленты не смачивается, а поверхность отверстий смачивается, то в отверстия просто ничего не проникнет начиная с некого диаметра все равно ничего не получится. Есть много отработанных и производительных способов получения и покрытий и наноразмерных порошков. Вам они не подходят?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение22.02.2006, 20:00 


13/02/06
6
xe;jq писал(а):
Есть много отработанных и производительных способов получения и покрытий и наноразмерных порошков. Вам они не подходят?


Подойдет любое покрытие, которое будет устойчиво к растворам 15-20% щелочи.
В том-то и вся загвоздка, что необходимо подобрать материал, который мог бы внутри пор (капилляра) удерживать массу реагента1 и при взаимодействии с реагентом2 смесь могла бы полностью (максимально полно) вытекать из капилляра (допустимо и не пассивное вытекание под действием силы тяжести, а за счет "выдавливания" иглами дополнительного барабана)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: photon, Toucan, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group