Капля - микро реактор концентрирования компонентов. Нанотехн

[treygol]

Здравствуйте.

Капля - микро реактор концентрирования компонентов. Нанотехнология.

Величина избыточная энергии поверхностного натяжения индивидуальная характеристика для каждого вещества. При дроблении потока жидкости (смеси компонентов) в поток капель, - возникает вновь образованная поверхность раздела фаз для каждой капли между каплей (жидкой) и парогазовой атмосферой в которой капли находятся.

Чтобы сильно не усложнять дальнейшее построение, отмечу, что в соответствии с принципами термодинамики процессы "самостоятельно" идут в сторону минимума избыточной энергии системы. И в данном случае, в сторону капель, на поверхности которых собирается вещество из смеси, с меньшей величиной избыточной энергии поверхностного натяжения. Так для природной воды (например, морской) на поверхности капли будет концентрироваться тяжелая вода, а внутренний объем капли, соответственно, - "обедняться" ее содержанием. И в случае нанокапель, где время диффузии весьма мало -- в силу малости размерности капли - на поверхности капли будет вся тяжелая вода (в пленке поверхностного натяжения толщиной около 10 ангстрем). И соответственно данного компонента не будет наблюдаться собственно в объеме капли.

И так мы имеем нано реактор и нано технологию. Интересно узнать Ваше мнение.

[alexrey036]

treygol в сообщении #214972 писал(а):

И в данном случае, в сторону капель, на поверхности которых собирается вещество

В данном случае - процесс будет идти в сторону одной единственной супер-мега-капли с минимумом поверхностной энергии (аналогично явлению рекристаллизации в твердых телах).

[treygol]

alexrey036

Для геологически соизмеримого периода времени - именно так. А вот для реального интервала времени вовсе наоборот. Для этого Вам достаточно поднять голову и увидеть облака на небе. Или встать с утра пораньше - и понаблюдать за туманом. Все это - природные аэрозоли. Ультрадисперсные капли воды в воздухе.Им для того, чтоб слиться, необходимо преодолеть потенциальный барьер - силу кулоновского отталкивания. Каждая капля, в силу своего физического строения - имеет электрически заряженную пленку поверхностного натяжения.

А для приведенного выше технологического процесса время разделения компонентов менее 0,001 секунды. Так что капли, за это время не только не сливаются, но и не испаряются. За исключением нужного нам, обогащенного, наружного слоя. Так что в реальном времени организовать такой процесс разделения компонентов большого труда не составляет.

[Ramus]

treygol в сообщении #214972 писал(а):

И в случае нанокапель, где время диффузии весьма мало -- в силу малости размерности капли - на поверхности капли будет вся тяжелая вода (в пленке поверхностного натяжения толщиной около 10 ангстрем). И соответственно данного компонента не будет наблюдаться собственно в объеме капли.

У вас есть расчет этого факта или это просто предположение?

[treygol]

Ramus
Здравствуйте.

Да это общеизвестно. Принцип термодинамики. Граница раздела фаз, в пределах фазы, образуется при минимуме энергии, веществом с наименьшим значением величины избыточной энергии поверхностного натяжения, из данного раствора. Для воды таким компонентом является тяжелая вода. У нее значение величины избыточной энергии поверхностного натяжения меньше, чем у обычной воды. Да для интереса можете заглянуть в [ Л.Д. Ландау и Е. М. Лившиц. Теоретическая физика, том 5. Издательство "Наука". Глава XV. Поверхности. Том 5 Стр. 561. ], дополнив понятным лабораторным практикумом [Коллоидная химия. Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности “Инженерная экология” Составители : Письменко В.Т., Калюкова Е.Н., http://venec.ulstu.ru/lib/v6/Kalukova_Pismenko.pdf ].

[photon]

treygol, замечание за дубль. Закрыто