Cum funcționează emulsiile mecanice și chimice

Cum funcționează emulsiile mecanice și chimice

sunt întrebat în mod obișnuit dacă o mașină de spălat vase trebuie direcționată către un interceptor de grăsime sau direct către canalizarea sanitară. Una dintre principalele preocupări pare a fi prezența detergenților în efluentul mașinii de spălat vase și modul în care acest lucru ar putea „curăța” un interceptor de grăsime. Să trecem în revistă modul în care funcționează emulsionarea pentru a clarifica confuzia asupra locului în care trebuie evacuat efluentul dintr-o mașină de spălat vase.

Iată un borcan cu apă și ulei., De fapt, are patru uleiuri diferite – canola, porumb, legume și măsline. Aceasta a făcut parte dintr-o demonstrație pe care am prezentat-o la întâlnirea Mesei Rotunde Miami-Dade DERM din ianuarie trecut privind emulsionarea mecanică și chimică.am folosit patru uleiuri diferite în demonstrație pentru a ilustra faptul că toate tipurile de ulei sunt nemiscibile cu apa, ceea ce înseamnă că uleiul și apa nu pot forma un amestec omogen atunci când sunt adăugate împreună.deci, aici avem ulei și apă așezate împreună într-un borcan fără a se amesteca împreună., Motivul de bază pentru care sunt nemiscibile este că uleiul este oleofil (are o afinitate pentru ulei) și hidrofob (respinge apa). Apa este hidrofilă (are o afinitate pentru apă), dar oleofobă (respinge uleiul). Dacă plasați o picătură de apă pe o suprafață plană lângă o altă picătură de apă, acestea vor forma o picătură mai mare de apă. Dar puneți o picătură de ulei lângă acea picătură de apă și nu se vor amesteca niciodată.

cum se amestecă uleiul și apa? Răspunsul simplu este că trebuie să adăugați o forță de forfecare., În cazul acestei demonstrații am scuturat violent borcanul timp de câteva secunde.

Aici este ceea ce borcan arăta ca după ce am adăugat la forfecare vigoare. Aceasta se numește emulsificare mecanică. Problema cu emulsificare mecanică este că acestea nu sunt stabile. De fapt, această emulsie se va separa substanțial în doar un minut sau două.,

Aici este ceea ce emulsia arăta ca în doar un minut și treizeci de secunde. De ce nu este separat tot uleiul? Răspunsul este că, în conformitate cu legea stokes, un balon de grăsime cu o greutate specifică de 0,90 la temperatura camerei (68 deg. F) cu o dimensiune de 150 microni va dura un minut și trei secunde (0:1:03) pentru a crește doar trei centimetri., Același balon cu o dimensiune de doar 50 microni va dura nouă minute și optsprezece secunde (0:9:18) pentru a crește aceeași distanță. Cu suficient timp, întregul volum de ulei se va depune în partea superioară a apei. apoi, să luăm în considerare efectul adăugării săpunului. Mai întâi să înțelegem ce este săpunul și cum funcționează. Lichidele nemiscibile au o tensiune superficială care le împiedică să se amestece împreună fără o forță de forfecare. Săpunurile și detergenții se numesc agenți de acțiune de suprafață sau agenți tensioactivi, deoarece reduc tensiunea superficială dintre lichidele nemiscibile., Sunt amfifile (având o afinitate atât pentru ulei, cât și pentru apă), deoarece au capete oleofile și cozi hidrofobe. Atunci când sunt amestecate corespunzător cu ulei și apă, ele creează o emulsie chimică.acum, dacă aș turna săpun direct în acest borcan de ulei și apă ce credeți că se va întâmpla? Bănuiți că săpunul la intrarea în contact cu uleiul și apa va crea imediat o emulsie?,după cum puteți vedea în imaginea din dreapta, săpunul (zorii) pe care l-am turnat în borcan a trecut direct prin stratul de ulei fără a emulsiona uleiul și a-l pune în borcan.apă. De ce crezi că este? Ceva lipsește! Avem nevoie de o forță de forfecare pentru a crea emulsia. Care este forța de forfecare care există în acest borcan? Corect, nu există nici unul.,

Dar, dacă nu se agită borcanul? Corectați din nou, agitarea borcanului adaugă o forță de forfecare creând o emulsificare chimică stabilă.acum, să luăm în considerare efectul emulsiilor într-un interceptor de grăsime. Dacă am turna săpun direct într-un interceptor de grăsime, ce s-ar întâmpla? Care este forța de forfecare din interiorul unui interceptor de grăsime care ar provoca emulsia pe care mulți o presupun că se întâmplă?, Răspunsul depinde de tipul de interceptor de grăsime cu care avem de-a face.interceptoarele de unsoare Hyrdomechanical (HGI) trebuie să creeze un mediu cu flux laminar pentru a determina separarea eficientă a grăsimii plutitoare libere în timpul de ședere de două minute în care majoritatea dispozitivelor sunt testate, evaluate și certificate. Un mediu cu flux laminar este liber turbulent și curge în straturi uniforme. Nu există nici o forță de forfecare într-un mediu cu flux laminar., detergenții care sunt dizolvați într-un flux de deșeuri care intră într-un HGI se vor odihni fie la interfața dintre ceața colectată și apă, fie vor fi evacuați în efluentul care părăsește interceptorul. Fără o forță de forfecare pentru a crea o emulsie între grăsimea colectată și apă, agentul tensioactiv este impotent.

nu se poate spune același lucru pentru interceptoarele de grăsime gravitațională (GGI). Studiile au confirmat că, la debite mai mari, aceste dispozitive suferă de scurtcircuit ca urmare a zonelor de mare viteză și a turbulențelor., Turbulența este o forță de forfecare în interiorul GGIs. Designul standard, în timp ce are un volum mare de apă, nu controlează influentul pentru a elimina turbulențele și a crea flux laminar, motiv pentru care se scurtează. de aceea recomand ca mașinile de spălat vase să fie direcționate către HGIS certificat, dar nu către GGIs! Voi ajunge la temperatura într-un alt blog.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *