Hur mekaniska och kemiska emulsioner fungerar

Hur mekaniska och kemiska emulsioner fungerar

Jag är rutinmässigt frågad om en diskmaskin ska dirigeras till en fettavlyssnare eller direkt till sanitetsavloppet. En av de viktigaste frågorna verkar vara närvaron av tvättmedel i diskmedel och hur det kan ”skura” en fett interceptor. Låt oss granska hur emulgering fungerar för att rensa förvirring över var utflödet från en diskmaskin ska släppas ut.

här är en burk med vatten och olja., Egentligen har det fyra olika oljor-canola, majs, grönsaker och olivolja. Detta var en del av en demonstration som jag presenterade vid Rundabordsmötet i Miami-Dade DERM i Januari om mekanisk och kemisk emulgering.

Jag använde fyra olika oljor i demonstrationen för att illustrera att alla typer av olja är obrännbara med vatten, vilket innebär att olja och vatten inte kan bilda en homogen blandning när de tillsätts tillsammans.

Så här har vi olja och vatten som sitter ihop i en burk utan att blanda ihop., Den grundläggande anledningen till att de är obegripliga är att olja är oleofil (har en affinitet för olja) och hydrofob (avstöter vatten). Vatten är hydrofilt (har en affinitet för vatten) men oleofob (avstöter olja). Om du placerar en droppe vatten på en plan yta nära en annan droppe vatten kommer de att bilda en större droppe vatten. Men placera en droppe olja bredvid den där droppen vatten och de kommer aldrig att blanda ihop.

hur får man olja och vatten att blanda ihop? Det enkla svaret är att du måste lägga till en skjuvkraft., Vid denna demonstration skakade jag burken våldsamt i några sekunder.

här är hur burken såg ut efter att jag lagt till klippkraften. Detta kallas en mekanisk emulgering. Problemet med mekanisk emulgering är att de inte är stabila. Faktum är att denna emulsion kommer att separera väsentligt på bara en minut eller två.,

här är hur emulsionen såg ut på bara en minut och trettio sekunder. Varför är inte all olja Separerad? Svaret är att enligt stokes lag, en fettbubbla med en specifik gravitation på 0,90 vid rumstemperatur (68 grader. F) med en storlek på 150 mikron tar en minut och tre sekunder (0:1:03) att stiga bara tre inches., Samma bubbla med en storlek på bara 50 mikron tar nio minuter och arton sekunder (0:9:18) för att öka samma avstånd. Med tillräckligt med tid kommer hela volymen olja att lösa sig på toppen av vattnet.

låt oss sedan överväga effekten av att tillsätta tvål. Låt oss först förstå vad tvål är och hur det fungerar. Immiscible vätskor har en ytspänning som hindrar dem från att blanda ihop utan en klippningskraft. Tvål och rengöringsmedel kallas ytaktiva ämnen eller ytaktiva ämnen eftersom de minskar ytspänningen mellan obrännbara vätskor., De är amfifila (har en affinitet för både olja och vatten) eftersom de har oleofila huvuden och hydrofoba svansar. När de blandas ordentligt med olja och vatten skapar de en kemisk emulsion.

Nu, om jag häller tvål direkt i denna burk med olja och vatten vad tror du kommer att hända? Misstänker du att tvålen vid kontakt med oljan och vattnet omedelbart kommer att skapa en emulsion?,

som du kan se på bilden till höger gick tvålen (gryningen) som jag hällde i burken rakt igenom oljeskiktet utan att emulgera oljan och vattnet. Varför tror du det? Något saknas! Vi behöver en skjuvkraft för att skapa emulsionen. Vad är klippkraften som finns i denna burk? Korrekt, det finns ingen.,

men vad händer om jag skakar burken? Korrigera igen, skaka burken lägger till en skjuvkraft som skapar en stabil kemisk emulgering.

nu, låt oss överväga effekten av emulsioner i en fett interceptor. Om vi hällde tvål direkt i en fett interceptor, vad skulle hända? Vad är klippkraften inuti en fett interceptor som skulle orsaka emulsionen många antar händer?, Svaret beror på vilken typ av fett interceptor vi har att göra med.

Hyrdomechanical grease interceptors (HGI) måste skapa en laminär flödesmiljö för att orsaka effektiv separation av fritt flytande fett under den två minuters uppehållstid som de flesta enheter testas, märks och certifieras till. En laminär flödesmiljö är turbulent fri och strömmar i jämna lager. Det finns ingen skjuvkraft i en laminär flödesmiljö.,

rengöringsmedel som löses i en avfallsström som kommer in i en HGI kommer antingen att vila i gränssnittet mellan den uppsamlade dimman och vattnet eller kommer att släppas ut i utflödet som lämnar interceptorn. Utan en skjuvkraft för att skapa en emulsion mellan det uppsamlade fettet och vattnet är ytaktivt medel impotent.

detsamma kan inte sägas för gravity grease interceptors (GGI). Studier har bekräftat att vid högre flödeshastigheter lider dessa enheter av kortslutning som ett resultat av höghastighetszoner och turbulens., Turbulens är en skjuvkraft inuti GGIs. Standarddesignen, samtidigt som den har en stor mängd vatten, kontrollerar inte tillströmningen för att avlägsna turbulens och skapa laminärt flöde, varför de kortsluter.

det är därför jag rekommenderar att diskmaskiner dirigeras till certifierade HGIs men inte till ggis! Jag kommer till temperaturen i en annan blogg.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *