Доктор химических наук, профессор, руководитель лаборатории поверхностных явлений и флотации
(305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94)
Dr. Sci. (Chem.), prof., head of the Laboratory of surface phenomena and flotation
(305040, Russia, Kursk, 50 let Oktyabrya str., 94)
Доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой вычислительной техники
(305040, г. Курск, ул. Челюскинцев, 19/2)
Dr. Sci. (Tech.), prof., head of the Department of computer science
(305040, Russia, Kursk, Chelyuskintsev str., 19/2)
Кандидат химических наук, доцент, сотрудник лаборатории поверхностных явлений и флотации
Cand. Sci. (Chem.), associate prof., Laboratory of surface phenomena and flotation
Аспирант кафедры вычислительной техники
Postgraduate
Для повышения точности полученных результатов сравниваются два метода исследования процессов смачивания и рас-текания на твердой подложке. В первом методе используются капли жидкости, а во втором – пузырьки. При растекании формы капель и пузырьков изменяются, и это количественно может быть оценено только посредством уравнения Лапласа, но применяется уравнение только в случае пузырьков (второй метод). Это исключает в случае первого метода контроль за чистотой поверхности растекающейся капли. Влияние микрозагрязнений на результаты рассматривается на основе прецизионных расчетов, проведенных для обоих методов. Рассчитаны кривые растекания нанопузырьков с начальными диаметрами 20 и 10 нм на подложках с различной смачиваемостью, причем смачиваемость оценивается не по числовой величине краевого угла, а по соответствующим ему легко реализуемым примерам таких подложек Г, Ф и Нх, где х – доля поверхности под пузырьком, покрытая молекулами ионогенного собирателя: 0,8; 0,6; 0,4 и 0,2. Кривые растекания наглядно иллюстрируют диапазон возможного растекания нанопузырьков от предельного на подложке Г до практически нулевого на подложке Ф, а также источники энергетического обеспечения процесса растекания и причины их истощения. Информативность кривых растекания обусловлена тем, что при их расчете применяются более десяти параметров пузырька и подложки. При использовании реагентов активация процесса флотации может распространяться на пузырьки большего размера.
For the purpose of improving the accuracy of obtained results, the paper compares two methods for studying wetting and spreading processes upon a solid substrate. The first method utilizes liquid droplets, and the second method utilizes bubbles. When spreading, the shape of droplets and bubbles changes, and this can be assessed quantitatively only by the Laplace equation, though the equation is applied only in the case of bubbles (the second method). For the first method, this excludes control over surface cleanliness of the spreading droplet. The effect of micropollution on the results is considered on the basis of precise calculations carried out for both methods. The paper calculates spreading curves for nanobubbles with initial diameters of 20 and 10 nm on substrates with different wettability, where the wettability is assessed not by the numerical value of the contact angle, but by easily realized samples of such substrates Г, Ф and Нх corresponding to the contact angle, where х is the fraction of the surface under the bubble, covered with molecules of the ionogenic collector: 0,8; 0,6; 0,4, and 0,2. The spreading curves clearly illustrate the range of possible spreading of nanobubbles, from the limit spreading on the substrate Г to practically zero spreading on the substrate Ф, as well as energy sources of the spreading process and causes of their depletion. The informational value of spreading curves is preconditioned by the fact that more than ten parameters of the bubble and the substrate are used in their calculation. When using reagents, activation of the flotation process can spread to larger bubbles.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.