ВЛИЯНИЕ КАПИЛЛЯРНОГО ДАВЛЕНИЯ В НАНОПУЗЫРЬКАХ НА ИХ ПРИЛИПАНИЕ К ЧАСТИЦАМ ПРИ ПЕННОЙ ФЛОТАЦИИ. Часть третья

Рассчитываются энергетические возможности перехода свободных пузырьков А в прилипшие пузырьки М, или перехода А→М (ПАМ), на подложках с различной смачиваемостью: предельно гидрофильной (Ф), предельно гидрофобной (Г) и с неполной смачиваемостью (Нх), где х – доля поверхности подложки, покрытая монослоем молекул собирателя. Расчеты ПАМ с пузырьками диаметром (dе) от 2 мм до 20 нм на Ф-, Г- и Нх-подложках показали, что изменение удельной энергии (ΔG/V), заключенной в пузырьке при ПАМ, зависит от величины dе, смачиваемости подложки и площади ее контакта с пузырьком. Согласно результатам исследований, высокое капиллярное давление (Рк) в нанопузырьках М способствует их мгновенному растеканию по подложке, при этом величина Рк значительно снижается. Процессы прилипания и растекания протекают как один процесс, необратимо, односторонне и быстро, поскольку не осложнены встречными процессами. При уменьшении экваториального диаметра dе и смачиваемости подложки убыль G/V достигает нескольких миллионов Дж/м3. Для иллюстрации практической одновременности протекания процессов прилипания и растекания пузырьков приведены микрофотографии более крупных пузырьков с люминесцирующим аполярным реагентом, устраняющим явление гистерезиса смачивания, которое в случае нанопузырьков легко преодолевается высоким значением Рк в них.

1. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Юшина Т.И. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2013. № 1. С. 3.

2. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Юшина Т.И. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2013. № 3. С. 7.

3. Мелик-Гайказян В.И., Емельянов В.М., Емельянова Н.П. и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2011. № 4. С. 3.

4. Мелик-Гайказян В.И., Емельянов В.М., Емельянова Н.П. и др. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2011. № 6. С. 3.

5. Фрумкин А.Н., Городецкая А.В., Кабанов Б.Н., Некрасов Н.И. // Журн. физ. химии. 1932. Т. 3, № 5-6. С. 351.

6. The proceedings of the second international congress of surface activity. London: Butterworth, 1957. Vol. 3. Discussion. P. 187.

7. Leja J., Poling G.W. International mineral processing congress. London, 1960. P. 325.

8. Smolders C.A. Contact angles, wetting and de-wetting of mercury. Netherland: Univ. of Utrecht, 1961.

9. Мелик-Гайказян В.И., Ворончихина В.В. // Электрохимия. 1969. Т. 5, № 4. С. 418.

10. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П. // Изв. вузов. Цв. металлургия. 2007. № 4. С. 4.

11. Сазерленд К.Л., Уорк И.В. Принципы флотации. М.: Цв. металлургия, 1958.

12. Hoover T.J. Concentrating ores by flotation. 3-rd ed. London: The Mining Magazine, 1916.

13. Мелик-Гайказян В.И., Абрамов А.А., Рубинштейн Ю.Б. и др. Методы исследования флотационного процесса. М.: Недра, 1990.

14. Мелик-Гайказян В.И., Емельянова Н.П., Юшина Т.И. Методы решения задач теории и практики флотации. М.: Горная книга, 2013.