作為一種燃料材料,氧化鐵紅因其穩(wěn)定的性能而被廣泛使用。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中,其粉末會(huì)因擠壓和水分進(jìn)一步絮凝成大顆粒,粒徑越細(xì),表面積越大,表面能越高,更容易絮凝在一起。當(dāng)我們使用它時(shí),我們用表面活性劑處理它來分散這些絮凝的大顆粒。那么,氧化鐵紅的分散機(jī)理是什么?
氧化鐵紅在液體中的分散主要經(jīng)歷以下三個(gè)階段:
1、穿過濕粉末,置換顆粒間的空氣和水分后,氧化鐵紅中的絮狀物和聚集體被破壞。
2、潤(rùn)濕粉末時(shí),液體不僅要潤(rùn)濕粉末表面,還要置換粉末顆粒之間的空氣和水分。
3、濕的和被破壞的絮凝物和聚集粉末在液體中保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。
通常情況下,使用前很少進(jìn)行干燥處理,除了空氣,氧化鐵紅表面還會(huì)吸附一層水膜。粉末表面吸附的水量通常等于固體表面形成單分子膜所需的水量,因此其含水量是影響其分散性能的主要因素之一。因此,在產(chǎn)品中加入表面活性劑后,表面活性劑分子強(qiáng)烈定向吸附在固體表面,有助于降低液體的表面張力,改善其潤(rùn)濕和分散性能。
同時(shí),氧化鐵紅在水溶液中的分散性和分散穩(wěn)定性主要取決于其在水中的電斥力。電排斥是利用電荷排斥來保持分散穩(wěn)定性。表面活性劑可以電離水溶液中大量帶負(fù)電(或帶正電)的離子,這些離子牢固地吸附在氧化鐵紅粒子表面,使這些粒子具有相同的電荷,而帶相反電荷的其他離子則在液體介質(zhì)周圍自由擴(kuò)散,形成帶電離子的擴(kuò)散層(雙電層)。
在電排斥的情況下,表面活性劑應(yīng)具有高電離性能。通常使用陰離子表面活性劑和一些無機(jī)電介質(zhì),如聚磷酸三鉀、焦磷酸鉀、聚磷酸鈉、烷基芳基磺酸鈉、亞甲基萘磺酸鈉和聚羧酸鈉。
另一方面,氧化鐵紅分散在非水介質(zhì)中時(shí),大大排除了上述離子反應(yīng)的可能性,并且非離子表面活性劑在水中不會(huì)電離。在這種情況下,表面活性劑的作用效應(yīng)被稱為空間效應(yīng)或熵效應(yīng)。由于表面活性劑可以定向吸附在顏料顆粒表面,形成單分子吸附層,這種定向緩沖層可以防止顆粒之間的聚集,從而保持分散體系的穩(wěn)定(也稱為保護(hù)膠體或膠束)。
本期新聞資訊講了氧化鐵紅的分散機(jī)理??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明,隨著表面活性劑濃度的增加,其表面的表面活性劑分子團(tuán)會(huì)減少,運(yùn)動(dòng)受到限制,顏料顆粒越緊密、越壓縮,其熵越低,有利于分散體系的穩(wěn)定。
小編:Chihiro