С использованием уравнения изотермы поверхностного натяжения (ПН), предложенного авторами, описана экспериментальная изотерма ПН бинарной системы Mn-Si. При этом исходную систему Mn-Si разбивали на составляющие основную систему вторичные: Mn-Mn5Si3, Mn5Si3-MnSi и MnSi-Si. Каждая вторичная система обрабатывалась по методике, предложенной авторами на основе уравнения изотермы ПН, и найдены соответствующие вторичным системам константы обмена частицами Fi = 0,52; 5,15;1,75 поверхностного слоя расплава с его объемом и постоянные вторичных систем βi = –333; 18,5; –556 мН/м, где i = 1, 2, и 3 – соответствует порядковому номеру вторичной системы. При этом для жидких марганца, кремния, Mn5Si3 и MnSi полагали ПН равными 1120, 1130, 1010 и 740 мН/м соответственно. Подстановка этих параметров в уравнение изотермы ПН позволяет описать экспериментальную изотерму ПН с ошибкой в среднем не более 1 %. Далее проводится расчет адсорбции компонентов раствора Mn5Si3, MnSi и Si через параметр Fi в приближении реального раствора по формуле В. К. Семенченко. Такая методика расчета адсорбции компонентов системы Mn-Si показала, что изменение ПН расплава однозначно определяется адсорбцией молекулярных образований Mn5Si3, MnSi и атомов Si в растворах бинарной системы Mn-Si. Показано, что молекулы Mn5Si3 поверхностно-инактивны по отношению к жидкому Mn, а молекулы MnSi поверхностно-активны по отношению к расплавленному химсоединению Mn5Si3, но инактивны по отношению к Si.
Оборотное водоснабжение является важным аспектом в процессе переработки сырья флотационным методом. Несмотря на экономические и экологические преимущества, при повторном использовании воды происходит усложнение ее ионного состава, что может повлиять на результат процесса флотации. Целью исследования является анализ научно-технической литературы и систематизация данных о факторах, формирующих ионный состав жидкой фазы пульпы при флотации медьсодержащих руд, и оценка их влияния на технологические показатели обогащения. В исследовании проведен анализ более 100 научно-технических источников, индексируемых в международных базах данных Scopus и Web of Science, а также опубликованных в ведущих специализированных изданиях по горному делу за последние десять лет, 40 из которых отобраны для более глубокой проработки. В работе рассмотрено влияние ионов кальция, магния и меди, а также хлоридсодержащих и сульфоксидных солей на характеристики жидкой фазы пульпы при флотации медных руд. В результате теоретических исследований установлены источники упомянутых ионов в жидкой фазе пульпы и определены закономерности их влияния. Выявлено, что ионы кальция и магния негативно влияют на процесс образования пены и снижают скорость кинетики флотации медных минералов. Наличие хлоридов калия и натрия в воде способно положительно влиять на процесс флотации халькопирита, способствуя образованию устойчивого адсорбционного слоя собирателя на поверхности минерала. Окисление поверхности минералов под воздействием антропогенных факторов и наличие водорастворимых минералов меди обуславливает присутствие сульфат-ионов и катионов меди в воде. Ввиду нарастающих требований по рациональному использованию природных ресурсов актуальным направлением является создание регламентированных требований к химическому составу оборотных вод и внедрение этапа оценки влияния ионного состава пульпы при разработке реагентых режимов флотации.
Предлагаемая вниманию читателей книга японских физиков С. Оно и С. Кондо представляет собой перевод большой обзорной статьи из X тома второго издания Handbuch der Physik — физической энциклопедии, выпускаемой в настоящее время под общей редакцией С. Флюгге. Первый из авторов — С. Оно — не нуждается в рекомендации. Его имя хорошо известно по вкладу, внесенному им в статистическую теорию жидкостей, особенно в теорию свободного объема и теорию поверхностных явлений.
С. Кондо — также видный специалист по теории поверхностных явлений и автор многих работ по этому вопросу. В книге чрезвычайно подробно освещено современное состояние теорий поверхностных явлений в чистых жидкостях и жидких растворах, в частности растворах полимеров, а также некоторых других примыкающих к этой теме вопросов, в том числе проблемы поверхностных явлений на границе раздела твердое тело — газ.
Данное методическое пособие по физике охватывает основные разделы электричества, магнетизма и термодинамики общего курса физики. Пособие содержит формулировки и обоснования основных законов и понятий, изложенных на доступном, понятийном уровне и дополнено типовыми задачами по соответствующим разделам электричества, магнетизма и термодинамики с подробным разбором. Представленное пособие в равной степени может быть полезно как преподавателям при подготовке к лекциям в качестве опорного конспекта, так и для студентов при самостоятельном освоении дисциплины «Физика». В каждый раздел включены задания для самоконтроля в объеме, достаточном для закрепления полученных знаний.
Рассматривается трехмерный конвективный тепломассоперенос в ванне расплава металла под действием движущегося лазерного источника тепла. В основу математической модели с лагранжевым описанием положены уравнения Навье-Стокса, неразрывности и энергии с учетом диффузионных, конвективных и радиационных тепловых потерь. Зависящие от температуры поверхностные эффекты учитываются с использованием поверхностного натяжения (сил Марангони) при динамическом контактном угле на движущейся линии трехфазного контакта. Численное решение задачи производится методом конечных элементов с дивергентно устойчивой аппроксимацией основных переменных. Интегрирование кинематических и динамических условий на свободной поверхности производится по схеме Ньюмарка-Бассака. Производится верификация и валидация предложенного численного алгоритма. Показано влияние определяющих параметров процесса (мощности и скорости сканирования лазера) на геометрические размеры ванны с расплавом.
Представлены результаты анализа функциональных материалов со свойством управления потоками влаги в пакете одежды. Показано, что в современных разработках вектор переноса формируется за счет градиента поверхностной энергии или капиллярного потенциала. Установлено, что все разработки могут быть классифицированы по виду механизма переноса. Перенос влаги за счет потоков Марангони в текстильных материалах обеспечивается: сочетанием натурального и синтетического сырья; нанесением на поверхности материала гидрофобизирующих и гидрофильных покрытий; использованием мембран. Организация в текстильных материалах градиента капиллярного потенциала связана с изменением поверхностной плотности по толщине. В ряде образцов используется сочетание этих подходов. Для каждого из выделенных классов представлены торговые марки материалов, которые доступны на современном рынке текстильной продукции.
Постановка проблемы. В литературе отсутствуют данные по концентрационной зависимости поверхностного натяжения, адсорбции и состава поверхностного слоя исследованных растворов органических веществ.
Цель. Экспериментальные и теоретические исследования концентрационной зависимости поверхностного натяжения адсорбции и состава поверхностного слоя исследованных растворов органических веществ.
Результаты. Проведены экспериментальные исследования концентрационной зависимости поверхностного натяжения боковых двойных и трехкомпонентных растворов органических веществ. На основе полученных экспериментальных результатов исследований проведены расчеты адсорбции (N-вариант по Гугенгейму и Адаму) и содержания компонентов в поверхностном слое.
Практическая значимость. Ввиду отсутствия литературных данных по изученным системам в условиях, сравнимых с условиями исследования, представленные данные могут послужить в качестве справочной информации.
В настоящей работе выполнено исследование поверхностного натяжения на границе
воздух – водный раствор хлорида натрия с помощью высокочувствительного метода вращающейся капли на тензиометре SDТ фирмы KRUSS. Определена изотерма поверхностного натяжения при температуре 20 °C в интервале концентрации 0–25 %. Для разных значений концентрации получена температурная зависимость коэффициента поверхностного натяжения в интервале от 20 до 70 °C. Определен температурный коэффициент поверхностного натяжения α = 0,18 мН/(м×К).