Злипання гідрофобних частинок в пластівці (грудки) називають флокуляцією.

Системи, утворені гідрофільними частинами, підлягають тільки седиментаційній нестійкості, вони не створюють агрегатів.

Якщо в системі концентрація дисперсної фази невелика, то в результаті такої коагуляції утворюються рихлі агрегати (рисунок 6.2,а). В результаті такої будови ці агрегати седиментують повільніше ніж при гідрофобній коагуляції.

а — мала концентрація частинок, які утворили агрегати; б — висока концентрація час­тинок (утворення структурної сітки) Рисунок 6.2 – Коагуляція частинок

а) б)

В більш концентрованих системах утворюється суцільний рихлий агрегат – сітка із злиплих частинок, яка займає весь об’єм, в якому знаходиться дисперсна система (рисунок 6.2,б). Така сітка називається структурною, або структурою. Так як структура виникла в результаті коагуляції, то її називають теж і коагуляційною структурою, а процес її утворення – коагуляційним структуроутворенням.

Структурна сітка володіє певною міцністю: для того щоб така дисперсна система текла (здатність текти викликається дисперсійним середовищем), структуру необхідно зруйнувати – подолати міцність сітки. Енергія руйнування витрачається на відривання частинок одна від одної. Руйнування здійснюється шляхом перемішування дисперсної системи. Після достатнього перемішування система може повністю втратити міцність і стати звичайною рідиною. Але як тільки перемішування припинити, вільні частинки під впливом теплового руху починають зіштовхуватись. При зіштовхуванні гідрофобних ділянок утворюється структура. По всьому об’єму системи відновлюється структурна сітка і її міцність.

Однією з найважливіших характеристик промивних рідин є тиксотропність, пов'язана із створенням і руйнуванням структури.

Якісні колоїдні бурові розчини (золі) - це високодисперсні суспензії, що при переміщенні є малов’язкі і жваві рідини, володіють здатністю, знаходячись в спокійному стані, придбати з часом структуру, загустівати і перетворюватися на гель. При механічній дії (збовтуванні, перемішуванні, струшуванні, циркуляції) такий желеподібний розчин знову перетворюється на жвавий золь. Руйнувати структуру шляхом перемішування можна скільки завгодно разів. Коли перемішування припиняється, структура відновлюється.

Отже, перетворення в спокійному стані золя в гель (загустівання) і, навпаки, в процесі циркуляції гелю в золь (розріднення) називається тиксотропією.

Тобто, тиксотропія – це здатність суспензій утворювати у стані спокою структуру з певною міцністю і втрачати її при перемішуванні або при струшуванні.

Надання дисперсних систем тиксотропних властивостей (зміцнення в спокої і втрата міцності при русі) використовується при циркуляції бурових розчинів в процесі буріння свердловин.

Дата добавления: 2015-07-25