Pigment ishlab chiqarish jarayonida, pigment kukuni qanchalik mayda maydalangan bo'lmasin, har doim birlashtirilgan va flokulyatsiyalangan zarralar bo'ladi. Tashish va saqlash jarayonida pigment ekstruziya va namlik tufayli katta zarrachalarga aylanadi va pigment qanchalik nozik bo'lsa, sirt maydoni qanchalik katta bo'lsa va sirt energiyasi yuqori bo'lsa, birga flokulyatsiya qilish osonroq bo'ladi. Tegishli sirt faol moddalar bilan ishlov berilsa, bu flokulyatsiyalangan katta zarralar foydalanish paytida osongina tarqaladi va dispersiya mexanizmi asosan quyidagicha:
1. namlash
Noorganik pigment kukunining suyuqlikda tarqalishi asosan quyidagi uch bosqichdan o'tadi:
① Kukunni namlash uchun suyuqlik nafaqat kukun yuzasini namlashi, balki chang zarralari orasidagi havo va namlikni almashtirishi kerak;
② Ho'l kukundan o'tib, havo va namlikni zarrachalar orasidagi almashtirgandan so'ng, pigment kukunidagi floklar va agregatlar yo'q qilinadi;
③ Ho'llangan va yo'q qilingan floklar va agregat kukunlari suyuqlikda barqaror dispersiya holatini saqlaydi. Ya'ni dispersiya dispersiyani namlash-tarqatish-barqaror saqlash jarayonidir.
Oddiy sharoitlarda noorganik pigmentlar ishlatishdan oldin kamdan-kam hollarda quritiladi va pigmentning yuzasi nafaqat havo bilan aralashibgina qolmay, balki suv plyonkasi qatlamini ham o'zlashtiradi. Odatda pigment yuzasida adsorbsiyalangan suv miqdori qattiq sirtda monomolekulyar plyonka hosil qilish uchun zarur bo'lgan suv miqdoriga teng. Masalan, TiO2 ning har bir grammida sirt maydoni 10 m2, suv molekulasining adsorbsion qatlamining qalinligi 10×10-10 m, monomolekulyar plyonka uchun zarur bo'lgan suv miqdori esa pigment og'irligining taxminan 0,3 foizini tashkil qiladi. , shuning uchun pigmentdagi namlik miqdori ham uning dispersiya ishlashiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardan biridir. bitta. Qattiq jism ho'llanganmi yoki yo'qmi, uning aloqa burchagiga qarab baholanishi mumkin. 0 graduslik aloqa burchagi uning to'liq ho'l ekanligini va suyuqlikning qattiq yuzasiga to'liq tarqalishini anglatadi; 180 graduslik aloqa burchagi uning umuman nam emasligini anglatadi va suyuqlik suv tomchilari shaklida yuzaga yopishadi. qattiq sirt.
Qattiq jismni suyuqlikda yaxshi ho'llash mumkinmi yoki yo'qmi, faqat aloqa burchagi kattaligi bilan emas, balki uning namlanish issiqligining o'lchamini o'lchash orqali ham baholanishi mumkin. Odatda, gidrofil kukunlar (masalan, TiO2) qutbli suyuqliklarda va qutbsiz suyuqliklarda katta namlanish issiqligiga ega, qutbli suyuqliklarda namlanish issiqligi kichik, qutbli va qutbsiz suyuqliklarda hidrofobik kukunlarni namlash issiqligi. taxminan doimiydir.
Suyuqlikdagi qattiq kukunning cho'kish tezligi va cho'kish hajmi ham ho'llik darajasini baholashi mumkin. TiO2 kabi yuqori qutbga ega bo'lgan qattiq modda yuqori qutbli eritmada kichik cho'kish hajmiga ega va past qutbli eritmada kichik qattiq. katta; polar bo'lmagan qattiq kukunlar odatda katta cho'kindi hajmiga ega. Sirt faol moddalar bilan ishlov berish qo'shilgandan so'ng, sirt faol moddalar molekulalari qattiq sirtga kuchli yo'naltirilganligi va adsorbsiyalanganligi sababli, suyuqlikning sirt tarangligini kamaytirishga va uning namlash va tarqatish xususiyatlarini yaxshilashga yordam beradi.
2. Elektr itarish (p potentsial)
Noorganik pigmentlarning suvli eritmadagi dispersiya va dispersiya barqarorligi, asosan, ularning suvdagi elektr itarishi, ya’ni p potensiali bilan aniqlanadi.
Elektr itarish - dispersiya barqarorligini saqlash uchun zaryadni itarishdan foydalanish.
Sirt faol moddalar suvli eritmada pigment zarralari yuzasida qattiq adsorbsiyalangan ko'p miqdordagi manfiy zaryadlangan (yoki musbat zaryadlangan) ionlarni ionlashtira oladi, shuning uchun bu zarralar bir xil zaryadga ega bo'ladi va qarama-qarshi zaryadli boshqa ionlar suyuqlikka erkin tarqaladi. o'rta. Atrofida zaryadlangan ionlarning diffuziya qatlami (qo'sh elektr qatlami) hosil bo'ladi. Qattiq sirtdan diffuziya qatlamining eng uzoq nuqtasigacha (ya’ni qarama-qarshi zaryad 0 bo‘lgan) ionlarning ikki qatlami orasidagi potentsiallar farqi p potensial deyiladi. Zarrachalar orasidagi elektrostatik itarilish shundan kelib chiqadi va bir xil zaryadga ega bo'lgan bu zarralar bir-birlari bilan aloqa qilgandan so'ng, dispers tizimning barqarorligini saqlab qolish uchun bir-birlarini itaradilar, bu mashhur DLVO nazariyasidir.
Elektr repulsiyasida sirt faol moddasi yuqori ionlanish ko'rsatkichiga ega bo'lishi kerak va odatda anion sirt faol moddalar va ba'zi noorganik dielektriklar qo'llaniladi, masalan: tripotasyum polifosfat, kaliy pirofosfat, natriy polifosfat, alkil aril sulfonat, natriy naftalin naftalin, naftalin naftalin Natriy polikarboksilat va boshqalar.
3. Sterik to'siq effekti (yoki entropiya effekti)
Pigment suvsiz muhitda tarqalganda, yuqorida ko'rsatilgan ion reaktsiyasi ehtimoli katta darajada yo'qoladi va ion bo'lmagan sirt faol moddasi suvda ionlashtirilmaydi. Bu holda sirt faol moddaning ta'siri sterik to'siq effekti yoki entropiya effekti deb ataladi. Sirt faol moddasi monomolekulyar adsorbsion qatlam hosil qilish uchun pigment zarralari yuzasiga yo'naltirilgan adsorbsiyalangan bo'lishi mumkinligi sababli, bu yo'nalishli bufer qatlami zarrachalarning agregatsiyasini oldini oladi va shu bilan dispersiya tizimining barqarorligini saqlab qoladi (himoya kolloid yoki mitsel sifatida ham tanilgan) .
Pigment yuzasida sirt faol moddaning molekulyar guruhlari, sirt faol moddaning konsentratsiyasi ortishi bilan uning entropiyasi kamayadi va harakati cheklanadi. Pigment zarralari qanchalik yaqin va siqilgan bo'lsa, ularning entropiyasi shunchalik pasayadi, bu dispersiya tizimining barqarorligi uchun foydalidir.
