Неоднородные системы, их классификация. Методы разделения.

Неоднородные (гетерогенные) системы возникают или естествен­ным путем или в результате производственного процесса.

Неоднородными системами (НС) называют системы, состоящие из двух фаз: дисперсионной (внешней, сплошной) и дисперсной (внутренней, мел­кораздробленной). По виду внешней среды различают жидкие и газо­вые неоднородные системы.

Жидкие НС подразделяются на: суспензии т.е. внутренняя среда - твердые частицы; эмульсии, внутренняя сре­да - жидкость и пены - внутренняя среда газ. Газовые системы под­разделяются на пыль и дым т.е. внутренняя среда - твердое вещество и туман - внутренняя среда - жидкость.

Условно по размеру частиц классифицируются только суспензии. Грубые суспензии состоят из частиц, размер которых больше 100 мкм, тонкие содержат частицы с размером 0, 5-100 мкм, мути - 0, 5-0, 1 мкм. В качестве определяющего размера принимают эквива­лентный диаметр частиц, d_экв, под которым понимают диаметр шара, выпол­ненный из того же материала, что и частица, объем которого равен объему частицы V:

3 3

d_экв = 6V/π = 1, 24 V

Для эмульсий и пен характерна возможность перехода дисперс­ной фазы в дисперсионную и наоборот. Этот переход называют инвер­сией фаз или просто инверсией.

В технологических процессах пищевых производств часто прихо­дится разделять НС на составные части. Методы разделения выбирают в зависимости от вида НС, ее физических и химических характерис­тик. В зависимости от взаимного движения фаз различают два основ­ных метода разделения НС: осаждение и фильтрование. В процессе осаждения частицы движутся отностительно сплошной среды. При фильтровании частицы остаются неподвижными, а сплошная дисперси­онная среда движется через концентрированную дисперсную фазу или через специальную пористую перегородку. В чистом виде ни один из этих процессов не имеет места. Процессы фильтрации в той или иной степени сопровождаются и осаждением.

Разделение НС производят в гравитационном, центробежном, электрическом поле и поле сил давления.

Качество процесса разделения характеризуется эффектом разде­ления т.е. отношение количества компонента, выделенного из дис­персной фазы, к начальному его количеству в смеси:

μ _р = (K_о/K_н)100 %,

где К_н - количество дисперсной фазы в НС; К_о - количество выде­ленного вещества.