Zależność między granicznym kątem zwilżania a średnim napięciem powierzchniowym zwilżania węgli o różnym stopniu zmetamorfizowania

• Autorzy: Sablik J.

Warianty tytułu

EN

The relationship between contact angle and mean critical surface tension of coals of different rank

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano empiryczne zależności między granicznym kątem zwilżania powierzchni węgla θ a średnim napięciem powierzchniowym zwilżania γc. Aby uzyskać odpowiednie dane badano 20 próbek węgli kamiennych o różnym stopniu zmetamorfizowania. Stwierdzono zależność funkcyjną między badanymi parametrami, którą ilościowo opisano równaniem regresji. Wykorzystując wartości γc niejednorodności energetycznej w zbiorze ziaren σγc badanych węgli oraz wyżej wymienione równanie określono przedziały wartości, w których mogą się mieścić graniczne kąty zwilżania w zbiorze ziaren danego węgla. Wyznaczono także wartość napięcia powierzchniowego zwilżania γc(θ = 0), powyżej której kąt zwilżania powierzchni węgla wynosi zero. Dla badanych węgli wartość ta wynosi 57,838 mJ/m2. Wykorzystując krzywe rozkładu energii powierzchniowej w zbiorze ziaren, określono udział w danym zbiorze ziaren o kącie zwilżania równym zero.

EN

Empirical relationships between the contact angle of coal surface θ and the mean critical surface tension of wetting γc were investigated. In order to obtain suitable data, 20 hard coal samples of different rank were tested. The functional relationship between investigated parameters was stated, described quantitatively by means of a regression equation. Using the γc. and energetic nonhomogeneity values in the set of particles σγc of tested coals as well as the above mentioned equation, the intervals of values were determined, in which the contact angles in the set of grains of the given coal can be contained. Moreover, the value of surface tension of wetting γc(θ = 0), above which the contact angle of coal surface is equal to zero, was calculated. For tested coals this value amounts to 57.838 mJ/m2. Using curves of surface energy distribution in the set of particles, the share of particles with contact angle equal to zero in the given set was determined.

Słowa kluczowe

PL

graniczny kąt zwilżania; węgiel; napięcie powierzchniowe zwilżania

EN

surface tension of wetting; contact angle; critical surface tension; coal

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2003
• Tom: R. 4, nr 2
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Sablik J.

• Główny Instytut Górnictwa, Zakład Oceny Jakości i Wzbogacania Kopalin; Pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• 1. Bartell F.E., Jenings H.Y. 1934: Adhesion tension of liquids against strongly hydrophobic solids. Journal of Physical Chemistry T. 38 nr 4, s. 495.
• 2. Diao J., Fuerstenau D.W. 1991: Characterization of the wettability of solid particles by film flotation., Part II: Theoretical analysis., Colloids and Surfaces., 60.
• 3. Eliaszewicz M. G. 1941: Krajevye ugli smacivanija kak kriterij flotacjonnoj sposobnosti uglej. Trudy Doneckogo Industrialnogo Instituta.
• 4. Fuerstenau L.W., Pradip 1980: Zjawiska elektrokinetyczne w układach flotacyjnych. Fizyko-chemiczne Problemy Mineralurgii nr 12.
• 5. Fuerstenau D.W., Diao J., Hanson J.S. 1990.: Estimation of the Distribution of Surface Sites and Contact Angels on Coal Particles from Film Flotation Data., Energy and Fuels., 4, 34.
• 6. Fuerstenau D.W., J. Diao, M. C. Williams M.C. 1991: Characterization of the wettability of solid particles by film flotation., Part I: Experimental investigation., Colloids and Surfaces., 60.
• 7. Jesop R.R., J. L. Stretton L.L. 1969: Electrokinetic measurment on coal and a criterion for its hydrophobicity., Fuel, v. 48.
• 8. Laskowski J.S., Holuszko M., Drelich J., Pawlik M. 2002: Fundamental and engineering apects of coal surface heterogeneity. XIV ICPC and Exhibition, South African Institute of Mining andMetallurgy.
• 9. Neumann A.W., Good R.J. 1972: J. Colloid Interface Sci. 38, 341–358.
• 10. Neumann A.W., Good R.J., Hope C.J., Sejpal M.. 1974: J. Colloid Interface Sci. 49, 291–304.
• 11. Li D.. Neumann A.W. 1992: Contact angles on hydrophobic solid surfaces and their interpretation. J. Colloid Interface Sci. 148 pp.190–200.
• 12. Petuchov V.N., Popowa L.A. 1975: Ocenka flotacionnoj aktivnosti uglej metodom teplot smacivanija. Chimia Tverdogo Topliva nr 1.
• 13. Popowa L.A., Petuchov V.N. 1976: Issledovanije floturijemosti uglej rozlicznych stadii metomorfizma putem zamera teplovych efektov smacivanija. Chimia Tverdogo Topliva nr 1.
• 14. Pregorlinskaja R.V., Zubkowa V.N. 1978: Vlijanie metomorfizma kamiennych uglej na izmienienije energii adsorpcji. F. Chimia Tverdogo Topliva nr 5.
• 15. Sablik J. 1980: Flotowalnośc polskich wegli kamiennych jako funkcja stopnia ich uweglenia. Prace GIG, seria dodatkowa, Katowice.
• 16. Sablik J., Makula K. 1984: Wyznaczanie granicznego kąta zwilżania węgla poprzez pomiar ciśnienia kapilarnego. Aparatura Naukowa i Dydaktyczna nr 6.
• 17. Sablik J., Wierzchowski K. 1993: Effect of a polar wetting agent on the adhesion of air bubbles to various types of coal. J. Adhesion Sci. Technol., Vol. 7, No 5, 435–439.
• 18. Sablik J., Wierzchowski K., 1994: The Effect of Pre-wetting With Flotation Reagents on the Surface Energy of Coals, Coal Preparation, Vol. 15, 25–34.
• 19. Sablik J., Wierzchowski K. 1995: The film flotation method applied to determine surface energy of coal wetted with flotation agents. Archives of Mining Sciences Vol. 40, 111–120.
• 20. Sablik J.: 1998 Flotacja węgli kamiennych. Wyd. Główny Instytut Górnictwa, Katowice.
• 21. Sablik J., Wierzchowski K. 2001:Characteristic of hard coals surface properties using film flotation. Inżynieria Mineralna II 2(4).
• 22. Wierzchowski K., Sablik J. 1991: Wartości krytyczne swobodnej energii powierzchni polskich węgli kamiennych określone metodą "film flotation". Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii 24, s. 173–178.
• 23. Wierzchowski K., Sablik J. 1993: Energia powierzchniowa ziarn w mułach węgli o różnym stopniu zmetamorfizowania. Prace naukowe GIG, No 775, Katowice.