Гомогенизация

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Гомогениза́ция (от греч. ὁμογενής — однородный) — технологический процесс, производимый над двух или многофазной системой в ходе которого уменьшается степень неоднородности распределения химических веществ и фаз по объёму гетерофазной системы.

Следует различать понятия гомогенизации и диспергирования. При гомогенизации не обязательно производится дробление дисперсной фазы (например при смешивании порошкообразных твёрдых веществ). Напротив, при диспергировании гетерофазная система обычно одновременно и гомогенизируется.

В ходе гомогенизации могут получаться как устойчивые, так и не устойчивые гетерофазные системы. Когда это возможно и необходимо, в гетерофазные системы вводятся стабилизирующие вещества (например, аммиачный буфер при получении микрокристаллического гидроксиапатита)

Хотя термин "гомогенизация" обычно употребляется относительно процессов смешивания взаимно взаимно-нерастворимых веществ, например, таких как (вода-масло, этиловый спирт-ртуть), однако, гомогенизации могут подвергаться и смеси твёрдых порошков (сухая строительная смесь), и смеси взаимно-растворимых компонентов, особенно, когда по каким либо причинам скорость растворения замедлена.

Термин «гомогенизация» также используется в разделе строительной механики сопротивление материалов для расчета композитных материалов, например, каменной кладки, которая состоит из кладочных элементов (кирпичей, камней, блоков) и строительного раствора. При гомогенизации композитный материал заменяется условно однородным (гомогенным), физические характеристики которого интегрально совпадают с реальным материалом.

Техника гомогенизации[править | править вики-текст]

  • перемешивание дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой быстро вращающимся ротором диспергатора или венчиком;
  • прокачивание дисперсных систем типа жидкость/жидкость (например, молока) под давлением до 5-400 атмосфер через отверстие головки гомогенизатора, возникающие при этом гидродинамические силы дробят фрагменты дисперсной фазы на более мелкие;
  • перемешивание порошков в многоосных, в Y-образных или в Z-образных смесителях;
  • ультразвуковая кавитационная гомогенизация дисперсных систем газ/жидкость и жидкость/газ

Физические методы[править | править вики-текст]

  • механическое перемешивание с высокими значениями градиента сдвига;
  • кавитация, возбуждаемая в среде при помощи высокоскоростного механического перемешивания или ультразвука;

Применение[править | править вики-текст]

В пищевой промышленности — при производстве значительного количества пищевых продуктов. Например:

  • за счёт гомогенизации и диспергирования жировых шариков создание устойчивого молока «длительного хранения»;
  • в производстве сливочного масла и маргарина — для равномерного распределения водной фазы («крестьянское масло») и других компонентов в жировой среде;
  • в производстве майонезов и дрессингов на жировой основе − для равномерного распределения жировой фазы в водной среде;
  • в производстве пюре и паштетов, особенно в детском питании;
  • в производстве соков.

В химии — для ускорения протекания химических процессов, лимитированных межфазным обменом; для изменения формы и размеров кристаллизующихся продуктов и др.

В строительстве при приготовлении строительных растворов, бетона.

В косметической и фармацевтической промышленности — для получения устойчивых эмульсий, кремов.

В лакокрасочной промышленности — при производстве масляных и водоэмульсионных красок, концентратов пигментов.

При производстве топливных и взрывчатых смесей, например, водо-топливные эмульсии и водоугольное топливо, пороха, ракетное топливо.

См. также[править | править вики-текст]