Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мед манука является примером тиксотропного материала.

Тиксотропия - это зависящее от времени свойство истончения сдвига . Некоторые гели или жидкости, которые являются густыми или вязкими в статических условиях, будут течь (становиться более тонкими, менее вязкими) со временем при встряхивании, взбалтывании, сдвиговом напряжении или другом напряжении ( вязкость, зависящая от времени ). Затем им требуется определенное время, чтобы вернуться в более вязкое состояние. [1] Некоторые неньютоновские псевдопластические жидкости показывают изменение вязкости во времени ; чем дольше жидкость испытывает напряжение сдвига, тем ниже его вязкость. Тиксотропная жидкость - это жидкость, которой требуется конечное время для достижения равновесной вязкости при резком изменении скорости сдвига. Некоторые тиксотропные жидкости почти мгновенно возвращаются в состояние геля, например, кетчуп , и называются псевдопластическими жидкостями. Другие, такие как йогурт, занимают гораздо больше времени и могут стать почти твердыми. Многие гели и коллоиды представляют собой тиксотропные материалы, проявляющие стабильную форму в состоянии покоя, но становящиеся жидкими при встряхивании. Тиксотропия возникает из-за того, что частицам или структурированным растворенным веществам требуется время для организации. Обзор тиксотропии был предоставлен Мьюисом и Вагнером. [2]

Некоторые жидкости являются антитиксотропными: постоянное напряжение сдвига в течение некоторого времени вызывает увеличение вязкости или даже затвердевание. Жидкости, проявляющие это свойство, иногда называют реопектиками . Антитиксотропные жидкости менее хорошо изучены, чем тиксотропные жидкости. [2]

Естественные примеры [ править ]

Зыбучие пески на берегу Темзы . Зыбучие пески демонстрируют тиксотропию в виде разжижения при сдвиге, т. Е. Они твердые в состоянии покоя, но быстро переходят в жидкое состояние при перемешивании.

Некоторые глины являются тиксотропными, поэтому их поведение имеет большое значение в строительной и геотехнической инженерии . Свидетельством этого явления являются оползни , такие как те, которые распространены на скалах вокруг Лайм-Реджиса , Дорсет, и во время стихийного бедствия Аберфан в Уэльсе . Точно так же лахар - это масса земли, сжиженная в результате вулканического явления, которая быстро затвердевает, когда останавливается.

Буровые растворы, используемые в геотехнических целях, могут быть тиксотропными. Мед от медоносных пчел также может проявлять это свойство при определенных условиях (например, вересковый мед или мед манука ).

И цитоплазма, и основное вещество в организме человека тиксотропны, как и сперма . [3]

Некоторые глинистые отложения, обнаруженные в процессе исследования пещер, демонстрируют тиксотропизм: изначально кажущаяся твердая грязевая отмель становится жидкой и выделяет влагу, если в нее вырыть или потревожить иным образом. Эти глины откладывались в прошлом потоками с низкой скоростью, которые имеют тенденцию осаждать мелкозернистый осадок.

Тиксотропную жидкость лучше всего визуализировать с помощью лопасти весла, погруженной в грязь. Давление на весло часто приводит к образованию высоковязкого (более твердого) тиксотропного раствора на стороне высокого давления лопасти и тиксотропного раствора с низкой вязкостью (очень жидкого) на стороне низкого давления лопасти весла. Поток со стороны высокого давления на сторону низкого давления лопасти весла является неньютоновским. (т.е. скорость жидкости не линейно пропорциональна квадратному корню из перепада давления на лопасти весла).

Приложения [ править ]

Многие виды красок и чернил - например, пластизоли, используемые в шелкографии, текстильной печати - демонстрируют тиксотропные свойства. [4] Во многих случаях желательно, чтобы жидкость текла достаточно, чтобы образовать однородный слой, а затем сопротивляться дальнейшему течению, тем самым предотвращая провисание на вертикальной поверхности. Некоторые другие чернила, например, те, которые используются в процессной печати CMYK- типа, предназначены для еще более быстрого восстановления вязкости после нанесения, чтобы защитить структуру точек для точной цветопередачи.

Тиксотропные чернила (наряду с газовым картриджем и специальной конструкцией срезающего шарика) являются ключевой особенностью Fisher Space Pen , используемой для письма во время космических полетов в условиях невесомости в космических программах США и России.

Паяльные пасты, используемые в печатных процессах производства электроники, тиксотропны.

Флюид для фиксации резьбы - это тиксотропный клей, отверждающийся анаэробно.

Тиксотропия была предложена как научное объяснение чудес разжижения крови, таких как чудо святого Януария в Неаполе . [5]

В процессах полутвердого литья, таких как тиксоформование, используются тиксотропные свойства некоторых сплавов (в основном легких металлов, таких как магний). В определенных температурных диапазонах и при соответствующей подготовке сплав может быть переведен в полутвердое состояние, которое может быть подвергнуто литью с меньшей усадкой и лучшими общими характеристиками, чем при обычном литье под давлением .

Коллоидный диоксид кремния обычно используется в качестве реологического агента для придания тиксотропности жидкостей с низкой вязкостью. Примеры варьируются от пищевых продуктов до эпоксидной смолы в конструкционных соединениях, таких как угловые соединения .

Этимология [ править ]

Слово происходит от древнегреческого θίξις thixis 'касаться' (от thinganein 'касаться') и -tropy , -tropous , от древнегреческого -τρόπος -tropos 'поворот', от τρόπος tropos 'поворот', от τρέπειν trepein , 'повернуть'. Первоначально он был изобретен Гербертом Фрейндлихом для преобразования золь-гель . [6]

См. Также [ править ]

  • Бингем пластик
  • Сульфат кальция
  • Дилатант
  • Эффект Кая
  • Наноцеллюлоза
  • Полимер
  • Глупая замазка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Моррисон, Ян (2003). «Дисперсии». Кирк-Отмер Энциклопедия химической технологии . Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . DOI : 10.1002 / 0471238961.0409191613151818.a01 . ISBN 978-0471238966.
  2. ^ а б Мьюис, Дж; Вагнер, Нью-Джерси (2009). «Тиксотропия». Достижения в коллоидной и интерфейсной науке . 147–148: 214–227. DOI : 10.1016 / j.cis.2008.09.005 . PMID 19012872 . 
  3. ^ Хендриксон, Т: "Массаж для ортопедических состояний", стр. 9. Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, 2003.
  4. ^ Кёлер, Клаус; Симмендингер, Питер; Ролле, Вольфганг; Шольц, Вильфрид; Валет, Андреас; Слонго, Марио (2010). «Краски и покрытия, 4. Пигменты, наполнители и добавки». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.o18_o03 . ISBN 978-3527306732.
  5. ^ Гарлашелли, L; Рамаччини, Ф; Делла Скала, S (1994). «Кровь святого Януария» . Химия в Британии . 30 (2): 123.}
  6. ^ Райнер, М; Скотт Блэр, GW (1967) в Eich, FR, (ed) Rheology, Theory and Applications Vol 4 p 465 (Academic Press, NY)

Внешние ссылки [ править ]

  • Словарное определение тиксотропии в Викисловаре