Меню

Что такое ионный стабилизатор

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Ионный стабилизатор

Противоионы, образующие наружный ( диффузный слой мицеллы, сильно гидратированы, что обеспечивает их связь с дисперсионной средой. Те же противоионы, с другой стороны, связаны электростатическими силами с ионами, прочно адсорбированными ядром. Таким образом, ионный стабилизатор обеспечивает прочную связь нерастворимого ядра с дисперсионной средой. [46]

Противоионы, образующие наружный ( диффузный) слой мицеллы, сильно гидратиро-ваны, что обеспечивает их связь с дисперсионной средой. Те же противоионы, с другой стороны, связаны электростатическими силами с ионами, прочно адсорбированными ядром. Таким образом, ионный стабилизатор обеспечивает прочную связь нерастворимого ядра с дисперсионной средой. [48]

В явлении защиты имеется еще одна неясность. Мы видели, что для защиты требуется ничтожное количество лиофильного коллоида. Бели допустить, что лиофильный золь полностью покрывает поверхность лиофобных частиц и защита сводится к замене ионного стабилизатора на молекулярный, то мы должны принять у лиофила наличие такого числа частиц высокой степени дисперсности, которого должно хватить для того, чтобы взаимодействовать с ионным стабилизатором и этим способом снять его с поверхности лиофобного ядра, и для того, чтобы адсорбироваться на освобождающейся поверхности частиц лио-фоба. Правильность этих допущений, однако, мало вероятна. Известно, что желатина существует в двух формах: 1) а-желатина, растворимая в воде при комнатной температуре и состоящая из высокодисперсных частиц, и 2) — желатина, не растворимая в воде при указанной температуре и состоящая из частиц больших размеров, нежели а-форма. В отличие от д-формы fS — форма способна самопроизвольно переходить из золя в гель. Автор и его сотрудники и исследовали защитное действие обеих форм как на золи, так и на суспензии и показали, что наибольшей стабилизующей способностью обладает 8-форма. [49]

В явлении защиты имеется еще одна неясность. Мы видели, что для защиты требуется ничтожное количество лиофильного коллоида. Если допустить, что лиофильный золь полностью покрывает поверхность лиофобных частиц и защита сводится к замене ионного стабилизатора на молекулярный, то мы должны принять у лиофила наличие такого числа частиц высокой степени дисперсности, которого должно хватить для того, чтобы взаимодействовать с ионным стабилизатором и этим способом снять его с поверхности лиофобного ядра, и для того, чтобы адсорбироваться на освобождающейся поверхности частиц лио-фоба. Правильность этих допущений, однако, мало вероятна. Известно, что желатина существует в двух формах: 1) а-желатина, растворимая в воде при комнатной температуре и состоящая из высокодисперсных частиц, и 2) — желатина, не растворимая в воде при указанной температуре и состоящая из частиц ббльших размеров, нежели а — форма. В отличие от — формы 8-форма способна самопроизвольно переходить из золя в гель. [50]

В явлении защиты имеется еще одна неясность. Мы видели, что для защиты требуется ничтожное количество лиофильного коллоида. Если допустить, что лиофильный золь полностью покрывает поверхность лиофобных частиц и защита сводится к замене ионного стабилизатора на молекулярный, то мы должны принять у лиофила наличие такого числа частиц высокой степени дисперсности, которого должно хватить для того, чтобы взаимодействовать с ионным стабилизатором и этим способом снять его с поверхности лиофобного ядра, и для того, чтобы адсорбироваться на освобождающейся поверхности частиц лио-фоба. Правильность этих допущений, однако, мало вероятна. Известно, что желатина существует в двух формах: 1) а-желатина, растворимая в воде при комнатной температуре и состоящая из высокодисперсных частиц, и 2) — желатина, не растворимая в воде при указанной температуре и состоящая из частиц ббльших размеров, нежели а — форма. В отличие от — формы 8-форма способна самопроизвольно переходить из золя в гель. [51]

В явлении защиты имеется еще одна неясность. Мы видели, что для защиты требуется ничтожное количество лиофильного коллоида. Бели допустить, что лиофильный золь полностью покрывает поверхность лиофобных частиц и защита сводится к замене ионного стабилизатора на молекулярный, то мы должны принять у лиофила наличие такого числа частиц высокой степени дисперсности, которого должно хватить для того, чтобы взаимодействовать с ионным стабилизатором и этим способом снять его с поверхности лиофобного ядра, и для того, чтобы адсорбироваться на освобождающейся поверхности частиц лио-фоба. Правильность этих допущений, однако, мало вероятна. Известно, что желатина существует в двух формах: 1) а-желатина, растворимая в воде при комнатной температуре и состоящая из высокодисперсных частиц, и 2) — желатина, не растворимая в воде при указанной температуре и состоящая из частиц больших размеров, нежели а-форма. В отличие от д-формы fS — форма способна самопроизвольно переходить из золя в гель. Автор и его сотрудники и исследовали защитное действие обеих форм как на золи, так и на суспензии и показали, что наибольшей стабилизующей способностью обладает 8-форма. [52]

Читайте также:  Ниссан кашкай скрип втулок переднего стабилизатора

Они представляют собой приборы тлеющего разряда и имеют два цилиндрических электрода, входящих один в другой. Электрод с большей поверхностью является катодом. Баллон наполнен аргоном или неоном при небольшом давлении. При правильно установленном режиме ионные стабилизаторы поддерживают напряжение с точностью примерно до 1 — 3 в. [54]

Заряд на коллоидной частице возникает за счет адсорбции ее поверхностью ионов из раствора. Вещество, находящееся в коллоидно-дисперсном состоянии, образует нерастворимое ядро коллоидной частицы. Это ядро адсорбирует ионы электролита, находящегося в данной системе. Электролит обеспечивает устойчивость золя, поэтому он и называется ионным стабилизатором . [55]

Стабилизующее действие ио-ногенной группы имеет двоякий характер и связано с возникновением двойного электрического слоя вокруг ядра коллоидной частицы. Противоионы, образующие наружный диффузный слой, сильно гидратированы, что обеспечивает их связь с дисперсионной средой. Те же противоионы с другой стороны связаны электростатическими силами с ионами, прочно адсорбированными ядром. Таким образом, ионный стабилизатор создает непрерывный переход от нерастворимого ядра к дисперсионной среде. Внешняя сильно гидратированная ионная атмосфера вокруг частицы является важным фактором устойчивости золей, препятствуя слипанию коллоидных частиц. Строение диффузного слоя обусловливает возникновение электрокинетического потенциала, проявляющегося при перемещении частиц. [56]

Стабилизирующее действие-ионогенной группы имеет двоякий характер и связано с возникновением двойного электрического слоя вокруг ядра коллоидной частицы. Противоионы, образующие наружный диффузный слой, сильно гидратированы, что обеспечивает их связь с-дисперсионной средой. Те же противоионы с другой стороны связаны электростатическими силами с ионами, прочно адсорбированными ядром. Таким образом, ионный стабилизатор создает непрерывный переход от нерастворимого ядра к дисперсионной среде. [57]

Изменение молекулярных сил притяжения и электростатических сил отталкивания с расстоянием происходит различным образом. Поэтому на потенциальной кривой взаимодействия двух частиц имеется энергетический барьер, который и определяет вероятность необратимого слипания частиц. Высота энергетического барьера, как и вид суммарной кривой взаимодействия двух частиц, зависит, прежде всего, от свойств двойного электрического слоя. Таким образом, устойчивость коллоидных систем в присутствии ионного стабилизатора зависит от свойств двойного электрического слоя, которые могут быть определены при изучении электрокинетических явлений, в частности электрофореза. [58]

Учение об адсорбции я двойном электрическом слое позволяет представить себе строение частиц гидрофобного коллоида следующим образом. Вещество, находящееся в коллоидно-дисперсном состоянии, образует нерастворимое ядро коллоидной степени дисперсности. Это ядро не остается голым. В некоторых случаях необходимые ионы получаются за счет гидролиза поверхностно расположенных молекул самих коллоидных частиц. Электролит своими ионами обеспечивает устойчивость золя и называется ионным стабилизатором . [59]

Учение об адсорбции и двойном электрическом слое позволяет представить себе строение частиц гидрофобного коллоида следующим образом. Вещество, находящееся в коллоиднодисперсном состоянии, образует нерастворимое ядро коллоидной степени дисперсности. Это ядро не остается голым. В некоторых случаях необходимые ионы получаются за счет гидролиза поверхностно расположенных молекул самих коллоидных частиц. Электролит своими ионами обеспечивает устойчивость золя и называется ионным стабилизатором . [60]

Источник

Как работает ионный двигатель и где он применяется

Такой двигатель может разгоняться до очень больших скоростей.

Ученые уже придумали или готовятся придумать много новых типов двигателей для космических кораблей. Самые смелые предположения даже говорят про варп-двигатель, который должен разгонять корабль до скоростей, в несколько раз превышающих скорость света за счет искривления пространства в мощном гравитационном поле. Пока это только фантастика, которая скоро может стать перспективой. Зато ионные двигатели уже существуют и даже применяются. Они уже на данном этапе могут развивать скорости в несколько раз выше тех, что предлагают традиционные ракетные двигатели. Правда, они не могут отправить ракету в космос. Вот такие противоречия. Но как же тогда работает ионный двигатель и почему на данном этапе это действительно является технологией будущего?

Читайте также:  Ремонт стабилизатора ippon stab 1000

Как работает ионный двигатель

Принцип работы ионного двигателя простой и сложный одновременно. Он заключается в ионизации газа, который разгоняется электростатическим полем для получения реактивной тяги и разгона космического корабля согласно третьему закону Ньютона.

Топливом или рабочим телом такого двигателя является ионизированный инертный газ (гелий, аргон, неон, ксенон, криптон, оганесон, радон). Впрочем, не все инертные газы стоит использовать в качестве топлива, поэтому, как правило, выбор ученых и исследователей падает на ксенон. Также рассматривается вариант использования ртути в качестве рабочего тела ионного двигателя

Во время работы двигателя в камере образуется смесь из отрицательных электронов и положительных ионов. Так как электроны являются побочным продуктом, их надо отфильтровать. Для этого в камеру вводится трубка с катодными сетками для того, чтобы она притягивала к себе электроны.

Положительные ионы, наоборот, притягиваются к системе извлечения. После чего разгоняются между сетками, разница электростатических потенциалов которых составляет примерно 1 200 Вольт, и выбрасываются в качестве реактивной струи в пространство.

Схематичное изображение работы ионного двигателя.

Электроны, которые попали в катодную ловушку, должны быть удалены с борта корабля, чтобы он сохранял нейтральный заряд, а выброшенные ионы не притягивались обратно, снижая эффективность установки. Выброс электронов осуществляется через отдельное сопло под небольшим углом к струе ионов. Таким образом, что произойдет в их взаимодействии после покидания двигателя, уже не так важно, ведь они не мешают движению корабля.

Преимущества ионного двигателя для космического корабля

Ионы на выходе из двигателя разгоняются до очень высоких скоростей. В своем максимуме они могут достигать 210 км/с. При этом, химические ракетные двигатели не способны достигать и 10 км/с, находясь в диапазоне 3-5 км/с.

В нашем Telegram-чате все говорят про варп-двигатель, но давайте сначала с ионным разберемся.

Возможность достижения большого удельного импульса позволяет очень сильно сократить расход реактивной массы ионизированного газа в сравнении с аналогичным показателем для традиционного химического топлива. А еще, ионный двигатель может непрерывно работать более трех лет. Энергия, которая нужна для ионизации топлива берется от солнечных батарей — в космосе с этим проблем нет.

Если спешить с ускорением некуда, то ионный двигатель станет отличным вариантом.

Недостатки ионных двигателей

Возможность продолжительной работы ионного двигателя очень важна, так как он не способен развивать высокую тягу и моментально разгонять корабль до больших скоростей. В нынешних реализациях тяга ионных двигателей с трудом достигает 100 миллиньютонов.

Из-за такой конструктивной особенности, как минимум пока, такой двигатель не дает возможности стартовать с другой планеты, даже если у нее очень маленькая гравитация.

Получается, что использование таких двигателей для дальних путешествий пока невозможно без традиционных тяговых установок на химическом топливе. Зато, их совместное использование позволит гораздо более гибко пользоваться ускорением. Например, за счет обычного двигателя разгонять аппарат до более менее высокой скорости, а потом ускоряться еще больше за счет ионного двигателя.

Покорение дальнего космоса без новых технологий невозможно.

По сути, малая тяга на данный момент является главным недостатком таких двигателей, но ученые работают в этом направлении и в перспективе повысят его мощность, так как определенного прогресса удалось добиться уже сейчас.

Еще одной, пусть и не такой существенной, проблемой является надежность. В целом ионные двигатели достаточно надежны, но надо понимать, что их задача заключается в том, чтобы унести аппарат очень далеко и очень быстро. То есть работать он должен долго, чтобы не ставить под удар всю миссию. Поэтому, пока идут работы над увеличением мощности, разработчики стараются не забывать и о надежности.

Читайте также:  Стабилизаторы электричества для газовых котлов

Где используются ионные двигатели

Вам могло показаться, что ионные двигатели существуют только на бумаге и в лабораториях, но это не так. Они уже использовались, как минимум, в семи завершившихся миссиях и используются минимум в четырех действующих.

В том числе такие двигатели используются в рамках миссии BepiColombo, запущенной 20 октября 2018 года. В этой меркурианской миссии используются 4 ионных двигателя суммарной мощностью 290 миллиньютонов. Кроме этого, аппарат оснащен и химическим двигателем. Оба они в сочетании с гравитационными маневрами должны обеспечить выход корабля на орбиту Меркурия в качестве искусственного спутника.

Космический аппарат BepiColombo.

Использованием этих двигателей не брезгует и Илон Маск в своей программе Starlink, за счет этих двигателей корабль должен совершать небольшие маневры и уклоняться от космического мусора.

Сейчас планируется доставка на МКС ионной тяговой установки, которая позволит управлять положением станции в автоматическом режиме. Ее мощность подобрана исходя из доступной электрической мощности станции. Для большей надежности планируется так же доставка батарей, которые обеспечат 15 минут автономной работы двигателя.

Астрономы открыли новый тип взрывов в космосе

Но самым необычным проектом был ”Прометей”. Корабль в рамках этого проекта планировалось отправить к Юпитеру со скорость 90 км/c. Ионный двигатель корабля должен бал работать от ядерного реактора, но из-за технических трудностей в 2005 году проект закрыли.

Когда изобрели ионный двигатель

При всей перспективности ионного двигателя, первый раз его концепцию предложил еще в 1917 году Роберт Годдард. Только спустя почти 40 лет Эрнст Штулингер сопроводил концепцию необходимыми расчетами.

В 1957 году вышла статья Алексея Морозова под названием ”Об ускорении плазмы магнитным полем”, в которой он описал все максимально подробно. Это и дало толчок к развитию технологии и уже в 1964 году на советском аппарате ”Зонд-2” стоял такой двигатель для маневров на орбите.

Первый аппарат в космосе с ионным двигателем.

По сути, ионный двигатель является первым электрическим космическим двигателем, но его надо было дорабатывать и совершенствовать. Этим и занимались долгие годы, а в 1970 году прошло испытание, призванное продемонстрировать эффективность долговременной работы ртутных ионных электростатических двигателей в космосе. Показанный тогда малый КПД и низкая тяга надолго отбили желание американской космической промышленности пользоваться такими двигателями.

Ученые поймали очередной сигнал из космоса, но теперь он регулярно повторяется

В СССР разработки продолжались и после этого времени. И европейское, и американское космические агентства вернулись к этой идее. Сейчас исследования продолжаются, а выведенные на орбиту образцы двигателей, хоть и не могут быть главным тяговым элементом управления, но зато проходят ”проверку боем”. Собранная информация позволит увеличить мощность ионного двигателя. По разной информации, так удалось увеличить тягу самого мощного подобного двигателя более чем до 5 Н. Если это так, то все действительно не зря.

Источник



ионный стабилизатор напряжения

Политехнический терминологический толковый словарь . Составление: В. Бутаков, И. Фаградянц . 2014 .

Смотреть что такое «ионный стабилизатор напряжения» в других словарях:

газоразрядный стабилизатор напряжения — стабилитрон; отрасл. газоразрядный стабилизатор напряжения; стабиловольт; ионный стабилизатор напряжения Ионный электровакуумный прибор, напряжение между электродами которого в рабочем участке характеристики мало зависит от разрядного тока,… … Политехнический терминологический толковый словарь

стабилитрон — стабилитрон; отрасл. газоразрядный стабилизатор напряжения; стабиловольт; ионный стабилизатор напряжения Ионный электровакуумный прибор, напряжение между электродами которого в рабочем участке характеристики мало зависит от разрядного тока,… … Политехнический терминологический толковый словарь

стабиловольт — стабилитрон; отрасл. газоразрядный стабилизатор напряжения; стабиловольт; ионный стабилизатор напряжения Ионный электровакуумный прибор, напряжение между электродами которого в рабочем участке характеристики мало зависит от разрядного тока,… … Политехнический терминологический толковый словарь

1Я2ТА — Ракета 1Я2ТА советская трёхступенчатая геофизическая ракета. Предназначена для запуска летающей ионосферной лаборатории «Янтарь» для исследования плазменно ионного двигателя. Содержание 1 История создания 2 Технические характеристики … Википедия

Источник