A hab meghatározása a kémiában

A hab meghatározása a kémiában

A hab olyan anyag, amelyet levegő- vagy gázbuborékok csapdába ejtésével szilárd anyagban vagy folyadékban képeznek. Általában a gáz térfogata sokkal nagyobb, mint a folyékony vagy szilárd, a vékony filmek elválasztják a gázzsebeket.

A hab másik meghatározása egy buborékos folyadék, különösen, ha a buborékok vagy hab nem kívánatos. A hab akadályozhatja a folyadék áramlását és blokkolja a gázcserét a levegővel. A habzásgátló szereket adhatunk a folyadékhoz, hogy megakadályozzuk a buborékok képződését.

A hab kifejezés utalhat más olyan jelenségekre is, amelyek hasonlítanak a habokra, mint például a habgumi és a kvantumhab.

Hogyan formálódik a hab

A hab kialakulásához három követelménynek kell teljesülnie. A felület növeléséhez mechanikai munkára van szükség. Ez történhet keverés, nagy mennyiségű gáz diszpergálása folyadékba vagy egy gáz injektálása útján. A második követelmény, hogy felületaktív anyagoknak vagy felületaktív komponenseknek jelen kell lenniük a felületi feszültség csökkentése érdekében. Végül a habnak gyorsabban kell képződnie, mint amennyire elbomlik.

A habok lehetnek nyitott vagy zárt cellás jellegűek. A pórusok a gázrégiókat nyitott cellás habokban kötik össze, míg a zárt cellás habok zárt cellákat tartalmaznak. A sejtek elrendezése rendszerint rendezetlen, változó buborékmérettel. A sejtek minimális felülettel rendelkeznek, és méhsejt alakúak vagy tesszellák.

A habokat a Marangoni hatás és a van der Waals erők stabilizálják. A Marangoni hatás egy tömegátadás a folyadékok közötti felületen a felületi feszültség gradiens miatt. Habokban az effektus visszaállítja a lamellákat (összekapcsolt filmek hálózata). A Van der Waals erők kettős elektromos rétegeket képeznek, amikor dipoláris felületaktív anyagok vannak jelen.

A habok destabilizálódnak, amikor a gázbuborékok rajtuk keresztül emelkednek fel. A gravitáció szintén lefelé húzza a folyadék-gáz habot. Az ozmotikus nyomás a lamellákat elvezette az egész szerkezet koncentráció-különbségei miatt. A helyettesítő nyomás és az elválasztó nyomás szintén hozzájárul a habok destabilizálásához.

Példák a habra

Folyadékokban a gázok által képződött habokra példa a tejszínhab, a tűzálló hab és a szappanbuborékok. Az emelkedő kenyér tészta félszilárd habnak tekinthető. A szilárd habok közé tartozik a száraz fa, a polisztirol hab, a memória hab és a szőnyeg hab (mint a kemping és a jóga szőnyegek esetében). Fém felhasználásával hab is készíthető.

Hab felhasználás

A buborékok és a fürdőhab a hab szórakoztató felhasználási lehetőségei, de ennek számos gyakorlati felhasználása is van.

  • A tűzoltó habot használják a tűz oltására.
  • Szilárd habok felhasználhatók az erős, de könnyű anyagok tervezésére.
  • A szilárd habok kiváló hőszigetelők.
  • Szilárd habokat használnak úszó eszközök előállításához.
  • Mivel a szilárd habok könnyűek és összenyomhatók, kiváló töltelék- és csomagolóanyagot képeznek.
  • A szintaktikus habnak nevezett zárt cellás hab üreges részecskékből áll a mátrixban. Az ilyen típusú habot alakú memóriagyanták készítésére használják. A szintaktikus habokat űrkutatásban és mélytengeri kutatásokban is használják.
  • Az önbőr vagy az integrált bőrhab sűrű bőrből áll, alacsonyabb sűrűségű maggal. Az ilyen típusú habot cipőtalpak, matracok és gyermekülések készítésére használják.