膨脹珍珠巖親水機(jī)理
低溫領(lǐng)域(空分、乙烯、LNG船等)冷箱絕熱,目前普遍采用的絕熱材料為膨脹珍珠巖(俗稱珠光砂)。珍珠巖是一種玻璃質(zhì)火山熔巖,經(jīng)破碎、分級(jí)、預(yù)熱工序后,在大約1250攝氏度的高溫氣流中瞬間膨脹10-25倍而成為膨脹珍珠巖,其內(nèi)部呈微孔狀組織結(jié)構(gòu),吸水率根據(jù)膨脹珍珠巖密度大小可達(dá)自身重量的4-9倍。而水的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣大24倍,吸水后的膨脹珍珠巖內(nèi)部由水構(gòu)成了眾多的熱橋,使其導(dǎo)熱系數(shù)大大提高。研發(fā)憎水膨脹珍珠巖正是為了解決普通膨脹珍珠巖的吸水缺陷。
膨脹珍珠巖的親水機(jī)理:
鈉硅玻璃體表面帶電性膨脹珍珠巖具有親水性,它的親水性與玻璃質(zhì)表面性質(zhì)有關(guān),主要原因有:表面祼露的鈉硅玻璃體中的大量鈉、鈣離子增加了表面的電性。水和膨脹珍珠巖玻璃體的介電常數(shù)分別為6和81,當(dāng)兩者接觸形成界面時(shí),由于靜電吸引力常產(chǎn)生較大的吸附,形成珍珠巖表面的雙電層結(jié)構(gòu),使許多帶電的極性分子牢牢地被吸引在膨脹珍珠巖的表面。
膨脹珍珠巖的比表面積很大,一般為10m2pg。固體物質(zhì)表面吸附量與其表面積有關(guān),表面積大,吸附量也就越大。因此,膨脹珍珠巖吸附能力很強(qiáng)。
由于膨脹珍珠巖呈微孔洞結(jié)構(gòu),存在大量的連通氣孔,表面張力產(chǎn)生的變化引發(fā)毛細(xì)管現(xiàn)象,使水分子會(huì)自動(dòng)順著氣孔向內(nèi)部遷移,直至表面張力產(chǎn)生壓力差ΔP達(dá)到平衡為止。