رئولوژی تعلیق‌های کلوییدی غلیظ
محورهای موضوعی : روش های پیشرفته شناسایی پلیمرها
حميدرضا حيدري
1
(پژوهشگاه پليمر و پتروشيمي ايران)
کلید واژه: سامانه‌ی ذرات ترکیبی, تعلیق غلیظ, نیروهای DLVO, برهم‌کنش بی ذره‌ای, پتانسیل زتا,
چکیده مقاله :
این مقاله به بیان مجموعه‌ای از روش‌های مختلف برای ارزیابی رئولوژی تعلیق‌های ذرات کلوییدی می‌پردازد و بین رفتار ماکروسکوپی ذره با برهم‌کنش میکروسکوپی بین ذره‌ای ارتباط برقرار می‌کند که شامل تنش تسلیم تعلیق و نیروهای DLVO مانند نیروهای واندروالس و دولایه‌ای الکتریکی است. همچنین درک درستی از پدیده‌های اساسی و وضعیت فعلی رئولوژی تعلیق کلوییدی فراهم و در مورد کاربرد، محدودیت‌ها و تغییرات آن برای انواع مختلف تعلیق‌های ذره‌ای غلیظ بحث می‌کند. این تعلیق‌های آبی از ذرات کلوییدی شامل پلیمرها و نانوکامپوزیت‌های آن حاوی ذرات اکسیدفلزی یا خاک رس تشکیل شده‌اند. تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام شده و دیدگاه‌های خاصی برای گسترش استفاده از رئولوژی تعلیق مورد بحث قرار گرفته است و تحول سامانه‌‌های تعلیق ذرات ساده به سامانه‌‌های تعلیق ذرات ترکیبی که ارتباط بیشتری با نیازهای صنعت کنونی و آینده دارند، هدف‌گذاری شده‌اند.
-
1. Dickinson Eric., Food Colloids Research: Historical Perspective and Outlook, Advances in Colloid and Interface Science, 165, 7-13, 2011.
2. Dickinson E., and Euston S.R., Monte Carlo Simulation of Colloidal Systems, Advances in Colloid and Interface Science, 42, 89-148, 1992.
3. Raikos V., Effect of Heat Treatment on Milk Protein Functionality at Emulsion Interfaces: A review, Food Hydrocolloids, 24, 259-265, 2010.
4. Sejersen M.T., Salomonsen T., Ipsen R., Clark R., Rolin C. and Engelsen, S.B., Zeta Potential of Pectin-stabilised Casein Aggregates in Acidified Milk Drinks, International Dairy Journal, 17, 302-307, 2007.
5. Krongsin J., Gamonpilas C., Methacanon P., Panya A. and Goh S.M., On the Stabilisation of Calcium-fortified Acidified Soy Milks by Pomelo Pectin, Food Hydrocolloids, 50, 128-136, 2015.
6. Hunter R.J. and Nicol S.K., The Dependence of Plastic Flow Behavior of Clay Suspensions on Surface Properties, Journal of Colloid and Interface Science, 28, 250-259, 1968.
7. Russel W.B., Formulation and Processing of Colloidal Dispersions, MRS Online Proceedings Library (OPL), London, 1989.
8. Otsuki A., Barry S. and Fornasiero D., Rheological Studies of Nickel Oxide and Quartz/hematite Mixture Systems, Advanced Powder Technology, 22, 471-475, 2011.
9. Yaghmur A., De Campo L., Aserin A., Garti N. and Glatter O., Structural Characterization of Five-component Food Grade Oil-in-water Nonionic Microemulsions, Physical Chemistry Chemical Physics, 6, 1524-1533, 2004.
10. Franks G.V., Innovative Applications of Controlled Particle Interactions, Chemical Engineering Research and Design, 83, 937-946, 2005.
11 Diao M., Taran E., Mahler S. and Nguyen A.V., A Concise Review of Nanoscopic Aspects of Bioleaching Bacteria-mineral Interactions, Advances in Colloid and Interface Science, 212, 45-63, 2014.
12. Otsuki A., Coupling Colloidal Forces with Yield Stress of Charged Inorganic Particle Suspension: A Review, Electrophoresis, 39, 690-701, 2018.
13. Israelachvili J.N., Intermolecular and Surface Forces, Academic Press, London, 2015.
14. Johnson S.B., Franks G.V., Scales P.J., Boger D.V. and Healy T.W., Surface Chemistry-Rheology Relationships in Concentrated Mineral Suspensions, International Journal of Mineral Processing, 58, 267-304, 2000.
15. Ong B.C. and Leong Y.K., Yield Stress of Oxide Dispersions-intermolecular Forces of Adsorbed Small Ionic Additives and Particle Surface Roughness, The Canadian Journal of Chemical Engineering, 90, 1484-1493, 2012.
16. Leong Y.K. and Ong B.C., Critical Zeta Potential and the Hamaker Constant of Oxides in Water, Powder Technology, 134, 249-254, 2003.
17. Flatt R.J. and Bowen P., Yodel: a Yield Stress Model for Suspensions, Journal of the American Ceramic Society, 89, 1244-1256, 2006.
18. Dickinson E., Hydrocolloids at Interfaces and the Influence on the Properties of Dispersed Systems, Food Hydrocolloids, 17, 25-39, 2003.
19. Kobayashi M., Skarba M., Galletto P., Cakara D. and Borkovec M., Effects of Heat Treatment on the Aggregation and Charging of Stöber-type Silica, Journal of Colloid and Interface Science, 292, 139-147, 2005.
20. Tadros T., General Principles of Colloid Stability and the Role of Surface Forces, Colloid Stability, 1, 1-22, 2007.
21. Dickinson E., Hydrocolloids at Interfaces and the Influence on the Properties of Dispersed Systems, Food Hydrocolloids, 17, 25-39, 2003.
22. Chan S.Y., Choo W.S., Young D.J. and Loh X.J., Pectin as a Rheology Modifier: Origin, Structure, Commercial Production and Rheology, Carbohydrate Polymers, 161, 118-139, 2017.
23. Barnes H.A., Thixotropy-A Review, Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 70, 1-33, 1997.
24. Boger D.V., Rheology and the Resource Industries, Chemical Engineering Science, 64, 4525-4536, 2009.
25. Firth B.A., Flow Properties of Coagulated Colloidal Suspensions: II. Experimental Properties of the Flow Curve Parameters, Journal of Colloid and Interface Science, 57, 257-265, 1976.
26. Kapur P.C., Scales P.J., Boger D.V. and Healy T.W., Yield Stress of Suspensions Loaded With Size Distributed Particles, AIChE Journal, 43, 1171-1179, 1997.
27. Scales P.J., Johnson S.B., Healy T.W. and Kapur P.C., Shear Yield Stress of Partially Flocculated Colloidal Suspensions, AIChE Journal, 44, 538-544, 1998.
28. Harbour P.J., Dixon D.R. and Scales P.J., The role of Natural Organic Matter in Suspension Stability: 2. Modelling of Particle–particle Interaction. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 295, 67-74, 2007.
29. Dickinson E., Structuring of Colloidal Particles at Interfaces and the Relationship to Food Emulsion and Foam Stability, Journal of Colloid and Interface Science, 449, 38-45, 2015.
30. Yan L., Masliyah J.H. and Xu Z., 2013. Understanding Suspension Rheology of Anisotropically-charged Platy Minerals from Direct Interaction Force Measurement Using AFM. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 18, pp.149-156, 2013.