пузырьки вакуума в масле?

[ludmiiila]

Помогите, пожалуйста словом и ссылкой

Надо залить пористую штуку так, чтоб все поры оказались в жидкости (типа подсолнечного масла), без пузырьков даже инертного газа.
Есть возможность (деньги) делать это под вакуумом.
При обсуждении с коллегами поспорили: одни утверждают, что "пузырьки вакуума" все-равно останутся, а другие говорят, что все будет ок и в крайнем случае все "пузырьки" соберутся наверху. А мой мозг расстроился и стал думать про вязкие и невязкие жидкости

[Гесс]

Если честно ничего не понял.
У вас есть некоторая пористая штука (думаю для простоты можно назвать губкой).
Пока она у вас в воздухе все поры заполнены воздухом. Откачаете воздух - поры будут условно пустые, если они все открыты.
Если заполните камеру из которой откачивали воздух инертным газом - получите губку пропитанную инертным газом.
Заполните жидкостью - получите заполненную жидкостью.
Вакуум поднимает столб воды на 10метров. Даже с учетом вязкости жидкости и капилярных эффектов не думаю что у вас где либо окажутся поры метровой длины в направлении сверху вниз, вакуума в которых недостаточно для полного заполнения поры жидкостью. Соответственно "пузырьки вакуума" это фантастика

[antabu]

Если есть микроскопические поры, то простая откачка не приводит к полной десорбции.

[ludmiiila]

Гесс, ага, все верно - берем губку, откачиваем из нее воздух, и там же, под вакуумом, заливаем маслом, как в шприц лекарство. Мне поэтому и странно стало, что о существовании пузырьков вакуума я как-то не подозревала.
А если не масло, а зубная паста? может ли жидкость (или паста) оказаться настолько вязкой, что она не даст поре заполниться? быть мощнее вакуума (какого? к примеру 0,1 мм рт ст)

antabu, ох, об этом мы даже не подумали Лучше я коллегам это не буду говорить, а то они решат, что из адсорбированного газа может со временем пузырек образоваться.

[Jeffry]

Можно залить и поместить по вакуум на несколько часов.
Что-то останется, но после снятия вакуума это что-то можно ждать неделю и не дождаться.
Остаточные пузырьки будут очень малых размеров. Может быть просто смириться с этим?

[ludmiiila]

Jeffry, всмысле не откачивать воздух сначала, просто залить, а потом уже вакуумировать? А как-то можно оценить размер оставшихся пузырьков?

[Forn]

Здравствуйте!
Склонен предполагать, что в Вашем случае может помочь ультразвуковая ванна. Прямо под вакуумом её использовать, правда не знаю будет ли это удобно практически исполнить. В результате вибрации может происходить слияние пузырьков и облегчение их удаления.

С уважением, Forn!

[ludmiiila]

Forn, спасибо! Вы полагаете, что пузырки все-таки будут?

[Jeffry]

Пузырьки всегда будут. Закон Генри никто не отменял. А можно ли ими пренебречь, нужно решить подходящим тестом, напр., анализом прозрачности (рассеяния и пр.) масла. Критерий пригодности придется выбирать Вам.
Для удаления газов можно использовать двухосевую центрифугу, мы, напр., используем такую: см. pdf
Но перемешивание лишь удаляет большую часть газов, значительно сокращая время последующего вакуумирования (иногда до нескольких минут).

[Гесс]

Пузырьки чего?
Паров жидкости - верю.
Газа - верю.
Вакуума - неверю.

[ludmiiila]

я лично не верю, что пузырьки будут вообще:
- газа/воздуха у нас нет, мы его сначала откачали (всё, что не адсорбировалось в нано-микро порах).
- пузырьки паров жидкости в той же самой жидкости - это кипение, верно? Так может закипеть какой-нибудь ацетон, но не масло же, у него давление насыщенных паров или как там это называется очень низкое.
- пузырьки вакуума - это даже "пустее", чем кипение масла. Если есть "пузырек вакуума" - в него все-равно напарит хоть чуть-чуть масла и будет "кипение"

Исправьте, где вру?

[Гесс]

Ну вспоминается кавитация, но кавитацию в стационарной фазе я представить затрудняюсь.
В некотором смысле пузырьки вакуума могут остаться если заливать чем то оочень густым, еще более повышающим вязкость в процессе, скажем в результате остываения. Скажем расплавленным металлом или стеклом.

[ludmiiila]

да, я как раз из-за этого тему открыла, чтоб обсудить вязкость-невязкость-густоту. Правда тогда я еще не до конца все осознавала. Сейчас уже лучше
Я думала про вязкость "зубной пасты" именно на тему чего-то густого. Получается, что для высокого вакуума надо металл или стекло, чтоб в нем вакуум "застрял" (при охлаждении?). А если вакуум так себе? не очень глубокий? Тогда и в зубной пасте может застрять? А если все совсем плохо - то и в загустевшем от холода масле?
Как-то можно это оценить? Добавить к условию схлопывания пузырей поверхностное натяжение жидкости при данном давлении? а потом сравнить с ... силой архимеда??? О_о Тогда варьируя диаметр можно найти размер пузырей, которые не схлопнутся и не всплывут?

Ладно, силу архимеда, допустим, можно не трогать - все равно может повиснуть под "потолком" в порах. Тогда останется только разница между "идеальным" схлопыванием и "реальным" - разница за счет поверхностного натяжения/густоты. и мы найдем пузыри, которые не схлопнутся! Адекватно?

Кавитация тоже интересная тема, постараемся не стучать по реактору

[Гесс]

Думаю там будут бесчеловечно влиять капилярные силы, в свою очередь связанные с поверхностным натяжением. А поверхностное натяжение для каждой пары "губка"-"паста" будут свои собственные и уникальные.
Вакуум совсем плохой - то есть идеально цилиндрическая пора, скажем условно длиной 5 сантиметров заполнена газом под давлением 20 мм ртутного столба (вакуум водоструйного насоса жарким летом). После этого пора начинает заполняться жидкостью. Влияние капилярных сил, растворимости газа в жидкости и пр игнорируем. Газ начинает сжиматься (так как его обьем уменьшается) и к моменту достижения атмосферного давления в 760 мм.рт.ст, длина поры незаполненной жидкостью составит 5см*20/760 = заметно больше миллиметра. Вы конечно можете сказать что 5 см пора это перебор. Но я ведь другие параметры подкрутил в вашу пользу. Чем вязче жидкость тем больше будет разность конечного давления в пузырьке и снаружи. Несмачиваемость стенок приведет к увеличению пузырька - см. капилярные силы.
Ну и неполная десорбция газа со стенок "губки", о которой писал antabu. Я не уверен что она будет оказывать влияние на давление в пузырьке, но сбрасывать со счетов явно не стоит.
Нюанс как бы в том что получившиеся пузырьки - это пузырьки газа, но никак не вакуума.

При этом ориентация поры в пространстве абсолютно неважна (жидкость предполагается достаточно густой чтобы пузырек в ней хотя бы не всплыл).

Кстати в отношении "длины поры". Итак берем кубик поролона с гранью 10 см. Помещаем его в нашу камеру, откачиваем воздух, предполгаем что никаких закрытых пузырьков не осталось. Не снимая нашего вакуума заполняем нашу камеру кремом/пастой. Наш куб не будет особо активно пропитываться кремом, ибо крем густой и ничего кроме капилярных сил и силы тяжести на него не действует. Однако утопим кубик полностью в креме и снимем таки вакуум. Теперь ситуация драматически меняется. Атмосферное давление начинает впресовывать кремм в поры. Причем достаточно равномерно со всех направлений. Несчастный газ, оставшийся в губке стремительно теряет свои позиции, и, неспособный всплыть, выталкивается в центр нашего кубика (у нас идеализированный кубик, без прямых тоннелей в центр). В результате в "пузырь газа" (форма зависит от пор) окажется в центре нашего идеального куба, на глубине чуть менее 5 см от граней.

[Forn]

Здравствуйте!

Forn, спасибо! Вы полагаете, что пузырки все-таки будут?

Здесь я полностью согласен с коллегой Гессом!

Нюанс как бы в том что получившиеся пузырьки - это пузырьки газа, но никак не вакуума.

При этом ориентация поры в пространстве абсолютно неважна (жидкость предполагается достаточно густой чтобы пузырек в ней хотя бы не всплыл).

С уважением, Forn!

[ludmiiila]

Гесс, спасибо! я все больше и больше осознаю вакуум! простите за мой бред про схлопывание в предыдущем посту ))) я ж не собиралась там менять давление, с чего бы им схлопываться ))

пОра 5 см вполне пойдет, особенно для сравнения масштаба.
я тут почитала про вакуумную плавку всякого разного - оказалось так (заботясь о пузырьках ВОЗДУХА) кварцевое стекло делают - сначала плавят под вакуумом, чтоб максимум газа убрать, потом, не остужая, повышают давление до 20-30 атмосфер, чтобы оставшиеся пузырьки стали ничтожно маленькими; потом под давлением остужают.

Резюме: пузырьки вакуума *точнее воздуха под давлением, которое было при затвердевании* можно заварить только при смене фазового состояния, только в твердом теле. В жидкости размер застрявшего пузырька ВОЗДУХА будет изменяться согласно внешнему давлению на жидкость (при T=const), +- капиллярные силы и адсорбированный на поверхности газ. Застрять пузырек может из-за густоты жидкости +- капиллярные силы или "под потолком" поры

Пример с кубиком поролона тоже отличный! А если сбрасывать давление быстро, то пузырь воздуха в центре может схлопнуться (как при кавитации), т.к. скорость движения стенок будет такая большая? Или все взорвется?

Forn, спасибо!

[Jinn]

Пористый материал (пеноматериал) коллоидная система, в которой конденсированная фаза является непрерывной, а газовая фаза - дисперсной. Все предыдущие рассуждения о замене газовой фазы жидкой фазой не учитывали структуру ячеек пеноматериала. Если ячейки сообщающиеся, то можно, в какой-то степени, проводить аналогию с капиилляром. Но если они замкнутые (каверны)... а определенный процент замкнутых пор будет практически в любом материале... полностью удалить газовую фазу (а не вакуум, конечно) не удастся. Пример - пробковые материалы. Поры замкнутые. Устойчивы ко всему.

[ludmiiila]

Jinn, согласна. но тот газ застрянет в пене при производстве и вакуумом его ооочень долго тянуть придется *если материал не лопнет от разрыва.

[const]

Пузырек вакуума будет ликвидирован поверхностным натяжением, т.к. не создает противодавления. Коллегам привет -)

[Sander1234]

Помогите, пожалуйста словом и ссылкой

Надо залить пористую штуку так, чтоб все поры оказались в жидкости (типа подсолнечного масла), без пузырьков даже инертного газа.
Есть возможность (деньги) делать это под вакуумом.
При обсуждении с коллегами поспорили: одни утверждают, что "пузырьки вакуума" все-равно останутся, а другие говорят, что все будет ок и в крайнем случае все "пузырьки" соберутся наверху. А мой мозг расстроился и стал думать про вязкие и невязкие жидкости

Только сначала откачайте, а потом заливайте. Потому что тогда вязкость жидкости не столь драматично влияет.
А так- вакуумирование спасет отца русской демократии.
При условии, что поры открытые конечно.