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Keywords:

  • mixing;
  • mixing assessment;
  • chemical reactions;
  • dispersions;
  • pulp fibre suspensions;
  • adsorption

Abstract

Mixing-sensitive chemical reactions conducted under controlled conditions can be used to qualitatively and quantitatively assess mixing in aqueous systems. These reactions are typically competitive reactions where the distribution of products is used to quantify mixing. This technique is valuable for studying both mixing and local energy dissipation in dispersed systems where the opacity of the suspension prevents the use of other techniques. However, correct interpretation of the test results requires that adsorption of reactants and product dyes on the dispersed phase be known. The adsorption of the reactants and product dyes formed in the mixing-sensitive azo coupling between mixtures of 1- and 2- naphthol and diazotized sulfanilic acid was measured in aqueous suspensions of nylon, polyethylene, fibreglass and kraft pulp fibres. The polyethylene fibre did not adsorb the reactants or product dyes. The nylon, fibreglass and kraft fibres adsorbed both reactants and product dyes, with adsorption described by Langmuir isotherms. Accounting for the adsorption of dye on the dispersed phase allowed correct interpretation of mixing in the aqueous phase of the dispersions. This technique is evaluated for mixing assessment in suspensions of nylon fibre and fully bleached kraft (FBK) pulp in a medium-intensity mixer.

Des réactions chimiques sensibles au mélange menées dans des conditions contrǒlées peuvent servir à l'évaluation qualitative et quantitative du mélange dans des systèmes aqueux. Ces réactions sont typiquement des réactions compétitives où la distribution des produits sert à quantifier le mélange. Cette technique est valable pour étudier le mélange et la dissipation d'énergie locale dans des systèmes dispersés où l'opacité de la suspension empěche le recours à d'autres techniques. Cependant, l'interprétation correcte des résultats des essais nécessite que soit connue l'adsorption des réactifs et des colorants sur la phase dispersée. L'adsorption des réactifs et des colorants formés dans l'azocouplage sensible au mélange entre les mélanges de 1- et 2- naphthol et d'acide sulfanilique diazotisé, a été mesurée dans des suspensions aqueuses de fibres de nylon, de polyéthylène, de verre et de pǎte kraft. La fibre de polyéthylène n'adsorbe pas les réactifs ni les matières colorantes. Les fibres de nylon, de verre et de pǎte ont adsorbé à la fois les réactifs et les matières colorantes, l'adsorption étant décrite par les isothermes de Langmuir. Le fait de prendre en compte l'adsorption de matière colorante sur la phase dispersée permet l'interprétation correcte du mélange dans la phase aqueuse des dispersions. Cette technique est évaluée pour l'évaluation de mélanges dans des suspensions de fibres de nylon et de pǎte kraft entièrement blanchie (FBK) dans un mélangeur d'intensité moyenne.