Схема подключения УЗО. Установка УЗО в однофазную сеть

Схема подключения УЗО (устройство защитного отключения)

 

Устройство защитного отключения – автоматический выключатель, размыкающий контакты в случае, если имеет место утечка тока на заземляющий проводник. УЗО предотвращает пожары в результате нарушения изоляции проводов и короткого замыкания, а также спасает жизнь человека от удара током через поврежденный корпус электротехнических приборов.

УЗО не защищает электроприборы от повышенного напряжения в сети, поэтому отдельно стоит установить автомат или приобрести УЗО со встроенной защитой от сверхтоков (так называемые дифференциальные автоматические выключатели, или дифавтоматы).[/su_box]

«УЗО» АВТОМАТЫ (Устройство защитного отключения)

Если в квартире, где производится ремонт, стандартная разводка для электроприборов и осветительной техники, можно обойтись одним-двумя УЗО на все помещение. Если же это дом с нестандартной разводкой и сложным щитком, можно поставить несколько УЗО, разделив помещения на типы и выделив зоны. УЗО является необходимым для линий, питающих кухню, ванную комнату и другие помещения, где расположено много электроприборов.

  Поскольку УЗО – достаточно сложное и дорогое устройство, следует сразу ознакомиться со схемой его подключения в сеть. В зависимости от типа устройства, могут быть различные схемы подключения. Как правило, производитель указывает схему в техническом паспорте изделия, и дополнительно дублирует ее на корпусе устройства.

Подключение нейтрали к УЗО

 

Если другое не предусмотрено производителем, для большинства самых распространенных двухполюсных УЗО нет разницы, к какой клемме подводить провод с нейтралью, а к какой – с фазой. Для других двухполюсных и всех четырехполюсных УЗО клемма, к которой должен быть подведен ноль, отмечается буквой «N».

Электрику же останется при подключении не перепутать входы и выходы соответствующих проводов (фаз и нуля). По умолчанию, сверху подводятся провода питания, снизу симметрично располагаются провода защищаемой цепи. При неправильном монтаже возможна поломка или некорректная работа УЗО.

 

Возможное подключение нейтрали через УЗО

 

В первом случае мы наблюдаем отсутствие маркировки производителя, поэтому N может находиться как слева, так и справа. В двух других случаях производитель маркировал УЗО таким образом, что N должна находиться строго справа.

 

УЗО различают по количеству полюсов на двухполюсные и четырехполюсные.

 

Также различают УЗО с защитой от удара тока (такое устройство отключится при превышении тока утечки 10-30 мА) и с противопожарной защитой (30-300, а чаще 100-300 мА). Поэтому, если вам нужно не только защитить имущество от случайного пожара при коротком замыкании, но и уберечь себя от удара током при повреждении изоляции электроприборов, то следует использовать такой порядок подключения УЗО в квартире, когда в сети ставится несколько УЗО:

 УЗО на ввод с номиналом 100-300 мА.

  УЗО для ванной комнаты, кухни и детской номиналом 10-30 мА.

Подключение двухполюсного УЗО в однофазную сеть

 

Распространенный способ подключения в квартирах и домах со стандартной разводкой, невысокой протяженностью цепи и относительно небольшим количеством подключенных потребителей. Как пример, рассмотрим подключение УЗО для однофазной сети с нейтралью.

На входе стоит автомат защиты, его номинал должен равняться или немного превышать совокупную мощность электроприборов в доме. Далее идет однофазный счетчик, а за ним устанавливается противопожарное УЗО (100-300 мА), номинал которого немного ниже, чем номинал вводного автомата. Затем идет разбивка электроприборов по степени нагрузки на сеть, по типу и условиям эксплуатации.

Обычные потолочные осветительные приборы можно не оснащать УЗО, поскольку риск получить удар тока при случайном прикосновении ничтожно мал.

Осветительные приборы и розетки в ванной комнате оснащаются отдельным УЗО с порогом отсечения 10 мА, поскольку повышенная влажность и температура могут привести к аварийным ситуациям. Отдельно подключаются основные потребители: электроплита, кухонные приборы, стиральная машина. Из основных потребителей формируются группы, которые распределяют на несколько УЗО.

 

Если нет возможности использовать в квартире достаточное количество УЗО, возможно немного упростить схему. Поставив одно УЗО после счетчика на 100-300 мА, вы защитите ваш дом от случайного возгорания из-за неисправной электропроводки.

Определив основных потребителей, распределите между ними 1-2 УЗО с низким порогом отсечения 10 мА, чтобы избежать удара током при прикосновении. Такие УЗО желательно ставить в ванных комнатах, кухнях и детских.

 

Схема подключения двухполюсного УЗО в однофазную сеть

 

При сборке щитка для трехфазной сети с нейтралью, возможна следующая схема подключения. На входе обязательно ставится автомат защиты, мощность которого превышает мощность всех электроприборов в доме. После трехфазного счетчика подключается четырехполюсный дифавтомат, выполняющий одновременно функцию защиты от утечки и сверхтоков в сети. Чувствительность общего дифавтомата лучше выбирать 300 мА.

Далее по схеме идет разделение электроприборов на группы. Освещение подключается без дополнительного УЗО на одну фазу. Для ванной комнаты подключается УЗО с минимальным порогом отсечения 10 мА. Для группы розеток подключается отдельное УЗО с порогом чувствительности 10-30 мА. Подключение трехфазной электроплиты (или любого другого электроприбора) возможно через трехполюсный автомат и УЗО, или один дифавтомат. Номинал этих устройств должен соответствовать значению максимальной мощности плиты. Хозпостройки и наружное освещение питаются от сети через отдельное УЗО.

Подключение четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть с нейтралью

 

При подключении УЗО, стоит всегда придерживаться основных правил:

 

  УЗО обязательно следует защищать от сверхтоков автоматом (или покупать готовый дифавтомат). При этом номинал автомата должен быть немного меньше, чем номинал УЗО (или равен ему).

  Нельзя путать фазу и ноль, пропущенные через УЗО, при подключении щитка. Если будет допущена ошибка, и для фазы будет подключен ноль после другого УЗО, возможна некорректная работа устройства.

Видео схема подключения УЗО

схема подключения в однофазной и трёхфазной сети

При монтаже электропроводки для защиты человеческого организма от поражения электрическим током часто монтируется устройство защитного отключения (УЗО). В некоторых случаях установка УЗО согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) обязательна. Для того чтобы такое устройство выполняло свои защитные функции, важно его правильно подобрать и подключить.

• Принцип действия и характеристики
  • Особенности работы
  • Параметры прибора защиты
• Способы подключения УЗО
  • Однофазное соединение
  • Коммутация УЗО в трехфазной сети

Принцип действия и характеристики

Назначением устройства защитного отключения является предотвращение последствий попадания живого организма под действие электрического тока. Такая ситуация может появиться из-за повреждения изоляции и возникновения токов утечки. При этом такие токи могут даже вызывать возгорание электропроводки.

УЗО было изобретено в 1928 году инженерами, работающими в немецкой компании RWE. Это изобретение сразу получило популярность в странах западной Европы и США. Первые устройства обладали небольшим быстродействием. Его порядок составлял 0,1 секунду, а чувствительность — 0,01 A.

Корпус прибора изготавливается из диэлектрического материала. Его внешний вид похож на автоматический выключатель, различие заключается в расположении переключателя и наличии дополнительной кнопки «Тест». УЗО может размещаться на din-рейке или непосредственно в розетке, но при этом оно обязательно ставится в линии перед защищаемым участком. Следует отметить, что на корпусе прибора изображается схема УЗО, помогающая правильно подключить контактные группы.

Особенности работы

Принцип действия устройства основан на регистрации тока.

В обычном режиме ток, протекающий через прибор в обоих направлениях, между собой равен по величине. Если вдруг на линии, к которой подключено устройство, происходит утечка тока, то его величина между фазным и нулевым проводом начинает отличаться. Защитное приспособление регистрирует эту разность и отключает участок цепи от электричества.

Утечка может возникать из-за неисправности электрооборудования или нарушения целостности изоляции электропроводки. Чаще всего ток утечки возникает из-за того, что человек дотрагивается до оголённых контактов. Ток начинает стекать через организм на землю, подвергая человека опасности.

В качестве датчика регистрации утечки используется дифференциальный трансформатор. Он представляет собой обычный тор с первичной и вторичной обмоткой. Первичная обмотка через контактную группу подключается непосредственно к входу электролинии и выполняется из толстого провода. Вторичная же наматывается тонкой жилой, и её выход подключается к плате управления. Кроме дифференциального трансформатора

в состав УЗО входит:

• поляризованное реле или электронная схема;
• устройство отключения;
• шток отключения;
• дугогасительная камера;
• контактные группы;
• цепь запуска теста.

При прохождении тока по обмоткам трансформатора в его сердечнике возникают магнитные потоки. Они равны по величине и направлены навстречу друг другу. В результате суммарное значение этих потоков компенсируется и равно нулю. При возникновении утечки в сердечнике будут наводиться магнитные потоки разной величины, что приведёт к появлению ЭДС, а значит — и электрического тока в цепи управления.

Этот ток воздействует на магнитоэлектрическое реле, которое отключает силовую контактную группу от электросети, вместе с ними срабатывает и спусковой механизм. Вместо реле может использоваться плата электроники. Для возврата устройств в нормальное состояние понадобится взвести спусковой механизм.

УЗО различаются и по конструктивному виду. Они выпускаются электромеханического или электронного типа. В первом случае в конструкции используется магнитоэлектрическое реле, а во втором — электронный ключ с платой усиления. Особенностями использования того или иного типа является то, что механическому УЗО не нужно дополнительного питания, а электронному — необходимо, чтобы запитать плату усилителя.

Кнопка «Тест» в устройстве предназначена для имитации появления на линии тока утечки. Её периодическое нажатие, кроме непосредственной проверки прибора, очищает ещё и механические контакты устройства.

Параметры прибора защиты

Перед тем как приступить непосредственно к подключению прибора, необходимо его правильно подобрать. Важным параметром защитного устройства является номинальный ток утечки. Именно от его правильно подобранного значения зависит количество ложных срабатываний и правильность работы устройства в целом. Для подключения линий освещения и одиночных розеток используются приборы с номинальным значением тока 10−30 mA, а если УЗО планируется как вводное, то диапазон тока выбирается 100−300 mA. В качестве групповых УЗО берутся устройства, ток утечки которых составляет 30 mA.

Кроме основного параметра устройства защитного отключения характеризуются:

1. Временно-токовым параметром. Эта характеристика показывает отношение действительной силы тока к рабочему. Именно она определяет степень чувствительности автомата.
2. Рабочим напряжением. Выпускаются как для однофазной сети, так и трёхфазной.
3. Мощностью. Это значение показывает, какую максимальную нагрузку можно подключить к УЗО без изменения его свойств. Определяется током нагрузки. Это значение выбирается на 10−15 процентов больше, чем суммарная мощность потребителей энергии на линии с УЗО или берётся немного больше значения автомата, стоящего на этой же линии.
4. Видом защиты. Электромеханический или электронный.
5. Количеством полюсов. Полюсом называется контакт, к которому подключается провод электролинии. В зависимости от типа электросети прибор может включать в свою конструкцию от одного до четырёх полюсов.
6. Классом токоограничения. Определяет время реагирования прибора на момент возникновения аварийной ситуации.
7. Типом защиты. Для бытовых объектов используется AC тип, регистрирующий ток синусоидальной формы или тип A, реагирующий на переменный и пульсирующий ток.

Способы подключения УЗО

Любая электрическая сеть организовывается по одинаковому принципу. В зависимости от фазности электропитания к объекту подводится четырёхпроводная или двухпроводная линия от энергопоставляющей компании. Эта компания монтирует в конце своей линии автоматический выключатель, ограничивающий потребление энергии, и счётчик её учёта.

После счётчика вся разводка электролинии на объекте и установка защитных устройств выполняется за счёт средств потребителя и согласно его желанию, если это не противоречат ПУЭ. Обычно после счётчика электроэнергии устанавливается щиток, называемый вводный. В этом щитке монтируются все защитные устройства, и линия разводится на другие участки.

Непосредственно установка устройства УЗО в щиток обычно не вызывает проблем. Вся суть сводится к защёлкиванию его на din-рейке. Для этого на корпусе прибора располагаются монтажные защёлки. Соединение потребителя осуществляется через контактные клеммы, выполненные под винтовой зажим.

Никакими правилами и нормами не определяется, с какой стороны должен быть подключён входной провод, но общепринято, что он подсоединяется к верхним зажимам. Единственно учитывается то, что нельзя объединять нейтральные или фазовые провода различных цепей.

Электролиния с УЗО обязательно должна содержать и автоматический выключатель. Только он сможет защитить проводку от перегрева и возгорания при возникновении короткого замыкания. Для того чтобы правильно подключить УЗО с автоматом, придерживаются следующих рекомендаций:

• устройство защиты располагается таким образом, чтобы к нему был всегда свободный доступ;
• принципиальной разницы в расположении УЗО до автомата или после нет, но принято дифференциальное устройство подключать после него;
• установка УЗО перед устройством учёта расхода энергии запрещена, так как при этом нарушается работа счётчика;
• после окончания монтажа работоспособность схемы подключения проверяется с помощью нажатия контрольной кнопки «Тест».

По способу организации электролиний разделяются и схемы подключения на неселективную и селективную. При использовании первой схемы во время срабатывания устройства отключится вся электропроводка, а при второй — только повреждённая цепь. Простейшим примером селективной схемы будет использование вводного УЗО и отдельно на каждую группу ещё своего устройства. Если возникает аварийная ситуация на какой-то группе, то обесточивается только она, а все остальные линии продолжают работать.

Однофазное соединение

Подключение УЗО в однофазной линии осуществляют сразу же после вводного автомата. Затем уже коммутируют групповые автоматы, к отходящим линиям которых подсоединяют потребителей электроэнергии.

Такая схема подключения УЗО в однофазной сети выглядит следующим образом: фазовый провод, уходящий с прибора учёта электроэнергии, заводится сверху, и его подключают к клемме вводного автомата. Нижнюю же его клемму с помощью небольшой длины провода подключают к верхнему разъёму УЗО, чаще всего обозначенному как L1.

Нулевой провод подключают напрямую со счётчика электроэнергии к разъёму, обозначенному на приборе символом N (общий). С вводного УЗО нулевой провод выводят на соединительную колодку, а с неё уже он протягивается на отдельные автоматы, стоящие на группах. Фазовый провод на автоматах подключают путём соединения перемычками их верхних разъёмов. А к их нижним клеммам подключают уже группы потребителей.

Далее провода разводят на соединительные колодки, которые уже формируют группы. К этим колодкам подключают осветительные и розеточные линии.

Коммутация УЗО в трехфазной сети

Такое подключение имеет актуальность для дачных посёлков и частного сектора. Трёхфазная проводка необходима для запитывания насосов, оборудования, электрического отопления. Сам принцип монтирования защитного прибора не имеет существенного отличия от однофазного подключения, но при этом вместо двухполюсного УЗО устанавливают четырёхполюсное.

При таком типе подключения используются четыре провода, соответствующие трём фазам и общему. В качестве четвёртого используется заземляющий проводник. В этом случае каждый фазовый провод подсоединяют к своей клемме на устройстве, обозначаемом символами L1, L2, L3, а нулевой к зажиму N. С выхода УЗО каждый фазовый проводник заводят на автоматический выключатель, а нулевой — на нулевую колодку. На точно такую же отдельно стоящую колодку подключается и заземляющий проводник. Далее возможны две схемы подключения: c использованием дополнительных УЗО и без них.

При монтаже схемы с дополнительными защитными приборами на каждую группу коммутируют автоматы

по следующему принципу:

• заземляющий проводник с колодки непосредственно прокладывается к розеткам с заземлением;
• вход L1 вводного УЗО подключают к входу электрического автомата;
• выход с автомата коммутируют с фазовым входом дополнительного УЗО;
• с фазового выхода добавочного УЗО проводник подключают к розетке или выключателю;
• нулевой провод с нулевой шины заводят на вход N дополнительного УЗО;
• с нулевого выхода добавочного УЗО провод протягивают к розеткам или выключателям.

Отдельные шины располагаются в щитке. Зажим проводов в них осуществляется с помощью резьбового соединения. Принято, что нулевому проводу соответствует проводник в изоляции синего цвета, заземляющему — зелёного, а фазовым — коричневого, красного и чёрного цветов.

Существует ещё такое устройство, как дифференциальный автомат. Этот прибор в своём корпусе объединяет автоматический выключатель и УЗО. Дифференциальный автомат по внешнему виду напоминает УЗО, но при этом его корпус немного крупнее. Реагирует он как на возникновение токов короткого замыкания, перегрузки, так и утечки. Схема же его подключения не отличается от принципов соединения отдельных устройств защиты.

Возникновение фазы узо с чередованием липо/гидрофильных сополимеров в воде

. 2021 21 августа; 17 (31): 7384-7395.

дои: 10.1039/d1sm00575h. Epub 2021 27 июля.

Энрике Тревизан ¹ , Кана Нисимори, Стефано Эме, Жан-Мишель Гинье, Макото Оучи, Франсуа Турнильак

принадлежность

• ¹ Молекулярная, макромолекулярная химия и материалы, CNRS, UMR 7167, ESPCI-Paris, Исследовательский университет PSL, 10 rue Vauquelin, 75005 Париж, Франция. [email protected].

• PMID: 34312632
• DOI: 10.1039/d1sm00575h

Энрике Тревизан и др. Мягкая материя. 2021 .

. 2021 21 августа; 17 (31): 7384-7395.

дои: 10.1039/d1sm00575h. Epub 2021 27 июля.

Авторы

Энрике Тревизан ¹ , Кана Нисимори, Стефано Эме, Жан-Мишель Гинье, Макото Оучи, Франсуа Турнильак

принадлежность

• ¹ Молекулярная, макромолекулярная химия и материалы, CNRS, UMR 7167, ESPCI-Paris, Исследовательский университет PSL, 10 rue Vauquelin, 75005 Париж, Франция. [email protected].

• PMID: 34312632
• DOI: 10.1039/d1sm00575h

Абстрактный

Выбор пар мономеров, обеспечивающих отношения реакционной способности, близкие к нулю, является эффективной стратегией для индукции спонтанной сополимеризации в чередующейся последовательности. Кроме того, конструкция мономера и индивидуализация взаимодействий растворитель-мономер открывают путь к функциональным сополимерам, демонстрирующим молекулярную самосборку, связанную с их регулярной амфипатической структурой. В этой работе мы показываем, что дизайн сомономеров с адекватной реакционной способностью и взаимодействием можно использовать для управления самосборкой сополимера в мезоскопическом масштабе. Мы исследуем самопроизвольное образование наночастиц посредством взаимодействия растворитель/нерастворитель, используя так называемый «эффект узо». Таким образом, была построена узо-диаграмма для определения рабочего окна для самосборки в водных суспензиях чередующихся сополимеров, состоящих из звеньев винилфенола и малеимида, несущих длинные алкильные группы (C ₁₂ H ₂₅ или C ₁₈ H ₃₇ ). Кроме того, были проведены исследования для учета влияния латеральных липофильных подвесных звеньев на размер и структуру наноагрегатов, образующихся при однократном добавлении воды. Структурная характеристика с помощью методов светорассеяния (DLS и SLS), малоуглового рассеяния нейтронов (SANS) и просвечивающей электронной микроскопии (крио-TEM и TEM) подтвердила самосборку сополимерных цепей в наночастицы (диапазон размеров: 60-300 нм). , размер которых зависит от липофильности чередующихся сополимеров, сродства растворителя к воде и диффузии растворителя в воде. В целом, мы представляем здесь спонтанный эффект узо как простой метод получения стабильных чередующихся наночастиц сополимера в воде без добавления стабилизирующих агентов.

Похожие статьи

• Чередование полимерных везикул.

  Ву Д, Абезгауз Л, Данино Д, Хо СЦ, Ко СЦ. Ву Д и др. Мягкая материя. 2008 г., 15 апреля; 4(5):1066-1071. дои: 10.1039/b715608a. Мягкая материя. 2008. PMID: 32907140

• УФ-чувствительные амфифильные привитые сополимеры на основе кумарина и полиоксазолина.

  Корчиа Л., Лапинт В., Травеле С., Борсали Р., Робин Дж.Дж., Буйак С. Корчиа Л. и соавт. Мягкая материя. 2017 28 июня; 13 (25): 4507-4519. дои: 10.1039/c7sm00682a. Мягкая материя. 2017. PMID: 28584886

• Большие и гигантские однослойные везикулы, полученные путем самосборки поли(диметилсилоксан)- b -поли(этиленоксид) диблок-сополимеров, мембранные свойства и предварительное исследование их способности образовывать гибридные полимер/липидные везикулы.

  Фокиньон М., Ибарбур Э., Карлотти С., Брюле А., Шмутц М., Ле Мейнс Ж.Ф. Фокиньон М. и др. Полимеры (Базель). 2019 4 декабря; 11(12):2013. doi: 10.3390/polym11122013. Полимеры (Базель). 2019. PMID: 31817266 Бесплатная статья ЧВК.

• Контролируемая самосборка амфифильных случайных сополимеров в складчатые мицеллы и наноструктурные материалы.

  Терашима Т. Терашима Т. J Oleo Sci. 2020 9 июня;69(6):529-538. doi: 10.5650/jos.ess20089. Эпаб 2020 14 мая. J Oleo Sci. 2020. PMID: 32404554 Обзор.

• Механизмы образования, структура и динамика липопротеиновых дисков, стабилизированных амфифильными сополимерами: всесторонний обзор.

  Орехов П.С., Боздаганян М.Е., Воскобойникова Н., Мулкиджанян А.Ю., Карлова М.Г., Юденко А., Ремеева А., Рыжиков Ю.Л., Гущин И., Горделий В.И., Соколова О.С., Штейнхофф Х.Ю., Кирпичников М.П., ​​Шайтан К.В. Орехов П.С. и др. Наноматериалы (Базель). 2022 23 января; 12 (3): 361. дои: 10.3390/нано12030361. Наноматериалы (Базель). 2022. PMID: 35159706 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Исследования и технологии мягких материалов

Микрокапсулы, которые инкапсулируют и защищают молекулы и материалы путем образования изолированных водных отсеков внутри полых оболочек, широко используются в различных областях пищевой, фармацевтической, косметической и сельскохозяйственной промышленности. Один многообещающий метод, появившийся в последние годы для получения функциональных полых микрокапсул с водными ядрами, включает послойную сборку (LbL). Хотя полезная функциональность микрокапсул LbL была продемонстрирована, эти успехи в основном были ограничены лабораторной/мелкомасштабной демонстрацией такой функциональности. Широкое применение этих микрокапсул LbL в промышленности полностью не реализовано. Основными узкими местами, которые ограничивают широкое внедрение этой многообещающей технологии, являются: 1) эффективность инкапсуляции очень низкая, поскольку этот подход включает растворение ядра и последующее введение материалов в просвет микрокапсулы через оболочку, и 2) хотя умные подходы для улучшения инкапсуляции эффективности за счет использования расходуемых пористых частиц, сборка LbL, тем не менее, чрезвычайно утомительна и требует много времени. Цель этой работы – исследовать взаимосвязь между обработкой, структурой и свойствами нового класса полиэлектролитных микрокапсул с высокой эффективностью инкапсуляции, изготовленных с помощью недавно разработанного метода, основанного на наномасштабном межфазном комплексообразовании в эмульсиях (NICE). Предлагаемая работа мотивирована нашим недавним успехом в одностадийном создании полиэлектролитных микрокапсул вода-в-воде с высокой эффективностью инкапсуляции. Метод NICE включает межфазное комплексообразование полимеров на границе раздела нефть-вода в многофазной системе, такой как двойная эмульсия, с последующим явлением самопроизвольного удаления влаги. Этот метод можно легко распространить на системы, использующие обычные множественные эмульсии или одиночные эмульсии, взвешенные над макроскопической границей раздела вода-нефть. Микрокапсулы NICE потенциально преобразуют, потому что 1) их метод изготовления легко масштабируется, 2) метод NICE обеспечивает высокую эффективность инкапсуляции, 3) капсулы NICE могут инкапсулировать как гидрофильные, так и гидрофобные частицы в ядре и оболочке микрокапсул, соответственно, и 4) могут быть созданы микрокапсулы с функциональностью, сравнимой с функциональностью капсул LbL.

Одностадийное образование полиэлектролитных микрокапсул посредством наномасштабного межфазного комплексообразования в эмульсии (NICE) частицы. В отличие от обычных эмульсий, биджелы имеют стабильную двухнепрерывную жидкую архитектуру, что делает их идеальными для применений, требующих тесного контакта между двумя несмешивающимися жидкими фазами и потенциального массопереноса через границу раздела.

Хотя биджелы явно открывают важные новые возможности, традиционный метод приготовления ограничен привилегированными парами жидкостей, которые подвергаются фазовому разделению, индуцированному температурой, и не может широко применяться для других типов пар жидкостей и для широкого диапазона составов. Кроме того, биджели, приготовленные с помощью этого метода, теряют свою стабильность при изменении температуры, а также, как правило, имеют характеристики в микронном диапазоне, что ограничивает площадь их межфазной поверхности. Наконец, эти методы температурной закалки были выполнены в периодическом процессе; сосуд, наполненный компонентами, закаливают для получения бижели. Чтобы полностью реализовать потенциал этих уникальных двоякотекучих жидких структур, крайне желательно разработать методы, позволяющие непрерывно производить термостабильные биджели с использованием разнообразных жидкостей и частиц. Недавно мы представили непрерывное производство термостабильных биджелей с использованием разнообразных жидкостей и частиц. Недавно мы представили непрерывное создание иерархически и асимметрично структурированных биджелевых волокон, микрочастиц и мембран на основе фазового разделения, индуцированного переносом растворителя (STRIPS). В STRIPS фазовое разделение индуцируется селективной экстракцией растворителя из первоначально гомогенной смеси трех жидкостей. Гомогенную трехкомпонентную жидкую смесь, состоящую из двух несмешивающихся жидкостей (как правило, масла и воды) и растворителя, вводят в непрерывную фазу, которая извлекает растворитель из тройной картины, вызывая разделение фаз. Наночастицы на границе раздела нефть-вода. Бижелевые волокна, которые мы формируем с помощью STRIPS, имеют двойную непрерывную внутреннюю структуру и способны поддерживать контакт несмешивающихся жидкостей по всей своей структуре, внутри которых виды могут избирательно мигрировать, что мы продемонстрировали диффузией гидрофобных (зеленый) и гидрофильных (синий) красителей в масляная и водная области в волокне соответственно.

Тройная фазовая диаграмма, иллюстрирующая ПОЛОСЫ. Диэтилфталат является модельной масляной фазой, а этанол является сорастворителем, обеспечивающим смешиваемость всех трех жидкостей. Наночастицы кремнезема вместе с катионным поверхностно-активным веществом добавляются для остановки спинодального разложения за счет межфазного заклинивания. (b) Схематическое изображение ПОЛОС. (c-d) Конфокальные изображения волокон STRIPS

Основываясь на объемном соотношении масло-вода, эмульгаторы обычно стабилизируют либо водную (масло в воде), либо масляную (вода в масле) эмульсии. К редкому классу эмульгаторов относятся те, которые способны стабилизировать обе морфологии первичной эмульсии в зависимости от физико-химического состояния системы; еще более эффективными являются те, которые могут динамически переключаться между двумя морфологиями на месте под действием физико-химического стимула, такого как падающий свет. Эти эмульгаторы часто должны быть специально синтезированы и работать только в определенных условиях окружающей среды. Таким образом, было бы полезно использовать легкодоступные химические вещества для стабилизации нескольких морфологий эмульсии, а также для достижения динамического переключения морфологии эмульсии на месте. В этом исследовании мы используем коммерчески доступные полиэлектролиты и поверхностно-активные вещества для достижения этой цели. Хитозан из добытых ракообразных образует комплекс с анионным поверхностно-активным веществом АОТ для создания комплекса полиэлектролит-сурфактант, который имеет эффективно регулируемый ГЛБ, способный стабилизировать как обычные морфологии эмульсий, так и множественные морфологии эмульсий, в зависимости от отношения поверхностно-активного вещества к полиэлектролитному мономеру. Динамическая инверсия фаз между двумя морфологиями достигается за счет модуляции рН суспензии или концентрации поверхностно-активного вещества на месте. Установлено, что отношение ПАВ к мономеру полиэлектролита, при котором происходит переход морфологии от водной к маслянистой, зависит от критической концентрации мицеллообразования ПАВ, а также от его коэффициента распределения нефть-вода.

Схематическое изображение зависимости морфологии эмульсии от отношения поверхностно-активного вещества к мономеру полиэлектролита

Нанокапсулы являются многообещающим материалом для использования во многих отраслях промышленности благодаря их повышенной коллоидной стабильности, высокому отношению площади поверхности к объему и морфологии ядро-оболочка. Одним из методов, используемых для изготовления нанокапсул в одностадийном процессе, является совместное осаждение масла и полимера таким образом, чтобы полимер оставался на капле масла для последующего сшивания. Масло осаждается с помощью «эффекта Узо» с использованием ацетона и воды в качестве растворителя и нерастворителя соответственно, что требует, чтобы точные массовые доли масла и ацетона находились в домене Узо на их тройной диаграмме. Остающаяся проблема в переходе к широкому использованию заключается в том, что это изготовление часто выполняется небольшими партиями, что создает трудности с масштабированием и потенциальными вариациями от партии к партии.