Узо схема: правильное подключение УЗО дома, в квартире

Типовые схемы подключения УЗО в распределительном щитке: варианты для однофазных и трехфазных сетей

Решение использовать устройство защитного отключения в домашнем распределительном щите заслуживает всяческого поощрения. Согласитесь, что еще может нас защитить от поражения электротоком при утечке тока на металлический корпус бытовых приборов. УЗО может стоять как на входе, так и на какой-то отдельной линии сети. Это значит, что схем их включения довольно много, и нам нужно разобраться, когда и какую использовать. Поверьте, это в интересах вашей же безопасности.

Содержание

• 1 Как правильно подключить устройство защитного отключения?
  • 1.1 Маркировка контактов
  • 1.2 Нужна ли защита УЗО автоматом при подключении его в распределительном щитке?
• 2 Версии защиты для однофазной сети
  • 2.1 Простая схема подключения общего УЗО на вводе однофазной сети квартиры или коттеджа
  • 2.2 Проект со счетчиком и общим устройством защитного отключения на вводе
  • 2. 3 Схема подключения в квартире общего УЗО на вводе и автоматов с групповыми УЗО на отводящих линиях
  • 2.4 Электросхема подсоединения групповых УЗО на отводящих цепях
• 3 Типичные схемы подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть в щитке частного дома
  • 3.1 Вариант №1
  • 3.2 Вариант №2
• 4 Безопасность – прежде всего!

Как правильно подключить устройство защитного отключения?

 

Важно запомнить одну важную деталь: подводящие провода всегда подсоединяют к верхним контактам, это правило работает для любой марки прибора и не зависит от количества полюсов. Отвод на нагрузку подключают только к нижним контактам. Если правильная схема подключения УЗО не получается, например, короткие провода, то замените их, или, в крайнем случае, переверните устройство отключения вверх ногами.

Маркировка контактов

Получилось так, что у каждого производителя УЗО нулевой провод может быть заведен как с правой стороны, так и с левой. Поэтому смотрим на обозначения на корпусе, а потом уже подсоединяем:

• N – клемма для подключения «нуля».
• 1 – контакт для подсоединения приходящего фазного провода.
• 2 – зажим для подключения отходящего фазного провода.

Нужна ли защита УЗО автоматом при подключении его в распределительном щитке?

По правилам подключать устройство защитного отключения без автоматического выключателя нельзя. Зачем это нужно? Дело в том, что принцип работы УЗО основан на срабатывании только по причине утечки тока, при коротком замыкании или при перегрузке оно не срабатывает. Отсюда опасность возгорания проводки или выхода из строя самого устройства.

Здесь представлены две простые схемки соединения автомата с двухполюсным и четырехполюсным устройством отключения.

Вывод: всегда делайте защиту автоматическим выключателем. В большинстве случаев в схеме подключения однофазной сети квартиры используют УЗО и автомат с одинаковыми номиналами. Однако практика показывает, что лучше выбрать устройство отключения с номинальным током большим на одну ступень. Например, если автомат на 16А, то УЗО будем ставить на 25А. Почему так, а не иначе? Попытаемся смоделировать цепь событий:

• Если внимательно изучить время-токовую характеристику автомата, то станет понятно, что ему нужен определенный отрезок времени для срабатывания теплового расцепителя во время перегрузки.
• Это значит, что сквозь автомат будет протекать повышенный ток, такая ситуация может длиться от нескольких секунд до нескольких минут.
• Этот же ток пойдет и через УЗО, что крайне нежелательно для его контактов и механизмов – они попросту не рассчитаны на такой форс-мажор. Устройство определенно будет греться, и если оно просто сгорит, то считайте, что вы еще легко отделались.

 

Версии защиты для однофазной сети

О комплекте защитных приборов постоянно напоминают производители мощной домашней техники. Зачастую уже в сопроводительной документации к стиральной или посудомоечной машине, электроплите указано, какие дополнительные устройства необходимо установить.

Если учесть количество контуров, направленных на обслуживание розеток и мощной техники, можно с уверенностью утверждать, что проектов монтажа устройств защиты бесконечно много. Ниже рассмотрим базовые варианты, которые встречаются чаще всего, на их основе возможно построение модернизированной электросхемы, заточенной под конкретные условия.

Простая схема подключения общего УЗО на вводе однофазной сети квартиры или коттеджа

В этом проекте используют одно устройство защитного отключения. Его ставят на вводе после двухполюсного автомата перед отводящими выключателями. Здесь аппарат контролирует утечку тока во всей сети. Основной недостаток: определить линию, в которой произошла утечка довольно сложно. Зато все дешево и сердито.

Проект со счетчиком и общим устройством защитного отключения на вводе

Схема практически повторяет предыдущую, единственное отличие – установка прибора учета электроэнергии, что по нынешним временам обязательное условие. Что касается плюсов и минусов проекта, то они копируют прежний вариант: та же экономичность, но сложности с определением линии утечки.

Схема подключения в квартире общего УЗО на вводе и автоматов с групповыми УЗО на отводящих линиях

В таком решении устройства защитного отключения используются не только на вводе, но и на каждой отходящей цепи. Здесь важно соблюдать селективность, иначе во время утечки одновременно отключатся и групповое устройство, и вводное. Поэтому на ввод чаще всего ставят аппарат на 100мА, а на линии по 30мА.

 

К особенностям этой схемы подключения УЗО в распределительном щитке можно отнести два фактора, которые противоположны друг другу:

1. Положительный аспект – при утечке отключается только аварийная цепь, остальные будут функционировать в штатном режиме.
2. Отрицательный момент – дороговизна и большой объем работ.

Электросхема подсоединения групповых УЗО на отводящих цепях

Схема собрана по аналогии с предыдущей, единственное отличие – отсутствие общего УЗО на вводе. По мнению некоторых его установка – лишняя трата средств, потому что все линии уже ограждены от утечек групповой защитой. Так что решение о дополнительных тратах за вами.

Намерение поставить групповую защиту только на отходящие цепи уже можно поприветствовать. Большинство домовладельцев вообще ее не ставят, так же как и защиту от атмосферных перенапряжений и заземление.

 

Типичные схемы подключения четырехполюсного УЗО в трехфазную сеть в щитке частного дома

Вариант №1

Сеть частных домостроений часто питается от 380В. Представленный проект включает не только четырехполюсное устройство защитного отключения, но и групповые УЗО на каждую отходящую линию. Без последних схема тоже будет работать.

Вариант №2

Проект собран по аналогии с первым вариантом, но здесь уже задействован прибор учета электроэнергии.

Безопасность – прежде всего!

Основная часть правил безопасности при монтаже схемы подключения УЗО носят общий характер для всех электромонтажных работ. Перед оборудованием распределительного щита не забывайте:

• Обесточить сеть – выключить входной автомат.
• Провода должны иметь соответствующую цветовую маркировку.
• Входной выключатель всегда монтировать в первую очередь.
• Внимательно следить за полюсами приборов – путать их нельзя!

 

 

Поделиться в социальных сетях

Как подключить УЗО: схема подключения, инструкция

• Подключаем УЗО в квартире
• Подключаем «однофазку»
• Подключаем УЗО к «двухфазке»
• Подключаем трехфазные устройства защиты
• Подключаем устройство защиты по линии фазы
• Подключение проводнику нейтрали
• Нюансы подключения УЗО
• Ошибки при подключении защитных устройств

УЗО – это устройства защитного отключения, которые предназначаются для защиты жизнедеятельности человека в ситуациях, опасных для последнего, а так же для предотвращения пожароопасных ситуаций. УЗО действуют по следующему принципу: постоянно сравнивая ток, что течет к прибору, с током, что из прибора вытекает, распознает утечки из цепи.

При возникновении опасных ситуаций, УЗО прекращает подачу напряжения. Несмотря на схожий с автоматами принцип действия, такие защитные устройства срабатывают при значениях тока, порой в разы меньших по значению, чем требуемые для срабатывания классических и привычных автоматов.

Важным моментом при установке УЗО в помещениях любого типа, является этап подключения, которое необходимо произвести по всем правилам и требованиям для того, чтобы устройство функционировало нормально.

Подключаем УЗО в квартире

Встроить такое устройство в цепь жилого помещения квартир или частных домов – довольно простая процедура, которую часто возможно выполнить своими руками. Процесс установки осуществляется посредством применения особой DIN-рейки. Она может быть как изначально встроенной в щит-распределитель, так и отличаться отдельным размещением.

Указанная составляющая специально оснащается перфорированными отверстиями. Они предназначаются для присоединения к тыльным защелкам автоматов. Клеммы, расположенные сверху и снизу устройства защитного отключения, имеют специальные обозначения: N и L (нуль и фаза).

Виды клемм для соединения проводов: советы по выбору

Что такое УЗО в электрике: разновидности, принцип работы

Проводить подключение рекомендуется по следующей инструкции:

1. Соединяются водный автомат и силовой кабель, который проходит от внешней сети. Выбрать автомат можно правильно, учитывая показатель максимального электротока и суммарных нагрузок в сети;
2. Далее подключается счетчик. Он потребуется, чтобы регистрировать энергозатраты, а так же для обеспечения УЗО напряжением;
3. Теперь подключаем сам защитный механизм. Чтобы сделать это правильно, подсоединяют силовой кабель сверху, а нагрузочный кабель снизу устройства;
4. Так же необходимо произвести соединение фаз и нулей устройств так: L к L, N к N;
5. Важно понимать, что фаза «защиты» требует подключения к фазе автомата, а ноль должен быть подсоединен к нейтрали.

Когда описанные шаги выполнены, работы по установке можно считать завершенными.

Подключаем «однофазку»

Когда проводятся работы по подключению однофазного устройства защиты, часто допускаются непозволительные ошибки, которые влияют на работоспособность системы.

Чтобы их не допустить, рекомендуется использование пошагового руководства:

1. Автовыключатель переводится в режим, когда проводники будут обесточены;
2. Далее монтируется защитное устройство в электрощит;
3. К клеммам выхода подключаются проводники «нуль» и «фаза»;
4. К клемме L присоединяется кабель автовыключателя;
5. К клемме N подключается кабель нуля, который отсоединен от щита.

Чтобы проверить работоспособность и правильность подключения, необходимо будет активировать кнопку тестирования. Если прибор отключится после нажатия, то УЗО функционирует нормально.

Подключаем УЗО к «двухфазке»

Чтобы подключить устройства защиты к цепи с количеством фаз, равным двум, где нет заземления (а это особенно распространено в зданиях старого фонда), стоит придерживаться пошаговой инструкции:

1. Провод питания отсоединяется от автовыключателя и проводника «нуль» щита;
2. Производится установка прибора внутрь щита;
3. Все, что ранее отключалось, подключается вновь к определенным выходам устройства защитного отключения;
4. К входу фазы устройства подключается клемма выхода автомата;
5. К «нулю» УЗО подключается «нуль», который начинается в корпусе электрического щитка;
6. Подключается автомат.

Подключаем трехфазные устройства защиты

«Трехфазки» имеют 4 полюса, что придает процессу монтажа определенные особенности. Первые шаги подключения трехфазного УЗО схожи с теми, что выполняются для подключения «однофазки». Разница начинается, когда работы доходят до отходящих цепей. С этого момента и начнем рассматривать следующие шаги:

1. При «трехфазке» потребуется установка дополнительных УЗО на 10 мА на все отходящие участки;
2. Для этих защитных устройств устанавливаются так же дополнительные автоматы;
3. Нейтральный кабель подключают к колодке, с неё вывод осуществляется лишь при наличии необходимости;
4. На любой кабель фазы подключается автомат.

Подключаем устройство защиты по линии фазы

Устройство защитного отключения можно внедрить в сеть путем установки его по линии фазы, которая проводится так:

1. Разводятся проводники фазы и подключаются к автоматам на 10 А, которые отвечают за освещение;
2. Фаза подключается к дифференциальному автомату на 20 А;
3. Следующие контакты соединяются с другим устройством на 30 А;
4. Проводится подключение последовательно к трем автоматам на 16 А. Они ответственны за группы розеток;
5. Тот же процесс проводится с 3-им устройством защиты;
6. В завершение установки проводник выводится к иным автоматам, которые отвечают за группы розеток.

Подключение двухклавишного выключателя: схемы, советы, инструкция

Как подключить проходной выключатель: схемы подключения

Подключение проводнику нейтрали

Опишем шаги:

1. Проводится и фиксируется проводник «нуль» на требующейся шине, содержащей, так же, «нуль»;
2. От этой шины проводник протягивают к следующим устройствам защиты и дифференциальному автомату;
3. Далее «нуль» подключается к нагрузке;
4. Со второго устройства проводник с нулем проводится ко второй шине с нулем.

Тот же принцип применяется при подключении шин третьего устройства защитного отключения и требующейся группы розеток.

Важно понять нюансы подключения устройств защиты при наличии заземления и без него.

Нюансы подключения УЗО

Некоторые из мастеров предполагают, что устройство защиты, подключенное без наличия заземления будет неработоспособно. На самом деле, это мнение ошибочно по ряду причин: заземление никак не учитывается УЗО; особенно «рукастые» мастера (от слов не совсем) умудряются организовать заземление таким образом, что оно не функционирует вообще; утечки тока имеют свойство попадать на объекты вне зависимости от наличия заземления.

Итак, вывод очевиден: роль заземления при подключении защитных устройств,грубо говоря, никакая. А значит, ни о каких нюансах, сопряженных с заземлением, при установке УЗО речи быть не может.

Расчет сечения кабеля по мощности: практические советы от профессионалов

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Ошибки при подключении защитных устройств

Чтобы разобраться подробнее в теме подключения, потребуется ознакомиться с самыми распространенными ошибками, допускаемыми неопытными или не имеющими соответствующей квалификации людьми. Среди них:

1. Сплетения или пересечения проводников с нулем. Они недопустимы из-за невозможности дальнейшего тестирования и вероятности появления риска ложных срабатываний;
2. Подключение розеточной группы к нейтрали, либо допущение контактов нулевых проводов УЗО с контурами заземления, выполненного собственноручно. Такие схемы небезопасны и могут вызвать короткие замыкания;
3. Контакт заземления и нейтрали. Данная схема опасности не представляет, однако при ней устройство защитного отключения будет работать неправильно, либо не будет работать вообще, так как она, эта схема, нарушит сам принцип срабатывания УЗО. К тому же, появляется вероятность ложного срабатывания и, как следствие, обесточивания домашней электросети.

УЗО – необходимый элемент любо цепи, который позволит избежать опасных для жизни человека и его жизнедеятельности ситуаций. Их применение особенно актуально при нынешнем уровне качества проводок, кабелей и различных проводов не только в жилых помещениях, но и на производствах (особенно крупных) и местах, требующих постоянного освещения и наличия электроэнергии.

Для того, чтобы произвести установку защитного устройства правильно, нужно придерживаться некоторых правил, а так же избегать распространенных ошибок, которые нельзя допускать при монтаже УЗО для обеспечения надлежащей работоспособности последних.

Поделиться:

Схемы подключения узо и дифференциальных автоматов

Согласно требованиям современных норм и правил, функционирование домашней электропроводки подразумевает использование защитных устройств. И на сегодняшний день наиболее популярны дифференциальные автоматы и устройства защитного отключения. Они поставляются на отечественный рынок в различных конструктивных исполнениях, что позволяет подобрать устройство с оптимальными характеристиками для использования в однофазных и трехфазных схемах электроснабжения. Вместе с тем, все эти устройства функционируют по одному общему алгоритму.

Принцип работы УЗО и дифавтомата

Устройство защитного отключения работает по принципу, схожему с дифференциальным автоматом, за тем исключением, что в его схеме отсутствует автоматический выключатель, который реагирует на превышение токов нагрузки.

В связи с этим, при подключении одно- или трехфазного УЗО требуется установка дополнительной токовой защиты для обеспечения защиты от недопустимых нагрузок и коротких замыканий.

Этот момент, собственно, и отличает УЗО от дифавтомата.

Что касается элемента, конструктивно объединяющего эти устройства, то им является схема, которая основана на сравнении входящих в устройство и выходящих из него векторов токов. В обоих случаях схема отключает электрооборудование, как только будет зафиксировано отклонение от установленных предельных величин.

Набор элементов, обеспечивающих функциональность схемы, может быть разным и основываться на использовании электромагнитных реле или полупроводниковых устройств.

Для того чтобы иметь понятие о правильном подключении УЗО и дифавтомата, нужно рассмотреть один из вариантов конструкции, используемый в упрощенной однофазной сети.

Алгоритм работы внутренних элементов статических устройств аналогичен, поэтому способ подключения у них не отличается.

Работа в режиме нормального электроснабжения

Через тоководы УЗО, включенного под нагрузку, протекает ток нагрузки. При хорошем качестве изоляции в схеме возникновение токов утечки исключается. То есть, величина входящего по фазному проводу тока соответствует значению тока, выходящего из тороидального магнитопровода, в который вмонтированы тоководы УЗО. При этом входящий и выходящий токи противоположны по направлению.

В данном варианте рассмотрена работа идеального устройства, что возможно только теоретически. На практике же всегда имеет место небаланс соотношений магнитных потоков, образованных фазными токами. Однако отличия настолько незначительны, что не сказываются на нормальной работе схемы.

Несмотря на то, что устройства защиты на отключение, такие как УЗО и дифавтоматы, срабатывают в автоматическом режиме, их повторное включение требует выполнения ряд обязательных действий:

• анализ состояния микросхемы с целью определения причины отключения;• устранение выявленной неисправности;• включение УЗО или дифавтомата при помощи расположенного на их корпусе рычага.

Если устройство срабатывает повторно, в этом случае должен следовать вывод о вероятно плохой изоляции электрооборудования. Дальнейшие действия заключаются в описке поврежденного участка и восстановлении целостности изоляционного слоя.

В процессе первичного монтажа автоматической защиты в схему электропроводки требуется лишь правильное подключение входных и выходных фазных и нулевых проводников к соответствующим клеммам. Для этого на всех корпусах присутствует четкая маркировка.

Подключение однофазного УЗО

Входные и фазная и нулевая клеммы обозначаются надписями “1” и “N”, а выходные – “2” и “N”. Устройства, функционирующие на основе электронной базы, особенно требовательны к правильному подключению нейтрали, поскольку ошибка с ее полярностью может привести к повреждению электронной схемы.

Функциональный набор устройства позволяет периодически проводить тестирование с целью определения его технического состояния. При воздействии на соответствующую кнопку в конструкции создаются условия для отключения защиты. Если в этом случае отключения нет, это свидетельствует о неисправности УЗО.

Подключение трехфазного устройства дифференциальной защиты

Монтаж трехфазных УЗО проводится по принципу, аналогичному однофазным решениям. В этом случае также важно соблюдение полярности фазных и нулевых проводников.

Для того чтобы обеспечить это, входные цепи принято подключать к нечетным клеммам, а выходные – к четным.

Устройства защиты подобного рода срабатывают, как только возникнет небаланс от создаваемых токами всех четырех токопроводов магнитных потоков.

Трехфазное УЗО также может быть задействовано в трех однофазных сетях с общей нейтралью. Такое решение обеспечивает защиту одновременно трех однофазных электрических схем. Вся что требуется для реализации этого – выбор места установки с возможностью использования шины для подключения к выходу защиты нейтрали. Данная мера позволяет разделить ее одновременно по трем сетям.

Подключение трехфазного УЗО к трехпроводной сети без нейтрали

Подобные схемы имеют место при организации защиты трехфазных двигателей без нейтрали. В этом случае отпадает необходимость в использовании нулевых клемм УЗО.

При таком подключении более предпочтительно использование защитного устройства электромагнитной конструкции, оснащенного механическими расцепителями. Связана данная рекомендация с тем, что работа статических моделей требует подачи напряжения на блок питания, который может подключаться между фазой и нулем.

Помимо прочего, из-за отсутствия нулевого потенциала становится недоступной функция периодического тестирования прибора на предмет исправности. Поэтому подключение в таком виде сопряжено с проведением доработок прибора.

Чем отличаются схемы подключения УЗО и дифавтоматов

Как уже было отмечено выше, конструкция дифференциального устройства защиты лишена интегрированной защиты от токов коротких замыканий и перегрузки. Для того чтобы предотвратить выхода устройства из строя из-за короткого замыкания, следует принять соответствующие меры. Они заключаются в установке автоматического выключателя перед каждым УЗО.

Конструкция дифференциального автомата имеет встроенную защиту от КЗ и токов перегрузки, что является одним из факторов, увеличивающих стоимость устройств из этого разряда. При подключении дифавтомата отпадает необходимость в установке дополнительного автоматического выключателя.

В любом случае, УЗО и дифференциальный автомат способны долго и бесперебойно работать только в том случае, если их подключение выполнено правильно. Здесь необходимо учитывать конкретные условия схемы, а также требуется точное выставление уставок на срабатывание, что обеспечивает соответствующие защитные функции.

Монтаж Диф автоматов (дифференциальных автоматов) в квартире, доме, на предприятии

Появление огромного количества  посудомоечных, стиральных машин, бойлеров, гидромассажных ванн в квартирах, технологического оборудования на предприятиях работающего с водой, потребовали более ответственного отношения к безопасности.

Вода является проводником электричества, попадая на контакты электроприборов, поврежденную изоляцию проложенных кабелей представляет серьезную угрозу здоровью и жизни человека.

Монтаж диф автоматов (дифференциальный автомат) , наравне с УЗО (устройство защитного отключения) в монтажной схеме многократно уменьшают риск поражения электрическим током.

Смонтированные в распределительных щитах или специальных боксах приборы защищают групповые линии работающие во влажных помещениях от несанкционированных утечек тока, дифференциальные автоматы так же от перегрузок и короткого замыкания.

В компании ООО Ск «Элит-Сервис» Вы можете срочно вызвать электрика для монтажа щита и системы защиты и автоматики. . В кратчайшие сроки, удобное время специалист выедет на объект и окажет услуги в области электромонтажа, установит диф автоматы (дифференциальные автоматы) , смонтирует автоматические выключатели, УЗО (устройство защитного отключения) с соблюдением СНиПов (строительные нормы и правила) и ПУЭ (правила устройства  электроустановок).

Для чего устанавливать диф автоматов (дифференциальный автомат

Принцип действия ДИФа

В диф автомате как в обычном автоматическом выключателе есть два расцепителя. Тепловой, срабатывающий от перегрузки защищаемой группы и электромагнитный, отключающий линию при коротком замыкании. Аналогично УЗО в приборе используются  дифференциальный трансформатор в качестве датчика, срабатывающего при утечке тока. Принцип его работы основан на изменение дифференциального тока в проводниках, по которым электроэнергия подается на электроустановку, для которой организована защита. Без специального образования разобраться в хитросплетении терминов непросто. Упрощенная схема работы приведена на рисунке.  Монтируем  диф автомат (дифференциальный автомат) в электроцепь для защиты «Нагрузки». По линии обозначенной синим цветом ток протекает в нормальном режиме работы электрооборудования. Происходит нештатная ситуация, перегрузка — срабатывает тепловое. Короткое замыкание — приходит на помощь электромагнитный расцепитель. Самое опасное для человека утечка тока, возникающая от пробоя изоляции, попадания воды, касания оголенного провода.  Красной стрелкой на рисунке показана утечка, установленный  диф автомат (дифференциальный автомат) мгновенно отключит напряжение. Время срабатывания качественного ДИФа всего 25-30 м/секунд, ток утечки 10-30 миллиампер. Напомним, для жизни  человека опасными являются 50-100 миллиампер.

Технические характеристика наиболее популярных устанавливаемых в Санкт-Петербурге Диф автоматов

Дифференциальный автомат ABB

ABB, один из крупнейших мировых производителей электротехнического оборудования. Шведский концерн имеет производство и представительства во многих странах мира. Качество продукции очень высокое, цена вполне доступная.

Компания ООО Ск «Элит-Сервис» выполняет монтаж и установку Диф автоматов (дифференциальный автомат), других комплектующих фирмы более десяти лет.

За все время монтажа электропроводки нам не разу не попадалось некачественное оборудование.

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Un, B	220, 380
Рабочая частота fn, Гц	50
Номинальный ток нагрузки In, A	16
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn, мА	30
Максимальный условный ток короткого замыкания  А Inc	6000
Время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс	25
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2	25
Количество циклов электрических	6000
Количество циклов механических	10000

Дифференциальный автомат Legrand

Международный концерн Legrand является крупнейшим производителем электроустановочных изделий. Наша компания достаточно давно работает с комплектующими французского изготовителя.

Установка  Диф автоматов (дифференциальный автомат), наравне с монтажом другого электротехнического оборудования фирмы Legrand, является приоритетом обеспечения безопасности при проведении электромонтажных работ.

Хорошее соотношение цена – качество.

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Un, B	220, 380
Рабочая частота fn, Гц	50
Номинальный ток нагрузки In, A	16
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn, мА	30
Максимальный условный ток короткого замыкания  А Inc	6000
Время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс	25
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2	25
Количество циклов электрических	4000
Количество циклов механических	10000

Дифференциальный автомат Schneider electric

Всемирно известный производитель Schneider electric  , выпускающий широкий ассортимент электрооборудования относительно недавно появился на рынке Санкт-Петербурга. Зарекомендовал себя с хорошей стороны. Монтаж и установку Диф автоматов (дифференциальный автомат) изготовителя ООО Ск «Элит-Сервис» проводит более пяти лет. Электротехническое оборудование Schneider electric очень доступно в недорогих сериях.

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Un, B	220, 380
Рабочая частота fn, Гц	50
Номинальный ток нагрузки In, A	16
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn, мА	30
Максимальный условный ток короткого замыкания  А Inc	6000
Время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс	30
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2	25
Количество циклов электрических	4500
Количество циклов механических	10000

Дифференциальный автомат IEK

Компаний IEK – крупнейший российский производитель электротехнической продукции. Основным плюсом является невысокая стоимость.

Продукция сертифицирована по российским стандартам, очень распространена в новом строительстве массового жилья, бюджетных промышленных объектах.

Устанавливается Диф автоматы (дифференциальный автомат) на вводах в квартиры, влажные помещения, обеспечивают защиту недорогого производственного оборудования.

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Un, B	220, 380
Рабочая частота fn, Гц	50
Номинальный ток нагрузки In, A	16
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn, мА	30
Максимальный условный ток короткого замыкания  А Inc	6000
Время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс	30
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2	25
Количество циклов электрических	4500
Количество циклов механических	10000

Дифференциальный автомат DEK

Компания DEKraft является очень молодым  российский производителем электротехнической продукции.

Оборудование сертифицирована по российским стандартам, очень распространена в новом строительстве массового жилья, бюджетных промышленных объектах.

Устанавливается Диф автоматы(дифференциальный автомат) на вводах в квартиры, влажные помещения, обеспечивают защиту недорогого промышленного оборудования. Основным плюсом является невысокая стоимость.

Параметр	Значение
Номинальное напряжение Un, B	220, 380
Рабочая частота fn, Гц	50
Номинальный ток нагрузки In, A	16
Номинальный отключающий дифференциальный ток IDn, мА	30
Максимальный условный ток короткого замыкания  А Inc	6000
Время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс	30
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2	25
Количество циклов электрических	4500
Количество циклов механических	10000

Монтаж и установка диф автоматов (дифференциальный автомат) Что выбрать?

Характеристики пяти наиболее популярных в Санкт-Петербурге диф автоматов (дифференциальный автомат) мы рассмотрели выше, кратко описали производителей.

На рынке электромонтажных работ в Санкт-Петербурге ООО Ск «Элит-Сервис» не один год.

Многолетний опыт работы с оборудованием различных производителей позволяет делать определенные выводы, которыми готовы поделиться с коллегами и заказчиками. Установленные  диф автоматы и УЗО исчисляются сотнями. Когда был поставлен первый блок утечки тока вспомнить достаточно сложно.

Изначально выполнялась установка дифференциальных автоматов концерна ABB. В те времена это была диковинка, СНиПы (строительные нормы и правила) и ПУЭ (правила устройства  электроустановок)  установки блоков утечки не предусматривали.

  Проблем с ДИФами и устройствами защитного отключения ABB не возникало, однако цена была достаточно высока, не все клиенты выполняя  электромонтажные работы были готовы платить за безопасность.

В Санкт-Петербурге начала появляться электротехническая продукция концерна Legrand, диф автомат (дифференциальный автомат) и УЗО стоили процентов на двадцать дешевле. Компания переключилась на Legrand. Известный в Европе производитель,  французское  качество.

Каково было наше удивление, когда на третьем… или четвертом объекте из пяти установленных УЗО, два были неисправны, кнопка «Тест» не работала. Несколько лет мы не устанавливали эти блоки утечки. Время прошло, «обида» улеглась, сейчас монтируем Legrand  без опасений, наверное просто не повезло, может попалась подделка, однако осадок остался.

Сейчас появилось большое количество дифференциальных автоматов разных уважаемых производителей,  ABB, Legrand,  Schneider electric, Hager, Siemens, а есть такие, упоминать не хочется. Блоки утечки  Schneider electric устанавливаем достаточно недавно, нареканий нет, достойные приборы. Хочу остановиться на ДИФах IEK, DEKraft.

В принципе это одно и то же. За счет низкой стоимости и Российской сертификации приборы этих компаний получили широкое распространение. Процент брака достаточно большой, устройство может проработать много лет, а иногда вылетает в первый месяц эксплуатации. Компания ООО Ск «Элит-Сервис» не дает гарантию на системы защиты и автоматики собранных на комплектующих этих фирм. Господа!  Устанавливайте диф автоматы (дифференциальные автоматы) проверенных производителей, это сохранит время, нервы и деньги. Помните, скупой платит дважды! Качественное оборудование – это Ваша безопасность.

• Оптимальное соотношение цены и качества — выбор умных людей.
• Вам остается только позвонить и сделать заказ.
• Т. +7 (812) 740-51-93
• Заказать

Как подключить дифавтомат в однофазной сети — схема и порядок подключения

07.07.2017

Дифференциальный автоматический выключатель – это электромеханический прибор, обеспечивающий защиту электросети от повреждений в результате короткого замыкания или высоких нагрузок. Помимо этого, он обеспечивает безопасность людей, не допуская поражения электричеством при касании линии, в которой имеется утечка тока. Таким образом, он объединяет в себе функции двух аппаратов: защитного автомата и УЗО. Подключение дифавтомата – задача не из легких, и чтобы правильно выполнить ее, нужно соблюдать меры безопасности, а также выполнять правила монтажа. О том, как подключить дифавтомат, и пойдет речь в этой статье.

Конструктивные особенности дифференциальных автоматов

Как уже было сказано, установка в сеть дифавтомата позволяет обеспечить защиту от утечек электротока, перегрузок и сверхтоков КЗ. Этот прибор является комбинированным, и в его состав входят две основных составляющих:

• Защитный автомат с электромагнитным (катушка) и тепловым (биметаллическая пластина) расцепителями. Первый отключает питание линии при возникновении в ней короткого замыкания, а второй обесточивает сеть при появлении нагрузки, превышающей расчетную. АВ в дифавтоматах могут иметь 2 или 4 полюса, в зависимости от того, какую сеть они защищают – однофазную или трёхфазную.

• Устройство защитного отключения. В состав этого элемента входит реле, на которое при нормальном функционировании сети воздействуют магнитные потоки одинаковой силы, не давая разъединить линию. При возникновении утечки (ухода электричества в землю) равномерность потоков нарушается, в результате чего происходит переключение реле с обесточиванием линии.

Кроме АВ и УЗО, автомат имеет в своем составе дифференциальный трансформатор, а также электронный элемент усиления.

Установка дифавтомата в одно- и трехфазной сети

Прежде чем начать подключение дифференциального автомата, необходимо нажать на его корпусе кнопку «Тест». Таким образом, искусственно создается утечка тока, на которую прибор должен отреагировать отключением. Это позволит удостовериться в исправности устройства. Если при тестовом испытании аппарат не отключился, пользоваться им нельзя.

В бытовых однофазных сетях, где показатель рабочего напряжения составляет 220В, устанавливаются двухполюсные АВДТ.

Подключение дифавтомата в однофазной электрической сети требует правильного подсоединения нулевых проводов: ноль от нагрузки подключается с нижней части прибора, а от питания – с верхней.

Монтаж четырехполюсного диф. автомата, предназначенного для защиты трехфазной сети, рабочее напряжение в которой равно 380В, производится по аналогичному принципу. При этом нужно учитывать, что трехфазный (четырехполюсный) дифавтомат занимает в распределительном щите больше места, чем однофазный. Это обусловлено необходимостью установки блока дифференциальной защиты.

Корпус некоторых типов АВДТ маркируется обозначением 230/400V. Такое устройство может устанавливаться в сети как с одной, так и с тремя фазами. Во втором случае эти приборы монтируются на потребители, использующие только одну фазу – это может быть группа розеток или отдельные аппараты.

Схемы подключения

Основное правило, которое должна учитывать любая схема подключения дифференциального автомата, гласит: АВДТ нужно подсоединять к фазам и нулевому проводнику исключительно той линии или ответвления, для защиты которой предназначен этот прибор.

Вводной автомат

Дифференциальный автомат в щитке в этом случае устанавливается на вводном проводе. Такая схема подключения дифавтомата получила свое название потому, что устройство защищает все группы и ветки сети, к которой оно подсоединено.

При подборе АВДТ для этой схемы необходимо учитывать все рабочие параметры линии, в том числе и потребляемую мощность. Такой способ подключения защитного устройства имеет ряд плюсов, к которым относятся:

• Экономия, поскольку на всю сеть устанавливается единственный автомат.
• Компактность, так как одно устройство не занимает в щитке много места.

Минусы этой схемы таковы:

• При возникновении нарушений в сети обесточивается вся квартира или дом.
• При любой неисправности на ее поиск и устранение уйдет много времени, поскольку нужно будет найти ветку, на которой произошел сбой, а также установить конкретную причину неполадок.

Наглядные схемы подключения дифавтоматов на видео:

Отдельные автоматы

Этот метод подключения предусматривает установку нескольких дифференциальных АВ. Установка дифавтомата производится на каждую отдельную ветку или мощный потребитель. Кроме того, дополнительный АВДТ ставится перед группой самих защитных устройств. К примеру, на осветительные приборы устанавливается один аппарат, на розеточную группу – другой, а на электроплиту – третий.

Преимуществом этого способа является максимальный уровень обеспечения безопасности, а также достаточно легкий поиск возможных неисправностей. Недостаток его – большие затраты, связанные с покупкой нескольких дифференциальных автоматов.

Дифавтомат в схеме без заземления

Еще не так давно технология строительства любых зданий учитывала обязательное устройство заземляющего контура. Все имеющиеся в доме распределительные щиты подключались к нему. В современном строительстве оборудование заземления не является обязательным.

В таких зданиях и имеющихся в них квартирах дифференциальные АВ должны устанавливаться обязательно, чтобы обеспечить необходимый уровень электрической безопасности.

Дифавтомат в такой схеме не только защищает сеть от неполадок, но и играет роль заземляющего элемента, предотвращая утечку электротока.

Наглядно про подключение дифавтоматов на видео:

Что нужно помнить при подключении дифференциального автомата?

Независимо от того, в однофазную или трехфазную сеть подключается защитное устройство, при его установке должны соблюдаться нижеперечисленные правила:

• Питающие кабели следует подсоединять к верхней части прибора, а провода, идущие на потребители – к нижней. На корпусной части большинства дифференциальных АВ имеется принципиальная схема, а также обозначение разъемов.

Очень важно правильно подключить дифавтомат, поскольку неверное подсоединение проводников с высокой долей вероятности станет причиной сгорания устройства. Если кабели недостаточно длинны, их нужно заменить или нарастить. Как вариант – аппарат можно перевернуть на ДИН-рейке, но в этом случае можно запутаться по ходу дальнейшей установки.

• Необходимо соблюдать полярность контактов. Все защитные устройства в соответствии с международными стандартами имеют маркировку разъемов: для фазных – L, для нулевых – N. Подводящий кабель обозначается цифрой 1, а отводящий – 2. Если контакты будут подключены неправильно, то прибор, скорее всего, не сгорит, но при этом не будет реагировать на неполадки в сети.
• Во многих аппаратах схема подключения предусматривает подсоединение всех нулевых проводников к общей перемычке. Но в случае с дифференциальным АВ этого делать нельзя, иначе питание будет постоянно отключаться. Чтобы не вызвать сбоев в работе, нулевой контакт каждого дифавтомата следует соединять только с той веткой, которую он защищает.

Порядок подключения

Теперь поговорим о том, как правильно подключить АВДТ. После того, как вы определились со схемой монтажа и приобрели все, что нужно для установки, переходим к подключению. Оно производится в следующем порядке:

• Внимательно осмотрите корпус устройства. На нем не должно быть трещин и других дефектов, поскольку они могут стать причиной некорректной работы прибора.
• Отключите питание в домашней сети рубильником в распределительном щитке.
• Тестером или отверткой-индикатором проверьте контакты подключенных потребителей, чтобы убедиться, что к ним не поступает напряжение.
• Прикрепите к DIN-рейке дифавтомат.
• Снимите изоляционный слой с концов подключаемого провода (примерно по 5 мм). Для этого удобнее всего использовать бокорезы.
• Подсоедините фазные и нулевые жилы: от провода питания – к верхним клеммам защитного устройства, а от защищаемой линии – к нижним.

• После этого остается включить питание сети и удостовериться, что прибор работает правильно.
• Порядок сборки распредщита на дифавтоматах на видео:

Наиболее распространенные ошибки при подключении АВДТ

Если после подсоединения дифференциального автомата он срабатывает при малейшей нагрузке или не включается вообще, значит, его установка была произведена неправильно.

Существует несколько ошибок, которые чаще всего допускают неопытные пользователи при самостоятельном подключении дифавтомата:

• Соединение нейтрального провода с кабелем заземления. В этом случае включить АВДТ будет невозможно, так как не получится установить в верхнее положение рычажки устройства.
• Подключение нуля к нагрузке с нулевой шины. При таком подсоединении рычажки прибора устанавливаются в верхнее положение, но отключаются при подаче малейшей нагрузки. Ноль следует брать только с выхода защитного аппарата.
• Подсоединение нуля с выхода устройства вместо нагрузки к шине, а с последней – к нагрузке. Если подключение выполнено таким образом, рычажки прибора можно будет установить в исходное положение, но как только будет включена нагрузка, АВДТ вырубит. Кнопка «Тест» в этом случае также работать не будет. Такие же симптомы будут наблюдаться, если перепутать подключение нуля, подсоединив его с шины к нижней, а не к верхней клемме аппарата.
• Перепутанное подключение нулевых проводов с двух разных АВДТ. В этом случае оба автомата будут включаться, кнопка «Тест» на каждом из них будет работать правильно, но как только будет подключена нагрузка, вырубятся сразу оба устройства.

• Соединение нулевых проводов от двух АВДТ. Когда допущена эта ошибка, рычажки обоих аппаратов устанавливаются в рабочее положение, но при подключении нагрузки или нажатии кнопки «Тест» на любом дифавтомате отключатся оба одновременно.

Разбор основных ошибок подключения на видео:

Заключение

В этой статье мы рассказали, как правильно подключить дифавтомат, а также разобрались с основными ошибками, которые допускаются при этой процедуре. Учитывая это, вы сможете самостоятельно установить защитное устройство, а если при этом будет допущена ошибка – легко найдете и исправите ее.

Схема подключения дифавтомата

Если вы решили защитить своих близких и имущество с помощью дифавтомата (АВДТ), то правильно делаете, но только подключите его правильно.

Сначала изучите схему подключения автоматического выключателя дифференциального тока и только потом занимайтесь его монтажом.

Хотя тут ничего сложного нет, но если все равно сомневаетесь как подключить дифавтомат, то ниже я подробно рассказал как это сделать…

Подключение дифавтомата практически похоже на подключение УЗО, но только здесь в схеме отсутствует дополнительный автоматический выключатель. На что тут нужно обратить особое внимание при подключении дифавтомата:

1. Подключение проводов. Приходящий провод всегда подключается только на верхние контакты, а отходящий всегда на нижние. Не меняйте их местами. От этого может сгореть АВДТ и тогда побежите в магазин за новым. Если вдруг у вас не хватает длины проводов до нужных контактов, то замените провод.
2. Соблюдение полярности. На дифавтомат заводятся и фаза «L» и нуль «N». У одних производителей нулевой контакт может быть справа, а у других слева. Внимательно смотрите на корпус АВДТ, там все подписано. Буква N — это для подключения нулевого проводника. Цифра 1 — это для подключения приходящего фазного проводника. Цифра 2 — это для подключения отходящего проводника. Соблюдение полярности позволяет исправно выполнять все свои функции АВДТ. Модуль отвечающий за функции автоматического выключателя часто стоит только на фазном полюсе. Если мы перепутаем полярность, то тогда наш любимый дифавтомат не сможет защитить проводку от короткого замыкания и перегрузки.
3. Следите за нулевыми проводниками. Как мы привыкли «нуль» должен быть везде общим и должен объединять все нулевые проводники. А вот  использование дифавтомата немного нарушает это правило. Запомните, что объединение нулей после АВДТ запрещено. После дифавтомата фаза и нуль ушли только в контролируемую данным АВДТ цепь и на всем ее протяжении ни с чем больше не объединяются.

Теперь ниже давайте рассмотрим несколько схем подключения дифавтомата, которые могут встретиться в обычных квартирах.

В варианте предложенным ниже предлагается установка общего входного автоматического выключателя дифференциального тока, который будет защищать всю квартиру. Рекомендованные параметры АВДТ приведены на схеме, но учтите что у каждого разная нагрузка и нужно ее считать индивидуально.

Плюсы такой схемы:

• дешевизна, так как необходим только один АВДТ;
• необходимо немного места в распределительном щитке.

Минусы:

• при срабатывании дифавтомата обесточивается вся квартира;
• затруднен поиск неисправности (В какой линии произошла утечка? А может было короткое замыкание?)

Следующая схема подключения дифавтомата состоит из общего входного АВДТ и дифавтоматов в каждой отходящей линии. Это самый безопасный и надежный вариант схемы распределительного щитка. Тут входной АВДТ контролирует всю сеть, а групповые дифавтоматы контролируют каждый свою цепь.

В данном варианте необходимо соблюсти селективность в выборе автоматических выключателей дифференциального тока. Групповые выбираем с током утечки 30мА, а входное с током утечки 100-300мА.

Это нужно чтобы при неисправности к какой-либо цепи не сработали сразу групповой и входной дифавтоматы. Также селективность может быть достигнута с помощью применения АВДТ типа «S» (селективного).

Оно имеет задержку в времени срабатывании, что дает возможность сработать только одному групповому АВДТ.

Плюсы такой схемы:

• надежность и безопасность;
• при аварии обесточивается только неисправная линия, что облегчает поиск места неисправности.

Минусы:

• дороговизна, так как дифавтоматы стоят недешево;
• необходимо много место в распределительном щитке, чтобы все это разместить;
• сложность схемы (может это и не минус).

Последняя предлагаемая схема подключения дифавтомата является почти аналогичной предыдущей схемы, но только без применения общего входного АВДТ. Многие говорят, что зачем тратить лишние средства на входной дифавтомат, так как каждая цепь уже контролируется автоматическим выключателем дифференциального тока. Плюсы и минусы такой схемы такие же как и в предыдущем варианте.

Если у Вас остались вопросы, то задавайте их в х. Будем вместе разбираться что к чему.

Вот несколько фотографий, где показано наглядно подключение дифавтоматов. Это моя работа по сборке и подключению электрощитов.

Для заказа разработки схемы распределительного щита и его сборки пишите запрос в любой форме на адрес Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Готовые электрощиты отправляю в любую точку России через транспортные компании. При заказе сборки схему разрабатываю бесплатно.

Специально для Елены ответ на комментарий №2. Схема подключения дифавтомата как делать НЕЛЬЗЯ.

Улыбнемся:

Тост: Висел на столбе электромонтер, сжимал зубами два куска провода. Бежала мимо лиса: — Монтер-монтер, а что это ты на проводах раскачиваешься, хоть бы лестницу поставил! Молчит монтер, сжимает провода пуще прежнего. А лиса не унимается: — Монтер, ты бы хоть паяльник взял, разве можно зубами? Молчит монтер.

А лиса снова: — Монтер, ты электричество-то выключи, ведь тебя сейчас током долбанет! Не выдержал монтер, разжал зубы да как гаркнет во все горло: — А ну вали отсюда, дура рыжая, ты еще будешь меня учить работать! А как разжал зубы — вниз брякнулся и ногу вывихнул.

А провода разомкнулись, и во всем городе свет погас.

Так выпьем за то, чтобы не обращать внимания на советы дилетантов.

Подключение дифавтомата своими руками

Проводка должна быть обеспечена защитой от ситуаций, связанных с перегрузками и утечками тока. При этом прибегают к помощи защитного автомата и УЗО. Данную задачу можно решить, если использовать дифференциальный защитный автомат. Он как бы объединяет два прибора в один. Они даже расположены в одном корпусе. Чтобы прибор функционировал полноценно, его следует правильно подключить.

Условия подбора дифавтомата

Немаловажным моментом является экономическая сторона вопроса. Купить один прибор обойдется дешевле, чем приобретать два устройства. Наконец, потребуется лишь определение номинала автоматы защиты. УЗО встраивается по умолчанию в соответствии с необходимыми характеристиками.

К сожалению, не обошлось и без недостатков. Если из строя выйдет лишь какая-то часть прибора, то замене будет подлежать автомат полностью. Понятно, что это сопряжено с дополнительными расходами.

Далеко не все подобные автоматы снабжаются флажком, с помощью которого определяется причина срабатывания прибора, выяснение которой принципиально важно.

статью ⇒ Как отличить узо от дифавтомата.

Характеристика и выбор дифференциального автомата

Поскольку прибор состоит из двух устройств, требуется вести учет характеристик каждого из них.

На схемах дифавтоматы обозначаются следующим образом:

Примеры обозначения дифференциальных автоматов, включенных в состав различных схем подключения

При выборе подходящей модели следует учитывать следующие характеристики:

Под ним следует понимать величину максимального тока, которую в течение определенного времени выдерживает автомат, не теряя при этом своей работоспособности. Эта величина указана на панели корпуса. Она носит стандартный характер и находится в диапазоне от 6 до 63 А.

Аппараты малого номинала (10-16 А) устанавливают на осветительных линиях. Приборы со средним номиналом связаны с серьезным потребителем и группами розеток. Использование мощных устройств (40 А и выше) применяются на линиях ввода.

Совет №1: Подбор прибора следует осуществлять в соответствии с сечением кабеля.

1. Время и электромагнитный расцепитель.

Обозначение ведется латинскими буквами B, C, D. Определяет величину перегрузки, при которой отключится автомат.

На корпусе приборов указываются их основные технические характеристики и параметры работы

1. Категорийность, обозначаемая буквами, имеет следующую градацию:

• В – превышение тока в 3-5 раз;
• С – номинал превышен в 5-10 раз;
• D – превышение составляет 10-20 раз.

1. Величина номинального напряжения и частоты сети

Имеется ввиду специфика сети, для которой предназначается конкретный аппарат, проще говоря, 220 либо 380 В, частотой 50 Гц. Иных вариантов в розничной продаже просто не бывает:

Устройство может иметь двойную маркировку — 230/400 V. Это является свидетельством того, что он применяется, как на сети 220, так и 380 В. Если сеть трехфазная, то установка подобных устройств имеет отношение к розеточным группам. При одной фазе они связаны с отдельными потребителями.

Вводные дифавтоматы в трехфазных сетях должны иметь четыре вывода. По причине своих приличных габаритов спутать их с чем-то другим весьма проблематично.

1. Номинальный отключающий дифференциальный ток

Этот показатель связан с чувствительностью прибора по отношению к возникающим утечкам. Он определяет условия срабатывания защиты.

В бытовом плане проводят использование лишь двух номиналов:

• линия с одним мощным устройством;
• сочетание двух опасных факторов, связанных с электроэнергией и водой (посудомоечная машина).

Если речь идет о группе розеток и наружном освещении, то устанавливают дифавтоматы на 30 А. Местом их расположения является линия освещения. Они не монтируются внутри дома из соображений экономии.

Этот показатель характеризует тип тока утечки, от которого защищает устройство. Классность защиты определяется типом нагрузки. Техника, имеющая микропроцессоры подпадает под класс А.

Линии, идущие на освещение или питание обычных устройств, имеют классность АС.

Для частных домов и квартир установка устройств классности В проводится довольно редко, поскольку отсутствует потребность в «отлавливании» всех типов утечек тока.

Класыс S и G используются в многоуровневых схемах защиты. Их устанавливают на входах, если далее схема предполагает наличие других дифференциальных устройств.

Если сработает один из расположенных ниже по схеме приборов, входное устройство будет оставаться в работе.

1. Величина номинальной отключающей способности.

Если возникнет короткое замыкание, этот показатель определит величину тока, которую сможет отключить автомат. Все номиналы носят стандартный характер. Их диапазон составляет от 3000 до 10 000 А.

Учитывая этот тип, подбор автомата проводят в соответствии с расстоянием, на котором расположена подстанция. Если она находится на значительном удалении, то в квартире или доме устанавливают автомат на 6000 А. При близком расположении подстанции используют аппарат на 10 000 А.

Корпус снабжен квадратиком, в который заключена цифра, характеризующая это значение.

Величина рабочего отключения нанесена на корпус прибора и заключено в квадрат

1. Классность по токоограничению.

Ток становится максимальным при коротком замыкании через определенное время. Чем быстрее отключится питание, тем меньше шансов получить повреждение. Градация классности в этом плане выражается значениями от 1 до 3. Лучшим является третий класс. Он быстрее всех отключит линию. Несмотря на то, что цена на такие устройства самая высокая, они надежнее всех.

1. Характеристика температурного режима.

Практически все автоматы предназначаются для работы в помещении. Температурный разброс составляет от -5 до +35 градусов. Корпус таких приборов не имеет никакой, связанной с этим маркировки. Но есть и такие устройства, которые устанавливаются в щитках на улице. Температурный диапазон у них немного шире и составляет от -25 до +40 градусов. На корпус таких приборов нанесен специальный знак.

Подключение автомата

Обычно с подключением не возникает никаких сложностей. Крепиться автомат может разными способами, но наиболее распространенным вариантом является крепление на DIN-рейку. На ней имеются специальные выступы, которые и удерживают устройство:

Совет №2: Автомат следует подключать с помощью проводов, имеющих изоляцию. Выбор сечения определяется номиналом. Схема нанесена на корпус.

Проверка работоспособности выполняется после установки автомата. На корпусе имеется кнопку «Тест». После ее нажатия должно произойти срабатывание. Если этого не случилось, проверяется точность подключения. Если все сделано правильно, но срабатывания не происходит, то это свидетельствует о неисправности прибора.

статью ⇒ Причины срабатывания дифавтомата.

Варианты схем

Схем существует достаточно много. Все они подходят для любых условий в плане удобства и безопасности. Наличие простых схем предполагает минимальные затраты. Они используются там, где присутствует минимум бытовой техники (дачный коттедж).

Самая простая схема

Используется тогда, когда нет необходимости в установке множества защитных устройств. Вполне достаточной будет установка лишь одного входного автомата. Другое устройство будет относиться к розеточным группам и осветительной линии.

Схема подключения дифференциального автомата, отличающаяся наибольшим удобством и простотой исполнения

Вариант с большей надежностью

Часто приходится ставить автомат применительно к помещениям «мокрой» группы (ванная). Здесь уже нужна большая безопасность.

Надежная схема, применяющаяся преимущественно для помещений с повышенным уровнем влажности

Селективный вариант

Разветвленная сеть предполагает еще более надежную дорогостоящую систему. Здесь устанавливаются автоматы с классностью S или G. В отношении каждой группы устанавливается отдельный автомат.

Подключение дифференциального автомата по селективной схеме для каждой группы нагрузок

Если отключится лишь одно какой-то один прибор, оставшиеся будут функционировать.

Ошибки при подключении и монтаже

• Частой ошибкой является несоблюдение указанной в паспорте устройства схемы подключения.
• Нередко встречается также и  ошибочное соединение нуля и защитного проводника за дифавтоматом.
• Еще одной ошибкой является неполнофазное подключение, при котором фаза соединяется с устройством, а ноль подключается непосредственно к нулевой шине.
• Также зачастую осуществляется подключение нулевой жилы к общей шине после автомата.
• Ошибочным также является соединение нулей от различных автоматов в распределительной коробке.

Лимончелло и наука об эмульсиях – наука в школе

Автор(ы): Леонардо Кьяппизи

Как сделать так, чтобы масло и вода не смешивались? Любопытство ученого к лимонному ликеру показало, как это сделать — с некоторыми многообещающими промышленными применениями.

Бутылки Limoncello для продажи на Капри, Италия
Jorge Royan/Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0
 

Limoncello, ароматный итальянский ликер из лимонов, становится все более популярным во всем мире. Этот сладкий и цитрусовый дижестив является культовым элементом итальянской кулинарной культуры, но он также представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из эфирных масел, этанола, сахарозы и воды.

Как итальянский химик, работающий в Институте Лауэ-Ланжевена (ILL) ^w1 , мне было любопытно узнать, что передовые технологии ILL могут рассказать об этой сложной системе. Итак, ранее в этом году я и мои коллеги подали заявку на получение времени для проведения небольшого исследования, и оказалось, что лимончелло — помимо того, что он вкусный — обладает некоторыми довольно специфическими научными характеристиками.

Что такое лимончелло?

В традиционном рецепте лимончелло цедра цитрусовых (полученная путем соскабливания внешней части кожуры лимона) вымачивается в спирте (этаноле) в течение нескольких недель. Цедра содержит большую часть эфирных масел лимонов, придающих ликеру характерный вкус и цвет. Затем этанол и экстракт лимона смешивают с сахарным сиропом. Лимончелло обычно содержит примерно 30% спирта и около 20% сахарозы (сахара) по объему, но, поскольку лимончелло часто готовят дома, способ приготовления и окончательный состав варьируются от семьи к семье.

Рисунок 1: Структура лимонена

Никола Граф
 

Эфирные масла, столь важные для аромата лимончелло, находятся в небольших карманах в кожуре цитрусовых, которые лопаются и издают типичный сильный аромат, который мы ощущаем при очистке. такой фрукт. Эти эфирные масла имеют очень сложный состав: было идентифицировано более 60 различных молекул, основными компонентами которых являются класс органических молекул, называемых монотерпенами. В лимонах наиболее распространенным соединением является лимонен (рис. 1).

Лимончелло получают путем смешивания двух растворов: спиртового экстракта, содержащего масла, и водного раствора сахарозы. Каждый из этих исходных растворов полностью прозрачен; Однако сам лимончелло «мутный», с мутным, непрозрачным внешним видом. Мутные системы пронизывают повседневную жизнь: другие примеры включают кристаллы льда в облаках, капли жира в молоке и водоросли в пруду. Все эти различные системы содержат частицы или капли размером в сотни нанометров, что сравнимо с длиной волны видимого света. Именно эти «неоднородности» — крошечные количества твердого вещества или жидкости, взвешенные в жидкой среде, — придают этим системам мутный вид.

«Эффект узо»

Так откуда же берется мутность лимончелло? Вода и этанол полностью смешиваются (растворяются друг в друге), как лимонен и этанол, но лимонен и вода смешиваются с трудом. В лимончелло эта комбинация трех жидкостей спонтанно образует «эмульсию»: взвесь крошечных капелек одной жидкости в другой. Однако это происходит только в определенных диапазонах состава (см. текстовое поле).

Это явление самопроизвольного образования эмульсии называется «эффектом узо» в честь знаменитого средиземноморского напитка узо, который сразу же мутнеет при смешивании с водой, образуя эмульсию. Действительно, с научной точки зрения, узо очень похоже на лимончелло, так как он сделан из воды, этанола и вкусового компонента анетола, который, как и лимонен, хорошо растворим в этаноле, но лишь немного растворим в воде.

Эффект узо: средиземноморский напиток узо (в центре) мгновенно мутнеет (справа), когда в него добавляют воду (слева).
canbilgic/Shutterstock.com
 

В отличие от этих систем узо, обычные эмульсии требуют очень больших затрат энергии, таких как встряхивание и перемешивание, необходимые для приготовления эмульсии, которую мы называем майонезом. Еще одним очень важным отличием систем узо от классических эмульсий является отсутствие каких-либо стабилизаторов. Например, майонез готовят путем эмульгирования растительного масла с водой, содержащейся в яичном желтке. Процесс долгий и утомительный, и он требует значительного количества энергии, обеспечиваемой энергичным встряхиванием и перемешиванием, чтобы смешать две жидкости и образовать эмульсию. Лецитин и белки, содержащиеся в яичном желтке, также необходимы для стабилизации эмульсии.

Так почему системы узо важны вне кухни? В эмульсиях происходят некоторые важные промышленные процессы, например, полимеризация, при которой небольшие молекулы (мономеры) объединяются в крупные макромолекулы или полимеры. Здесь часто создаются эмульсии, чтобы сблизить реагенты, чтобы реакция могла протекать быстро. Если такие эмульсии образуются спонтанно (как в лимончелло), требуя очень мало энергии, если вообще требуется, это, очевидно, делает процесс более эффективным и устойчивым. Кроме того, полимерный продукт необходимо извлекать из реакционной среды в конце реакции, что часто является наиболее сложной стадией всего процесса. Однако, если система не содержит стабилизаторов, извлечение полимера и катализаторов значительно упрощается, так как компоненты могут легко разделиться, когда эмульсиообразующей композиции больше не существует. Еще одним широко используемым применением эмульсий являются пестициды, позволяющие разбавлять эти нерастворимые в воде продукты и распределять их по полям. Использование эмульсии типа узо позволит также избежать распространения ненужных поверхностно-активных веществ, которые часто вредны для окружающей среды.

Лимончелло на микроуровне

Прибор SANS D11 в ILL, который использовался для исследования лимончелло
A Chezière/ILL
 

Как уже упоминалось, то, как лимончелло рассеивает свет, весьма показательно для микроскопической структуры жидкости. уровень. Используя излучение с более короткой длиной волны, рентгеновские лучи или пучки нейтронов, мы можем более подробно рассмотреть структуры и взаимодействия внутри этой жидкости, причем в еще меньших масштабах.

Мы надеялись использовать оборудование для рассеяния нейтронов в ILL, чтобы узнать, что они могут рассказать нам о лимончелло, и, к счастью, нам выделили время на канал малоуглового рассеяния нейтронов (SANS). Целью нашего исследования было выяснить, откуда берется необычайная стабильность лимончелло. С этой целью мы исследовали ликер в различных условиях: при добавлении воды к спиртовому экстракту; при разных температурах; и при разных концентрациях сахарозы (Chiappisi & Grillo, 2018). Нейтроны чувствительны к изотопному составу системы и очень по-разному взаимодействуют с двумя стабильными изотопами водорода: протием, ¹ H (нормальный водород) и гораздо более редкий дейтерий, ² H. В ходе исследования эфирное масло было извлечено из лимона, купленного на местном рынке (таким образом, содержащего в основном ядра протия), а этанол и вода были сильно обогащены ядрами дейтерия, в отличие от них.

Анализ показал, что в лимончелло размер богатых маслом доменов всегда составляет около 100 нанометров в диаметре, независимо от содержания воды, содержания сахара или температуры. Эти результаты удивительны: типичный размер богатых нефтью доменов в системах узо обычно намного больше и составляет несколько сотен или даже тысяч нанометров (Grillo, 2003). Кроме того, их размер обычно очень чувствителен к составу или температуре системы — в отличие от лимончелло.

Это делает лимончелло очень интересной жидкостью с научной точки зрения. Небольшой размер капель масла, по-видимому, обеспечивает его исключительную стабильность по отношению к изменениям температуры и состава, а также во времени. На самом деле, лимончелло можно хранить в бутылке годами: неплохо для метастабильной системы! Напротив, такие напитки, как пастис или узо, имеют тенденцию разделяться на фазы в течение нескольких часов после приготовления (поэтому пастис всегда разбавляют водой в стакане непосредственно перед употреблением).

Таким образом, хотя мы еще не до конца понимаем, почему поведение лимончелло так отличается от других напитков типа узо, теперь мы лучше понимаем науку о самоэмульгирующихся системах и то, как разрабатывать их для использования в будущих продуктах и ​​процессах. .

---

Ссылки

• Chiappisi L, Grillo I (2018) Изучение Лимончелло: структура итальянского ликера, выявленная с помощью малоуглового рассеяния нейтронов. СКД Омега 3 : 15407-15415. doi: 10.1021/acsomega.8b01858
• Grillo I (2003) Исследование малоуглового рассеяния нейтронов всемирно известной эмульсии: Le Pastis. Коллоиды и поверхности A: Физико-химические и технические аспекты 225 : 153-160. doi: 10.1016/S0927-7757(03)00331-5

Веб-ссылки

• w1 — Расположенный в Гренобле, Франция, ILL — это международный исследовательский центр, занимающий передовые позиции в области нейтронной науки и технологий.

Ресурсы

• Изучение микроскопической структуры лимончелло проводилось с помощью прибора SANS D11 в ИЛЛ. Узнайте, как работает этот инструмент, на веб-сайте ILL.
• Узнайте больше о том, как работает рассеяние нейтронов, из статьи ILL об исследовании того, как некоторые бактерии могут жить в соленой морской среде. Видеть:
  • Zaccai G (2018) Титаник и бактерии, питающиеся железом. Наука в школе 43 : 8-11.
• Прочтите о том, как SANS использовался для разработки нового восстанавливаемого поверхностно-активного вещества в ILL. Видеть:
  • Истоу Дж. и др. (2012) Магнитная наука: разработка нового поверхностно-активного вещества. Наука в школе 25 : 22-27.

Учреждения

Автор(ы)

Леонардо Кьяппизи – научный сотрудник Института Лауэ-Ланжевена и Берлинского технического университета. После защиты докторской диссертации по свойствам материалов на основе полисахаридов он перешел в ILL, где использует высокопоточный нейтронный реактор для исследования различных коллоидных систем.

Обзор

Большинство учащихся знают, что масло и вода не смешиваются, и они, возможно, слышали слово «эмульсия», когда помогали члену семьи красить комнату, но, несмотря на эти примеры из реальной жизни, очень немногие задавались вопросом. химия, стоящая за такими переживаниями. Поощряя учащихся задавать вопросы о том, что происходит на макроуровне, и вдохновляя их химией, происходящей на микроуровне, эта статья открывает доступ к некоторым ключевым понятиям.

Кроме того, имеется возможность интерпретировать тройную фазовую диаграмму, что позволяет учащимся использовать свои математические навыки для получения выводов о физических характеристиках, демонстрируя, что такие навыки необходимы для научных исследований.

Вопросы на понимание, которые можно использовать на занятии, включают:

• Молекула лимонена имеет два возможных энантиомера. Определите хиральный атом углерода.
• Какой объем этанола, по вашему мнению, должен содержать 5 литров лимончелло?
• Мутные системы содержат частицы в масштабе, сравнимом с длиной волны видимого света. Каков диапазон длин волн видимого света?
• Почему наука о лимончелло может оказаться полезной для разработки самоэмульгирующихся систем?
• Фазовая диаграмма содержит «метастабильную область узо». Что означает термин «метастабильный»?

Кэролайн Эванс, глава химического факультета Веллингтонского колледжа, Великобритания

Лицензия

CC-BY

Скачать

Загрузить эту статью в формате PDF

Сборка пористых супрачастиц с помощью самосмазывающихся испаряющихся коллоидных капель узо

Резюме

Сборка коллоидных частиц из испаряющихся капель суспензии рассматривается как универсальный способ изготовления супрачастиц для различных применений. Однако заклинивание линии контакта капель приводит к неконтролируемой форме формирующихся супрачастиц, что затрудняет этот прием. Здесь мы сообщаем, как проблему заклинивания можно решить с помощью самосмазывания. Коллоидные частицы диспергированы в тройных каплях (вода, этанол и анисовое масло). При испарении этанола образуются микрокапли масла («эффект узо»). Микрокапли масла сливаются и образуют масляное кольцо на линии контакта, поднимая в воздух испаряющуюся коллоидную каплю («самосмазывание»). Затем вода испаряется, оставляя после себя пористую супрачастицу, которая легко отделяется от поверхности. Диспергированные микрокапли масла действуют как шаблоны, что приводит к многомасштабным фракталоподобным структурам внутри супрачастицы. Используя этот метод, мы могли бы производить большое количество супрачастиц с регулируемой формой и высокой пористостью на гидрофобных поверхностях.

Введение

Супрачастицы относятся к трехмерным макроскопическим структурам путем самосборки коллоидных (микро) наночастиц ^1,2,3,4 . Такие частицы были идентифицированы как важные кандидаты для широкого спектра современных применений, таких как катализ ^5,6 , каталитически активные частицы ⁷ , адсорбенты в управлении загрязнением окружающей среды ^8,9 , диагностика ¹⁰ , хроматография ¹¹ , фотоника ^1,12 , штрих-коды ¹³ , биомедицинская доставка ¹⁰ и датчики ^14,15 . Изготовление супрачастиц путем высушивания микролитров коллоидных капель дисперсии на поверхностях широко исследовалось в последние несколько десятилетий из-за их универсальности, работоспособности, энергоэффективности и потенциальной масштабируемости ^1,3,16 . Путем регулирования скорости испарения ⁴ , добавления электрических или магнитных полей ^3,17,18 , регулирования рН или ионной силы дисперсии ^19,20 , или регулирующие поверхностные свойства (мульти-) частиц и подложки ^{6,21,22,23,24} , генерируемые супрачастицы могут приобретать множество впечатляющих свойств, в том числе высокое отношение поверхности к объему, длинную -порядок диапазона и периодичность в мезомасштабе ^{1,5,12,25,26,27} .

Однако сильная адгезия между каплями коллоидной дисперсии и поверхностью препятствует этому многообещающему методу. Испаряющиеся коллоидные капли обычно страдают от закрепления контактной линии. Вследствие этого внутри капли возникают капиллярные течения, которые уносят коллоидные частицы к краю капли, приводя к осаждению колец, т. е. так называемому эффекту кофейного кольца ²⁸ . До сих пор возможным способом минимизации влияния эффекта кофейного кольца на синтез супрачастиц было использование супержидкостных поверхностей, где коллоидные капли могут иметь уменьшенную начальную площадь контакта ^5,21 . Однако эти специальные поверхности дороги и хрупки. Кроме того, трудно добиться полного отрыва синтезированных супрачастиц от поверхности. Другим потенциальным методом преодоления эффекта пиннинга является частичное погружение коллоидных капель в слой смазанного масла на подложке или использование поверхности, пропитанной смазкой, но взаимное притяжение плавающих капель из-за деформации поверхности жидкости и влияния гравитация, т. е. так называемый эффект чириоса, снижают управляемость этого метода ^18,29,30 .

Узо — греческий аперитив со вкусом аниса, в основном состоящий из воды, этанола и анисового масла. Как недавно было обнаружено ³¹ , при испарении капель узо происходит разделение фаз из-за предпочтительного испарения этанола и, как следствие, более низкой растворимости масла (эффект узо), преимущественно на линии контакта, где впервые образуются капли масла. Вдохновленные этим явлением, мы воспользуемся так называемым эффектом узо, чтобы предотвратить слипание испаряющихся коллоидных капель.

В этой статье мы предлагаем надежный, надежный и экономичный метод изготовления супрачастиц путем использования тройной жидкости с соответствующим образом выбранной взаимной растворимостью (раствор узо) в сборке наночастиц, управляемой испарением, что позволяет нам производить высокопористые супрачастицы с настраиваемые формы на обычно используемых гидрофобных поверхностях.

Результаты

Эксперименты по самосборке наночастиц за счет испарения

Метод достигается за счет использования тройной жидкости, в данном случае состоящей из милли-Q воды (390,75 об.%), этанол (59,00 об.%) и небольшое количество транс-анетола (1,20 об.%) (раствор узо) в качестве суспензионной среды наночастиц TiO ₂ (0,05 об.%). Мы нанесли каплю 0,5 мкл суспензии узо на поверхность гидрофобного триметокси(октадецил)силанового (ОТМС) стекла. Камера фиксировала испарение капли сбоку (рис. 1а). При сушке под коллоидной каплей ³¹ образовалось масляное кольцо. После этого капля сжималась на поверхности без пиннинговой линии контакта. После испарения сначала этанола, а затем воды появилась супрачастица (дополнительный фильм 1).

Рис. 1

Самосборка супрачастиц путем высыхания капель суспензии узо на гидрофобных поверхностях. a Моментальные снимки испарения сидячей капли суспензии узо (вода, этанол, анетоловое масло, наночастицы). Диаметр контакта капли с поверхностью в течение всего процесса плавно уменьшался из-за образования масляного кольца на линии контакта (указано стрелками) и в конечном итоге возникала супрачастица (см. ниже). Время т обезразмерено временем истощения t _D . b Первый контрольный эксперимент по выпариванию неподвижной капли водно-этанольной суспензии с той же пропорцией вода-этанол-наночастицы (без масла). Уменьшение диаметра контакта вскоре прекратилось, и в конце концов супрачастица не образовалась. c Второй контрольный эксперимент по выпариванию капли узо с тем же соотношением вода-этанол-анетол (без наночастиц), который демонстрирует ту же динамическую эволюцию, что и в эксперименте и . Масляное кольцо, образующееся на линии контакта капли, указано стрелкой. d Схематическое изображение изменения диаметра контакта. В экспериментах a и c с добавлением небольшого количества анетолового масла капли достигают гораздо меньшего конечного диаметра контакта (красная линия), чем в эксперименте b (синяя линия), что мы называем самосмазыванием. e СЭМ-фотографии сгенерированной супрачастицы из эксперимента a . f Супрачастица крупным планом. Масштабные линейки в a – c составляют 250  мкм

Увеличенное изображение

Мы проводим контрольный эксперимент (рис. 1b) путем испарения капли вода-этанол-наночастица (без масла, т. е. бинарная жидкость) , с той же пропорцией воды, этанола и наночастиц на той же подложке. В этом случае самосмазывающееся масляное кольцо не образуется, а наночастицы осаждаются на поверхности с различной структурой осаждения ^32,33 . Во втором контрольном эксперименте мы испаряем каплю узо без диспергированных наночастиц (рис. 1в). Он имеет те же характеристики при испарении, что и все ингредиенты на рис. 1а. Сравнение этих трех случаев показывает, что самообразующееся масляное кольцо играет решающую роль в уменьшении диаметра контакта (иллюстрация рис. 1г), что приводит к образованию супрачастицы (рис. 1д, е). Масляное кольцо смазывает испаряющуюся коллоидную каплю во время самосборки наночастиц. Поэтому мы называем этот процесс самосмазыванием.

Самосмазывание

Мы дополнительно изучаем динамику процесса самосмазывания и самосборки наночастиц с помощью лазерного сканирующего конфокального микроскопа (дополнительные фильмы 2 и 3). За формированием масляного кольца следили, проводя серию горизонтальных сканирований на высоте ≈10 мкм над подложкой. В раствор добавляли перилен (для масла) и родамин 6G (для водного раствора), чтобы различать разные фазы: синий, желтый, черный и красный на конфокальных изображениях на рис. 2 представляют водный раствор, масло с разделением фаз, наночастицы (кластеры) и подложка соответственно. Первоначально капля коллоидного узо была темной из-за диспергирования наночастиц высокой концентрации (рис. 2а). Синий цвет раствора стал виден, как только наночастицы начали агрегировать (вставка на рис. 2b). Зародышевые микрокапли масла прикрепляются к наночастицам (кластерам) из-за предпочтения гетерогенного зародышеобразования на поверхности по сравнению с гомогенным зародышеобразованием в объеме жидкости. Затем, после зарождения микрокапель, другие наночастицы будут присоединяться к границе раздела нефть-вода ³⁴ . При этом зародышевые микрокапли масла на поверхности сливались в масляное кольцо на краю капли, что препятствовало накоплению наночастиц (кластеров) на линии контакта воздух-масло-субстрат (красно-желтая линия границы на рис. 2б). Под действием испарения коллоидная капля сжималась радиально, и масляное кольцо было вынуждено скользить внутрь (рис. 2c). Сжатие капли приводит к сборке наночастиц в трехмерную структуру. Здесь поверхностное натяжение преобладает над гравитацией, так как мелкие капли имеют малое число Бонда 9.0226 BO = ρgl ² / σ ~ 10 ^-1 ≪ 1, где ρ является плотностью капельного раствора (~ 1000 кг M ^{— 3} ), 6 2266 22266 22266 222676 222676 222676 222676 222676 222676 2226 226 226 226 226 226 226 22 226 22 226 22 226 22 22 226 22 22 22 22 2 22 22 2 22 22 22 22 22 2277, ускорение, L характерный размер капли (~0,5 мм) и σ межфазное натяжение вода/транс-анетол (~24,2 мН м ⁻¹ ) ³⁵ .

Рис. 2

Иллюстрации «самосмазывания» и соответствующие конфокальные фотографии. Цветовые признаки под конфокальным микроскопом: желтый, масло; синий, вода/этанол; черный — скопления наночастиц; красный, подложка. a Исходное состояние испаряющихся капель раствора узо с хорошо диспергированными наночастицами. Высокая концентрация наночастиц приводит к тому, что капля под конфокалом выглядит черной. b Предотвращение осаждения наночастиц на линии контакта. За счет испарения возникает эффект узо, в результате чего образуется масляное кольцо (желтое), что предотвращает штифтовые контактные линии и придает коллоидным каплям высокую подвижность и низкий гистерезис. При этом наночастицы агрегируют и на них зарождаются микрокапли масла. c Усадка маслосъемного кольца. Масляное кольцо сметает наночастицы/кластеры с подложки. После испарения этанола и воды образовавшиеся супрачастицы либо плавают на остаточном масле, как показано в d , либо оседают на подложку, как показано в e , в зависимости от соотношения объемов между супрачастицей и оставшимся маслом. . Все конфокальные фотографии получены при горизонтальном сканировании чуть выше подложки

Полноразмерное изображение

Усадка масляного кольца вызывает левитацию коллоидной капли, и формируется окончательная геометрия супрачастицы. Гребень масляного кольца огибает край коллоидной капли (рис. 2в). Внутренний выступ масляного кольца действует как нижняя половина динамической формы для самосборки наночастиц, а граница раздела жидкость-воздух составляет верхнюю половину. Следовательно, развивающаяся супрачастица формируется гребнем смачивания нефтью. Следовательно, регулируя концентрацию масла в смеси, что приводит к разным размерам гребня смачивания маслом, мы можем получить разные конфигурации пресс-формы и, следовательно, разные морфологии генерируемых супрачастиц (показано на рис. 2d, e) .

Настраиваемая форма и высокая пористость супрачастиц

Мы управляем формой генерируемых супрачастиц, изменяя отношение k объемной доли масла χ _масла к объемной доле наночастиц χ 7 _{1 NP в исходный коллоидный раствор. Полное пространство параметров показано на рис. 3а, что дает количественную информацию об окончательной геометрии (рис. 3b) и пористости (рис. 3c) супрачастиц. Объемное соотношение этанола и воды составляет 3:2, а черные пунктирные линии в пространстве параметров представляют различные соотношения масла и наночастиц χ масло / χ NP . Каждая белая квадратная точка на рис. 3а представляет состав раствора, использованный в экспериментах. Начальный профиль капли и окончательный профиль супрачастицы (после истощения масла) были захвачены полутоновой камерой сбоку, см. рис. 3d–g.}

Рис. 3

Супрачастицы с перестраиваемой формой и высокой пористостью. a Пространство параметров, показывающее начальную объемную долю масла χ _масло и объемная доля наночастиц х _NP коллоидных капель в разных случаях (белые квадратные точки) с одинаковым соотношением этанола и воды (3:2). Расчетное критическое отношение масла к наночастицам, k ^*  = 110,7 (сплошная красная линия), делит пространство на высокое ( k  >  k ^* ) и низкое ( 6 2 k   k 902 ^* ) области отношения масла к наночастицам. Образовавшиеся супрачастицы имеют шарообразную форму в белой области ( k  >  k ^* ), а более плоская, сплюснутая форма (см. ниже) в зеленой области ( k  <  k ^* ). b Как безразмерная высота δh , так и глубина δl вмятинной части нешаровидных супрачастиц пропорциональны отношению масла к наночастицам в зеленой области. c Расчетная пористость ϕ супрачастиц составляет от 78 до 92%. При увеличении отношения масла к наночастицам различные формы начинаются от формы сферической шляпки (профильная фотография d ), к грибовидному e , f , к пирожному g . Выше критического отношения k ^* достижима шарообразная супрачастица (изображение h на СЭМ). i Поперечное сечение той же супрачастицы в ч , полученное с помощью разрезания FIB, иллюстрирует высокопористую структуру внутри (дополнительный фильм 4). j – l Последовательность из 3 увеличений внутренней структуры. Горизонтальные белые пунктирные линии в d – g укажите положение подложки. Тени под линиями — это отражения. Изображение e показывает определения δl , l , δh , h . Планки погрешностей размера и пористости супрачастиц представляют неопределенность в обработке изображений. Столбики погрешностей объемной доли масла и наночастиц представляют неопределенность, связанную с приготовлением раствора. Температура и относительная влажность во время экспериментов составляли 20–23 °С и 35–50% соответственно

Изображение полного размера

Экспериментальные результаты показывают, что соотношение масла и наночастиц определяет форму супрачастиц. Когда объемная доля масла значительно превышает объемную долю наночастиц, формируется более сферическая супрачастица (рис. 3h). При меньшем количестве масла супрачастицы принимают более плоскую, сплюснутую форму (рис. 3d–g). Хотя гребень смачивания нефтью и конфигурация области контакта вода-воздух-нефть определяют форму супрачастицы, агрегация и перегруппировка наночастиц во время развития супрачастицы также влияют на окончательную форму супрачастицы. Точки данных а, б ( х _масло  = 0) и с ( х _NP  = 0) представляют концентрации масла и наночастиц в трех случаях, показанных на рис. 1a–c соответственно. Если количества отделенного масла недостаточно для образования полного масляного кольца, повторяемость образования супрачастиц плохая (четыре точки данных в серой области рис. 3а).

Геометрические характеристики нешаровидной формы определим высотой и глубиной вмятины масляного гребня, т. е. δh  =  H  −  h и δl  =  l  −  L (аннотации на рис. 3e). Мы извлекли эту геометрическую информацию с помощью анализа изображений с помощью самодельной программы MATLAB, предполагая осевую симметрию. Данные на рис. 3b показывают, что как безразмерная высота δh / h , так и безразмерная глубина δl / l монотонно увеличиваются с увеличением отношения масла к наночастицам. На вставке показаны размерные данные. Монотонная зависимость отражает тот факт, что выступ смачивания нефтью формирует супрачастицы. Высокие коэффициенты содержания масла приводят к заметному выступу смачивания маслом, который вызывает заметную вмятину в образованных супрачастицах.

Шарообразные супрачастицы можно получить, когда соотношение масла и наночастиц достаточно велико, чтобы развивающиеся супрачастицы были погружены в масляную фазу. Сила сцепления пограничного слоя между окружающим маслом и коллоидной каплей вытягивала развивающуюся супрачастицу в сферическую форму. Таким образом, были созданы шарообразные супрачастицы, как показано на изображении СЭМ на рис. 3h. Критическое отношение масла к наночастицам k ^* для получения этих шарообразных супрачастиц оценивалось с помощью простой модели. Мы предполагаем каплю масла со сферической крышкой и погруженную внутрь развивающуюся супрачастицу. Здесь развивающаяся супрачастица находится в своем верхнем предельном размере, равном высоте капли масла 92\frac{{\theta _{{\mathrm{oil}}}}}{2}} ){\mathrm{/}}(1 — \phi )\), где ϕ — пористость супрачастицы , и θ _масло угол контакта масла с поверхностью. При пористости 90% и контактном угле продвижения 55 °, полученном в наших измерениях, расчетное значение составляет 110,7, что соответствует красной сплошной линии на рис. 3a, c. Эта линия делит пространство параметров на белую область шарообразных супрачастиц и зеленую область супрачастиц различной формы, что согласуется с нашими наблюдениями.

Достигнутая очень высокая пористость 90% и выше является еще одной заметной особенностью супрачастиц. Мы рассчитали эту пористость на основе начального объема коллоидных капель, с известными концентрациями наночастиц и конечным размером супрачастиц. Расчетные данные пористости, показанные на рис. 3c, находятся в диапазоне от 77 до 92% и монотонно увеличиваются с увеличением отношения масла к наночастицам. Зародышевые микрокапли масла, существующие в объеме жидкости, вносят значительный вклад в пористость. Благодаря капиллярным силам среди зародышевых микрокапель масла образуется сеть наночастиц ³⁴ , что также наблюдалось на нашем конфокальном изображении Рис.  2c, Дополнительные фильмы 2 и 3. После того, как все жидкости (также нефть) диффундировали, как следствие, остаются пустые ячейки, что резко увеличивает пористость генерируемые супрачастицы. Увеличение отношения масла к наночастицам увеличивает объем этих пустых ячеек, поэтому пористость супрачастиц увеличивается (рис. 3c). Ограничение пористости (92 %) заключается в том, что при сжатии развивающейся супрачастицы микрокапли масла постепенно сливаются вверх и часть их всасывается в масляное кольцо ³¹ .

Внутренняя структура супрачастиц подтвердила приведенное выше объяснение свойства высокой пористости. Чтобы выявить эту высокую пористость во всех масштабах длины внутри супрачастицы, мы использовали метод резки сфокусированного ионного луча (FIB) для исследования супрачастицы: разрезы слайд за слайдом показывают внутреннюю структуру (дополнительный фильм 4). На рисунке 3i показано типичное поперечное сечение супрачастицы. Он представляет собой многомасштабную фракталоподобную внутреннюю структуру и ясно показывает, что около половины объема частиц состоит из отверстий микронного размера (рис. 3j). Остальное содержит множество более мелких отверстий субмикронного размера (рис. 3k). Наночастицы соединяются вместе, образуя ответвления наночастиц и мезопоры (нанометровый размер) (рис. 3l). Эти отверстия (суб)микронного размера возникли из микрокапель масла с ядром в капле коллоидного узо, поскольку микрокапли масла с ядром действуют как клетки, будучи лишенными (кластеров) наночастиц во время развития надчастиц (дополнительный фильм 5).

Масштабируемость изготовления супрачастиц

Инженерным преимуществом этого метода является простота масштабируемости изготовления супрачастиц. Чтобы продемонстрировать это преимущество, мы построили в нашей лаборатории установку (рис. 4а), которая позволяет автоматически производить капли одинакового размера на поверхности трихлор(октадецил)силана (OTS) или OTMS со скоростью 20 капель в минуту. (Дополнительный фильм 6). Через несколько минут после осаждения капли достигается синтез супрачастиц. Сбор супрачастиц осуществлялся путем простого погружения прикрепленной к супрачастицам поверхности в этанол и легкого стряхивания их (дополнительные фильмы 7 и 8). В результате супрачастицы хранились в жидкости для будущего использования, а поверхность была чистой и готовой к следующему процессу изготовления. После нескольких циклов суспензия супрачастиц была доступна. Самосмазывающийся слой и полное отделение супрачастиц повышают гибкость изготовления супрачастиц. Массы супрачастиц без контролируемых размеров могут быть изготовлены путем распыления коллоидного раствора узо на поверхность (дополнительный фильм 9).).

Рис. 4

Масштабируемость процесса с различными и множественными типами наночастиц. a Демонстрация гибкого и удобного масштабирования изготовления супрачастиц на поверхности OTMS/OTS. Поскольку самосмазывание и прочные поверхности позволяют упростить процесс сбора урожая и утилизировать поверхности. b – h РЭМ-изображения сгенерированных супрачастиц. b Большое количество образовавшихся пористых сверхчастиц TiO ₂ . c Крупный план пористой поверхности частицы в b . d Пучки пористых супрачастиц из наночастиц TiO ₂ (0,05 об.%) и SiO ₂ (0,05 об.%). e Крупный план частицы сбоку d . f Пучки пористых супрачастиц с тремя различными наночастицами: TiO ₂ (0,06 об.%), SiO ₂ (0,03 об.%) и Fe ₃ O ₄ (0,01 об.%). g , h представляют последовательность из двух увеличений частицы в f . Через 90 224 ч 90 222 поверхность супрачастицы была визуализирована с помощью детектора обратного рассеяния по энергии (EsB), чтобы представить различные материалы в разных уровнях серого: Fe 90 216 3 90 217 O 90 216 4 90 217 (яркие пятна указаны желтой стрелкой), TiO 90 216 2 90 217 (светло-серые области отмечены синей стрелкой), SiO ₂ (темно-серые области отмечены красной стрелкой). Темный цвет указывает на дыры без наночастиц

Изображение полного размера

Используя различные типы наночастиц или несколько типов наночастиц, мы произвели различные виды надчастиц оксида металла для демонстрации. На рис. 4b–f представлены СЭМ-фотографии большого количества супрачастиц, образованных в результате самосборки наночастиц TiO ₂ (рис. 4b), TiO ₂ и SiO ₂ наночастиц (рис. 4d) и TiO. ₂ и SiO ₂ и Fe ₃ O ₄ наночастиц (рис. 4f). В таблице 1 указан состав растворов узо. На рисунке 4c показана пористая поверхность TiO 9.0216 2 супрачастиц. Для супрачастиц TiO ₂ и SiO ₂ разница в шероховатости отчетливо видна на верхней и нижней поверхностях (рис. 4e). Расчетная пористость составляет около 93%. Рисунок 4g, h представляет собой последовательность увеличений поверхности супрачастицы TiO ₂ и SiO ₂ и Fe ₃ O ₄ . Расчетная пористость составляет около 91%. На рис. 4h различные материалы различимы на поверхности благодаря энергоселективному детектору обратного рассеяния (EsB): Яркие пятна, отмеченные желтой стрелкой, представляют собой Fe ₃ O ₄ наночастицы; светло-серые области (синяя стрелка) — наночастицы TiO ₂ ; темно-серые области (красная стрелка) — наночастицы SiO ₂ . Темнота указывает на дыры на поверхности.

Таблица 1 Состав коллоидных растворов для рис. 4

Полноразмерная таблица

Обсуждение

В заключение следует отметить, что наш новый метод массового производства самосмазывающихся, самособирающихся супрачастиц является значительным улучшением по сравнению с методом испарения. самосборка супрачастиц на сверхжидкоотталкивающих поверхностях и поверхностях, пропитанных смазкой. С помощью нашей технологии для изготовления супрачастиц достаточно широко используемых плоских гидрофобных поверхностей, что повышает гибкость, удобство использования и экономическую эффективность изготовления. Кроме того, формы генерируемых супрачастиц можно настраивать, изменяя соотношение масла и наночастиц в коллоидных растворах. Сочетание нашего метода с технологией пьезоакустической струйной печати может значительно увеличить масштабы производства, поскольку нет ограничений на сбор сверхчастиц. Сгенерированные высокопористые супрачастицы с многомасштабной фракталоподобной внутренней структурой подходят для многих практических приложений, таких как катализ, фотоника, хроматография, управление загрязнением окружающей среды и материаловедение ^{1,5,6,7,8,9,11,12,14,15,36} . Эффект самосмазывания в сочетании с легким отделением трехмерных агрегатов частиц после испарения капель, содержащих частицы, также предполагает потенциальное применение для самоочищения поверхности. Отметим также, что зародышевые микрокапли масла в коллоидной капле могут выступать в качестве несущей фазы для различных целей. Кроме того, контролируя состав и температуру раствора узо, можно также настраивать различные морфологические характеристики зародышевых микрокапель масла — размер, количество, распределение 9.0018 37 . Поэтому мы ожидаем более сложных и захватывающих супрачастиц, созданных этим путем.

Методика

Приготовление коллоидного раствора узо

Покупные наночастицы, оксид титана(IV) (Aldrich, нанопорошок, 21 нм, ≥99,5%), диоксид кремния (Aldrich, нанопорошок, 10–20 нм, ≥99,5%) , оксид железа (II, III) (Aldrich, нанопорошок, 50–100 нм, 97%) обжигали при 400 °C в течение 1 ч для удаления поверхностно-активных веществ или загрязнений, прикрепленных к частицам перед использованием. После этого очищенные частицы добавляли к определенному количеству воды Milli-Q (производимой системой Reference A+ (Merck Millipore) при 18,2 МОм см при 25 °C) для приготовления суспензий наночастиц. Трансанетоловое масло (Aldrich, 99%) и этанол (Boom BV, 100% (об./об.), технический) использовали в готовом виде. Растворы этанол-масло (анетол) готовили заранее отдельно, а затем смешивали с суспензиями наночастиц для получения окончательных коллоидных растворов узо с необходимым составом для экспериментов. Мы проводили каждый этап смешивания в ультразвуковой ванне в течение примерно 20 мин.

Подготовка гидрофобных поверхностей

Химикаты, используемые для подготовки гидрофобных субстратов, триметокси(октадецил)силан (Aldrich, 90%), толуол (Aldrich, 99,8%), тетрагидрофуран (Aldrich, ≥99,9%) и этанол (Boom BV, 100% (об./об.), технический) также использовали в готовом виде. В наших экспериментах предметные стекла микроскопа (Thermo Scientific) использовались в качестве твердой подложки для нанесения слоя октадецилтриметоксисилана (ОТМС). Сначала мы тщательно протерли предметные стекла тканью, смоченной этанолом, для механического удаления загрязнений с поверхностей. Затем предметные стекла последовательно обрабатывали ультразвуком в свежем ацетоне, этаноле и воде Milli-Q, каждое в течение 15 минут, для удаления органических загрязнений с поверхностей. Мы повторили этот шаг один раз и высушили слайды потоком азота. Затем предметные стекла очищали плазмоочистителем в течение 10 мин. После этого очищенные предметные стекла погружали в покрывающую смесь 1 об. % октадецилтриметоксисилана и 99 об.% толуола в течение 3 часов. После этого предметные стекла с покрытием удаляли и затем помещали в свежий толуол и тетрагидрофуран последовательно для растворения несвязанного октадецилтриметоксисилана над поверхностью. Наконец, мы высушивали предметные стекла потоком азота и помещали их в чистую чашку Петри для временного хранения. Приготовление субстрата, обработанного октадецилсиланами (OTS), следует тому же процессу.

Критическое отношение масла к наночастицам

Начальная объемная доля масла χ _oil and nanoparticle volume fraction χ _NPs are defined as χ _oil  =  V _oil / V _all and χ _NPs  =  V _NPs / V _all , где V _масло , V _НЧ , V _all — начальные объемы соответственно масла, наночастицы и раствора. Таким образом, исходное отношение масла к наночастицам k дается k  =  χ _масло / χ _NPs .

Здесь мы предлагаем простую модель для оценки критического отношения масла к наночастицам k ^* коллоидной суспензии для получения шарообразных супрачастиц. На рисунке 2d показана сферическая супрачастица (SP), погруженная в каплю масла со сферической крышкой. Максимальный размер супрачастицы равен высоте капли масла H . Из простого геометрического рассмотрения получаем объем сферической супрачастицы 92\left( {\frac{{\theta _{{\mathrm{oil}}}}}{2}} \right)} \right],$$

(2)

с углом контакта масла θ _масло . Объем масла оценивается как 90 006 90 002 3)

, а общий объем наночастиц (НЧ) равен

(4)

где ϕ – пористость супрачастицы. Таким образом, мы получаем оценку исходного отношения масла к наночастицам 92\frac{{\theta _{{\mathrm{oil}}}}}{2},$$

(5)

которая зависит только от угла контакта масла θ _масла и пористости над частицами ϕ и не зависит от размера капли. В уравнении (3) мы используем V _SP вместо V _NPs , поскольку предполагаем, что остаточная вода заполняет пористую структуру.

Доступность данных

Исходные данные, лежащие в основе рис. 3a–c, предоставляются в виде файла исходных данных. Данные, подтверждающие результаты этого исследования, можно получить у авторов по обоснованному запросу.

Ссылки

1. Растоги В. и др. Синтез светорассеивающих ансамблей из микросфер и наночастиц в каплях на супергидрофобной поверхности. Доп. Матер. 20 , 4263–4268 (2008).

   КАС Статья Google ученый

2. Сперлинг, М., Пападопулос, П. и Градзиэльски, М. Понимание образования анизометрических супрачастиц: механистический взгляд внутри капель, высыхающих на супергидрофобной поверхности. Ленгмюр 32 , 6902–6908 (2016).

   КАС Статья Google ученый

3. Растоги В., Гарсия А. А., Маркес М. и Велев О. Д. Синтез анизотропных частиц внутри шаблонов капель на супергидрофобных поверхностях. Макромоль. Быстрое общение. 31 , 190–195 (2010).

   КАС Статья Google ученый

4. Сперлинг, М., Спиринг, В. Дж., Велев, О. Д. и Градзиэльски, М. Контролируемое образование неоднородных анизометрических супрачастиц пирогенного кремнезема в каплях на изогнутых супергидрофобных поверхностях. Деталь. Часть. Сист. Характер. 34 , 1600176 (2017).

   Артикул Google ученый

5. Wooh, S. et al. Синтез мезопористых супрачастиц на суперамфифобных поверхностях. Доп. Матер. 27 , 7338–7343 (2015).

   КАС Статья Google ученый

6. «>

   Gawande, M.B. et al. Наночастицы ядро-оболочка: синтез и применение в катализе и электрокатализе. Хим. соц. Ред. 44 , 7540–7590 (2015).

   КАС Статья Google ученый

7. Сперлинг, М., Ким, Х.-Дж., Велев, О.Д. и Градзиэльски, М. Активные управляемые каталитические сверхчастицы, перемещающиеся по заранее запрограммированным вертикальным траекториям. Доп. Матер. Интерфейсы 3 , 1600095 (2016 г.).

   Артикул Google ученый

8. Lee, D.W. et al. Легкий синтез мезопористых супрачастиц диоксида кремния и диоксида титана путем шаблонирования менисков на супергидрофобной поверхности и их применение в адсорбентах. Наномасштаб 6 , 3483–3487 (2014).

   ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

9. Ву З. и Чжао Д. Заказали мезопористые материалы в качестве адсорбентов. Хим. Комм. 47 , 3332–3338 (2011).

   КАС Google ученый

10. Чой, А. и др. Последние достижения в инженерии микрочастиц и их зарождающееся использование в биомедицинской доставке и диагностических приложениях. Лаб. Чип 17 , 591–613 (2017).

    КАС Статья Google ученый

11. Unger, K.K. et al. Синтез сферических пористых кремнеземов в микронном и субмикронном диапазоне размеров: проблемы и возможности для миниатюрного хроматографического и электрокинетического разделения с высоким разрешением. Ж. Хроматогр. А 892 , 47–55 (2000).

    КАС Статья Google ученый

12. Galisteo-López, J. F. et al. Самособирающиеся фотонные структуры. Доп. Матер. 23 , 30–69 (2011).

    Артикул Google ученый

13. Чжао Ю. и др. Микрожидкостный синтез частиц штрих-кода для мультиплексных анализов. Малый 11 , 151–174 (2015).

    КАС Статья Google ученый

14. Burkert, K. et al. Автоматизированный метод подготовки массивов коллоидных кристаллов монодисперсных и бинарных коллоидных смесей методом контактной печати на плоттере pintool. Ленгмюр 23 , 3478–3484 (2007).

    КАС Статья Google ученый

15. Растоги В., Велев О. Д. Разработка и оценка реалистичных микробиологических анализов в свободно подвешенных каплях на чипе. Биомикрофлюидика 1 , 014107 (2007).

    Артикул Google ученый

16. «>

    Zhou, J. et al. Контролируемое изготовление нерадужных сборок фотонных кристаллов микроформы за счет динамического поведения трехфазной контактной линии на супергидрофобных подложках. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 7 , 22644–22651 (2015 г.).

    КАС Статья Google ученый

17. Eral, H. et al. Гистерезис контактного угла: обзор основ и приложений. Коллоидный полимер. науч. 291 , 247–260 (2013).

    КАС Статья Google ученый

18. Миллман, Дж. Р., Бхатт, К. Х., Прево, Б. Г. и Велев, О. Д. Синтез анизотропных частиц в диэлектрофоретически управляемых микрокапельных реакторах. Нац. Матер. 4 , 98–102 (2005).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

19. Секидо, Т. и др. Управление структурой супрашаров с помощью сборки частиц, чувствительных к рН. Ленгмюр 33 , 1995–2002 (2017).

    КАС Статья Google ученый

20. Сперлинг М., Велев О. Д. и Градзиэльски М. Контроль формы испаряющихся капель с помощью ионной силы: образование сильно анизометрических супрачастиц кремнезема. Анж. хим. Междунар. Эд. 53 , 586–590 (2014).

    КАС Статья Google ученый

21. Марн, А. Г. и др. Создание микроскопических футбольных мячей из испаряющихся коллоидных капель факира. Проц. Натл акад. науч. США 109 , 16455–16458 (2012 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

22. Ли, П. и др. Испарительная самосборка золотых наностержней в макроскопические трехмерные массивы плазмонных сверхрешеток. Доп. Матер. 28 , 2511–2517 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

23. «>

    Лу, З., Резк, А., Джатива, Ф., Йео, Л. и Чжан, X. Динамика растворения капли суспензии в бинарном растворе для контролируемой сборки наночастиц. Nanoscale 9 , 13441–13448 (2017).

    КАС Статья Google ученый

24. Парк, Дж. и Мун, Дж. Контроль отложений коллоидных частиц в пиколитрных каплях, выбрасываемых с помощью струйной печати. Ленгмюр 22 , 3506–3513 (2006).

    КАС Статья Google ученый

25. Grzelczak, M., Vermant, J., Furst, E.M. & Liz-Marzán, L.M. Направленная самосборка наночастиц. ACS Nano 4 , 3591–3605 (2010).

    КАС Статья Google ученый

26. Zhou, J. et al. Структурообразование в растворах мягких веществ, вызванное испарением растворителя. Доп. Матер. 29 , 1703769 (2017).

    Артикул Google ученый

27. Vogel, N. et al. Цвет из иерархии: разнообразные оптические свойства сферических коллоидных ансамблей микронного размера. Проц. Натл акад. науч. США 112 , 10845–10850 (2015).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

28. Deegan, R.D. et al. Капиллярное течение как причина кольцевых пятен от засохших капель жидкости. Природа 389 , 827–829 (1997).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

29. Karpitschka, S. et al. Жидкие капли притягиваются или отталкиваются за счет перевернутого эффекта хлопьев. Проц. Натл акад. науч. США 113 , 7403–7407 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

30. «>

    Велла, Д. и Махадеван, Л. «Эффект ура». утра. Дж. Физ. 73 , 817–825 (2005).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья Google ученый

31. Тан, Х. и др. Зарождение микрокапель, вызванное испарением, и четыре фазы жизни испаряющейся капли узо. Проц. Натл акад. науч. США 113 , 8642–8647 (2016).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

32. Чжун, X. и Дуан, Ф. Режим течения и схема осаждения испаряющейся капли бинарной смеси, взвешенной с частицами. евро. физ. J. E 39 , 18 (2016).

    Артикул Google ученый

33. Мампаллил, Д. и Эрал, Х. Б. Обзор подавления и использования эффекта кофейного кольца. Доп. Коллоидный интерфейс Sci. 252 , 38–54 (2018).

    КАС Статья Google ученый

34. «>

    Коос, Э. и Вилленбахер, Н. Капиллярные силы в реологии суспензии. Наука 331 , 897–900 (2011).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

35. Тан, Х. и др. Самозавертывание капли узо, вызванное испарением на суперамфифобной поверхности. Мягкая материя 13 , 2749–2759 (2017).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья Google ученый

36. Гокмен, М. Т. и Дю Пре, Ф. Э. Пористые полимерные частицы — исчерпывающее руководство по синтезу, характеристике, функционализации и применению. Прог. Полим. науч. 37 , 365–405 (2012).

    КАС Статья Google ученый

37. Витале, С. А. и Кац, Дж. Л. Дисперсии капель жидкости, образованные гомогенным зародышеобразованием жидкость-жидкость: «эффект узо». Ленгмюр 19 , 4105–4110 (2003 г. ).

    КАС Статья Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Мы благодарим технических специалистов Марка Смитерса и Хенка ван Вольферена из NanoLab Университета Твенте за технологическую поддержку сканирующего электронного микроскопа. Х.Т. спасибо за финансовую поддержку Китайского стипендиального совета (CSC, файл № 2014068

). С.В. признает свою партнерскую группу в Институте исследований полимеров Макса Планка. Х.З. признает поддержку Канадского совета по естественным наукам и инженерным исследованиям (NSERC) и Future Energy Systems (Canada First Research Excellence Fund). Мы также признательны Нидерландскому центру многомасштабного каталитического преобразования энергии (MCEC) и Max Planck Center Twente for Complex Fluid Dynamics за финансовую поддержку.

Информация об авторе

Авторы и организации

1. Physics of Fluids Group, Max-Planck-Center Twente for Complex Fluid Dynamics, Mesa+ Institute, and J. M. Burgers Center for Fluid Dynamics, Department of Science and Technology, University of Twente, ПО Box 217, 7500 AE, Enschede, Нидерланды

   Huanshu Tan и Detlef Lohse

2. Школа химической инженерии и материаловедения, Университет Чунг-Анг, 84 Heukseok-ro, Dongjak-gu, Seoul, 06974, Korea

   Sanghyuk Wooh

3. Институт исследований полимеров им. Макса Планка, 55128, Майнц, Германия

   Hans-Jürgen Butt

4. Факультет химии и материаловедения, Университет Альберты, T6ton, Эдмон Канада

   Xuehua Zhang

5. Институт динамики и самоорганизации им. Макса Планка, Am Faßberg 17, 37077, Геттинген, Германия

   Детлеф Лозе

Авторы

1. Huanshu Tan

   Посмотреть публикации автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

2. Sanghyuk Wooh

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

3. Hans-Jürgen Butt

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

4. Xuehua Zhang

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

5. Detlef Lohse

   Просмотр публикаций автора

   Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Contributions

H. T. и С.В. проектное исследование; Х.Т. проведенное исследование; Х.Т. проанализированные данные; Х.Т., С.В., Х.Б., X.Z. и Д.Л. обсудили результаты; Х.Т. и Д.Л. написал газету; Х.Т., С.В., Х.Б., X.Z. и Д.Л. пересмотрел статью; Авторский надзор X.Z. и Д.Л.

Авторы переписки

Переписка с Санхьюк Ву, Сюэхуа Чжан или Детлеф Лозе.

Заявление об этике

Конкурирующие интересы

Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Дополнительная информация

Информация о рецензировании журнала: Nature Communications благодарит анонимных рецензентов за их вклад в рецензирование этой работы. Доступны отчеты рецензентов.

Примечание издателя: Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и ​​институциональной принадлежности.

Supplementary information

Peer Review File

Description of Additional Supplementary Files

Supplementary Movie 1

Supplementary Movie 2

Supplementary Movie 3

Supplementary Movie 4

Supplementary Movie 5

Supplementary Movie 6

Supplementary Movie 7

Supplementary Movie 8

Supplementary Movie 9

Source Data

Rights and permissions

Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4. 0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы укажете автора(ов) оригинала и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons для статьи, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или выходит за рамки разрешенного использования, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Перепечатка и разрешения

Об этой статье

Эта статья цитируется

• Рост полимерных частиц и эволюция морфологии во время дисперсионной полимеризации с помощью оптической микроскопии

  • Санькова Н.
  • Вывденко Д.
  • Пархомчук Е.

  Наука о коллоидах и полимерах (2022)

• Капельная микроэкстракция — когда плыть по течению?

  • Джэ Бэм Ю

  Корейско-австралийский реологический журнал (2021)

Комментарии

Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и Правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.

140 Узо Картинки | Без лицензионных отчислений

1 — 75 из 148 изображений

Узо Стоковые фотографии Узо стоковые иллюстрации

Ориентиры:

чистый Горизонтальный Панорамный Горизонтальный Панорамный вертикальный Площадь Вертикальный

Переключить субтитры

Макет

GridTitles

Результаты

5075100150250500

• Узо Вектор

• Набор марок узо

• Греческая еда

• Греческое лето вектор

• Расслабляющие часы

• Узо-штамп

• Узо и рыба

• Греческая таверна

• Ouzo Zone Винтажный ржавый металлический знак

• Плакат «Сохраняйте спокойствие и пейте узо»

• Бутылка узо или раки и стакан с кубиками льда

• Штамп или этикетка узо

• Узо Винтажный ржавый металлический знак

• Бутылка иконы узо в плоском стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в черном стиле, изолированные на белом фоне. Греция шаблон фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в монохромном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка иконы узо в мультяшном стиле, черный стиль, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в стиле структуры, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Древнегреческая колонна, оливковое масло, напиток узо, лавровый венок. Греция Набор иконок коллекции в мультяшном черном монохромном стиле контура Векторный символ фондовой иллюстрации Web.

• Бутылка узо иконы в черном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Узо или греческий аперитив, традиционный греческий напиток

• Бутылка узо иконы в черном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в монохромном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в мультяшном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в черном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Древнегреческая колонна, оливковое масло, напиток узо, лавровый венок. Греция Набор иконок коллекции в мультяшном черном монохромном стиле контура Векторный символ фондовой иллюстрации Web.

• Бутылка узо иконы в стиле структуры, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в мультяшном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Винтажный ржавый металлический знак Ципуро

• Бутылка иконы узо в плоском стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Древнегреческая колонна, оливковое масло, напиток узо, лавровый венок. Греция Набор иконок коллекции в мультяшном черном монохромном стиле контура Векторный символ фондовой иллюстрации Web.

• Ципуро и мезе Винтажная ржавая металлическая вывеска

• Бутылка узо иконы в мультяшном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Бутылка узо иконы в мультяшном стиле, изолированные на белом фоне. Греция символ фондового векторные иллюстрации.

• Arak или палестинский прозрачный бренди, популярный напиток в Палестине

• Неоновая световая икона Самбука. бутылка и стопка с напитком. Алкогольный напиток, потребляемый для коктейлей, прямо. светящийся знак с алфавитом, цифрами и символами. Векторная изолированная иллюстрация

• Греция Набор иконок в плоском стиле. Стоковая иллюстрация «Большая коллекция векторных символов Греции»,

• Country Greece Mono, Flat Icons In Set Collection для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Mono, Outline Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Monochrome Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Cartoon Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Монохромные иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Значок серого цвета самбуки. бутылка и стопка с напитком. Итальянский ликер со вкусом аниса. Алкогольный напиток, потребляемый для коктейлей, прямо. Изолированные векторные иллюстрации

• Country Greece Black Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Греция набор иконок в мультяшном стиле. Стоковая иллюстрация «Большая коллекция векторных символов Греции»,

• Греция набор иконок в монохромном стиле. Большая коллекция векторных символов Греции, иллюстрация

• Страна Греция Черный. моно иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Греция набор иконок в черном стиле. Стоковая иллюстрация «Большая коллекция векторных символов Греции»,

• Греция набор иконок в мультяшном стиле. Большая коллекция векторных символов Греции, иллюстрация

• Country Greece Black Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Установить греческий алкоголь узо на белом фоне. Стакан. Бутылка, корица, гвоздика, анис, мускатный орех, перегонный куб. Гравюра в винтажном стиле, черный контур.

• Country Greece Black, Flat Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Греция набор иконок в черном стиле. Стоковая иллюстрация «Большая коллекция векторных символов Греции»,

• Греция набор иконок в мультяшном стиле. Большая коллекция векторных символов Греции, иллюстрация

• Иконка Мел Самбука. бутылка и стопка с напитком. Итальянский ликер со вкусом аниса. Алкогольный напиток, потребляемый для коктейлей, прямо. Изолированная векторная иллюстрация на доске

• Country Greece Cartoon Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Cartoon, Black Icons In Set Collection для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Black, Outline Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Неоновые иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Black Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Греция набор иконок в мультяшном стиле. Большая коллекция векторных символов Греции, иллюстрация

• Sambuca Green Flat Design Long Shadow Glyph Icon. бутылка и стопка с напитком. Итальянский ликер со вкусом аниса. Алкогольный напиток, потребляемый для коктейлей, прямо. Векторный силуэт

• Греция Набор иконок в плоском стиле. Стоковая иллюстрация «Большая коллекция векторных символов Греции»,

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Cartoon Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Country Greece Cartoon Icons In Set Collection For Design. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.

• Страна Греция Плоские иконки в коллекции наборов для дизайна. Греция и векторный символ веб-иллюстрации.