Изотермы избирательного смачивания

Чтобы вывести уравнение изотермы избирательного смачивания os 0 = f( ), нужно продифференцировать по концентрации ПАВ уравнение равновесного краевого угла (1.4). После соответствующих преобразований получим [c.170]

Рис. У.З. Изотермы избирательного смачивания при контакте капли бензола с тальком в присутствии водных растворов ализаринсульфоната натрия (/) и сапонина (2). Изотерма I соответствует смачиванию каплей воды в среде бензола.

Это соотношение объясняет линейный ход изотерм смачивания в области малых концентраций ПАВ. Вместе с тем уравнение (V. 6) показывает, что начальный наклон изотерм тем круче, чем больше адсорбционная активность ПАВ 1/Лтм на границе твердое тело — масло. Отсюда, используя правило Дюкло — Траубе, можно прогнозировать влияние длины углеводородной цепи членов гомологического ряда на ход изотермы избирательного смачивания гидрофильных твердых тел. [c.170]

Следовательно, при небольших концентрациях водного раствора на изотерме избирательного смачивания должен быть линейный участок. Начальный наклон изотермы тем круче, чем больше адсорбционная активность ПАВ 1//4хв на границе твердое [c.172]

В качестве примера управления избирательным смачиванием гидрофобных минералов на рис. V. 3 приведена изотерма os 0 = = f( ) для системы тальк — бензол-—.вода. [c.173]

В качестве примера влияния ПАВ на избирательное смачивание гидрофильных твердых тел на рис. V. 2 приведены изотермы, полученные для системы платина — керосин — вода [1]. При кон такте с чистой водой платина гидрофильна. С увеличением кон цептрации ПАВ в керосине смачивание водой ухудшается. Вместе с тем обнаруживается различие краевых углов в зависимости от порядка соприкосновения платины с водой и маслом, т. е. проявляется порядковый гистерезис смачивания (см. V. 6). В присутствии раствора олеиновой кислоты происходит инверсия смачивания — платина гирофобизуется. [c.171]

Таким образом, можно сформулировать условия, ведущие к изменению смачивания водой твердых поверхностей. Влиять на вид изотерм П(й) смачивающих пленок воды можно в основном за счет двух эффектов — зарядовых (Ш) и структурных (Ш). Молекулярные силы, зависящие от спектральных характеристик воды и твердой подложки, мало чувствительны к составу водного раствора, температуре и заряду поверхностей. Поэтому для данной твердой подложки значения Пт практически постоянны. Влиять на структурные силы можно посредством трех факторов повышением концентрации электролита и температуры, что ведет к уменьшению структурного отталкивания, а также путем адсорбции молекул ПАВ, что изменяет характер взаимодействия молекул воды с твердой поверхностью. Ухудшение смачивания, необходимое для повышения эффективности флотации, достигается обычно путем адсорбции ионогенных ПАВ. При этом важно, чтобы ПАВ избирательно адсорбировалось на одной из поверхностей пленки, придавая ей заряд, обратный по знаку заряду другой поверхности. В этом случае возникают силы электростатического притяжения (ПеСО), что сдвигает изотерму в область П<0. Адсорбция ПАВ может приводить одновременно и к гидрофобизации твер- [c.217]

Как видно из рис. VII.36, а, увеличению захода изотермы в область П С О и, следовательно, увеличению краевого угла способствует снижение отрицательных значений потенциала 2 пленка—газ. Еще больший эффект может дать перезарядка этой поверхности, что подтверждается экспериментально [226, 227]. Расчеты показывают, что при Ф5 = —5 и Ф2 =- -5 значения краевого угла 0о (при = = 10 моль/л) повышаются уже до 25°. В общем случае для ухудшения смачивания необходимо, как следует из развиваемой теории, снижать до О или изменять знак потенциала любой из поверхностей пленки при сохранении достаточно высокого значения потенциала другой поверхности. Это объясняет эффективность действия ионогенных ПАВ, избирательно адсорбирующихся на одной из поверхностей пленки. [c.250]

Зависимость косинуса краевого угла 0 от концентрации ПАВ с (при постоянной температуре) называется изотермой смачивания. Типичные формы изотерм избирательного смачивания гидрофильных твердых тел показаны на рис. V. 1 (кривые 1 и 2). Точка, в которой os 0 = 0, называется точкой инверсии смачивания. Во многих системах точки инверсии находятся в области линейного участка изотерм смачивания. Поэтому начальный наклон изотермы — id os O/d ) os 0/синв, где Синв — концентрация [c.169]

При больших концентрациях ПАВ уже нельзя пренебречь адсорбцией Гмв на границе вода — масло, поэтому производная d os 0o/i/ в соответствии с уравнением (V. 5) постепенно уменьшается (по модулю). В результате изотерма избирательного смачивания постепенно изгибается в сторону оси концентрации. Для этой области концентраций зависимость os0o = /( ), определяемая па основании уравнения (V. 5), оказывается громоздкой и неудобной для расчетов и экспериментальной проверки. Поэтому целесообразнее воспользоваться закономерностями смачивания неоднородных поверхностей (см. П.З). Поверхность с ненасыщен- [c.170]

При использовании ПАВ для управления избирательным смачиванием гидрофильных твердых тел (слюды, платины и т. д.) следует иметь в виду, что ионы солей соответствующих аминов типа RNH2H+ I- влияют Р - V.2. Изотермы избирательного смачй-ня к пярпктр л/гпм чняии- вания платины растворами п-толуидина (/,/ ) на краевые углы значи- олеиновой кислоты (2, 2 ) в керосине. [c.171]

Анализ влияния ПАВ на порядковый гистерезис показывает, что для гидрофильных материалов изотерма соз0в = /(с) должна иметь более крутой наклон, чем изотерма при избирательном смачивании каплей масла в водной среде (см. рис. V. 2). Поэтому концентрация в точке инверсии при смачивании каплей масла больше, чем при контакте с каплей воды (синв) м > (Синв) в- Таким образом, при одинаковой концентрации ПАВ всегда os 0м > os 0в и порядковый гистерезис he > 0. Исключением из этого общего правила является избирательное смачивание слюды [1]. [c.189]

При смачивании водными растворами ПАВ гидрофильных твердых тел (например, кварца, малахита, кальцита) сильное влияние на краевые углы оказывают только хемосорбирующиеся ПАВ, которые образуют на твердой поверхности гидрофобизующий монослой с ориентацией углеводородных цепей в сторону жидкой фазы (см. У.З). В таких системах хемосорбция влияет в основном на краевые углы бв (при контакте капли раствора с подложкой), тогда как краевые углы 6г при контакте с пузырьком воздуха в среде раствора зависят от концентрации сравнительно мало и близки к равновесному значению. Гистерезис резко возрастает по мере насыщения адсорбционного слоя. На изотерме созвг = [(с) нет точки инверсии, тогда как изотерма со5 0в = /(с) переходит в область несмачивания уже при весьма малых концентрациях ПАВ. Таким образом, в этих системах, как и при избирательном смачивании гидрофобных поверхностей, статический гистерезис смачивания положителен Лс > О [1]. [c.191]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология