Адсорбция раздела между двумя жидкостями

Изменение поверхностного натяжения водных растворов при наличии в них ПАВ обусловлено, как известно, адсорбцией ПАВ на границе между раствором и газом (воздухом). Именно на явлении адсорбции, а не на изменении натяжения основано практическое применение ПАВ, хотя эти два явления тесно связаны, в частности, уравнением изотермы адсорбции Гиббса. В связи с этим далее будет подразумеваться, что по-верхностно-активное вещество — это вещество, которое адсорбируется на границе раздела фаз. Акцент на адсорбции, а не на изменении натяжения, необходим потому, что адсорбция в принципе всегда может быть измерена, тогда как измерение натяжения возможно только на границе двух флюидных фаз (жидкость—газ и жидкость 1— жидкость 2). Натяжение же на границе твердого вещества с любой флюидной фазой не может быть измерено, следовательно, эффективность ПАВ не [c.795]

Классификация пористых систем давно развивалась на основании некоторого уподобления реальных систем воображаемым схемам, построенным на искусственных моделях с упорядоченной структурой. Наибольшее распространение получила модель с различной правильной упаковкой шаров одинакового размера. В сочетании с нею вводилась модель капилляров разной формы и длины, а также модель поры как условного промежутка между контактирующими шарами. Модель правильно упакованных шаров детально разрабатывалась в многочисленных работах, на которых мы не останавливаемся. Пользуясь этими схемами, пытались объяснить главным образом процесс течения жидкостей через реальные пористые среды, такие, как грунты и т. п., а также процессы адсорбции в таких средах. Очевидно, система правильно упакованных шаров, относясь к воображаемому типу пористой среды, определяет особенности, присущие именно этому типу, и не описывает процессы в реальных упаковках даже одинаковых шаров. Тем более эта схема не годится для систем, имеющих явно иную структуру, например для волокнистых структур или для мембранных фильтров. Рациональная классификация пористых систем должна исходить из представлений о них как о реальных физических телах и из надежных опытных данных, получаемых независимыми методами. Однако при том обилии типов систем, с которым мы встречаемся, говоря о пористых средах в целом, невозможно указать единый признак их классификации, но, вероятно, достаточно выделить два признака, чтобы охватить всю совокупность, которая может нас занимать при решении разных задач. К этим признакам мы относим механизм образования или происхождения пористых систем и общий характер структуры. По первому признаку большинство систем можно разделить на две [c.270]

Приведенный выше материал рассматривался в связи с общими факторами, имеющими значение при ионообменных реакциях (физико-химические и структурные свойства адсорбента и адсорбтива). Как известно из многочисленных примеров, немалую роль в адсорбционных процессах играет растворитель, свойства которого влияют на скорость процесса и установление окончательного равновесия. До сих пор недоставало экспериментальных результатов, чтобы выяснить внутреннюю связь между физическими и химическими константами растворителя и устанавливающимся равновесным распределением. В последних работах пытались найти зависимость между адсорбированным количеством и диэлектрической постоянной растворителя , его дипольным моментом, теплотой смачивания, выделяющейся при контакте растворителя с адсорбентом, изменением поверхностного натяжения, вызванным адсорбированным веществом на поверхности раздела вода — растворитель. До недавнего времени два основных типа адсорбции — молекулярную и ионообменную — четко не разделяли. Разбросанный экспериментальный материал, приведенный в литературе (краткий обзор дан в статье Фукса Успехи хроматографических методов в органической химии ), к сожалению, недостаточно характеризует системы ни относительно адсорбента, ни относительно адсорбтива, так что часто нельзя принять правильного решения даже относительно имеющего место типа адсорбции. Вообще на основе этого ограниченного материала об обменных реакциях в неводных растворителях можно сказать, что электролиты, растворенные в жидкостях, подобных воде (спирт, ацетон), при контакте с ионитами ведут себя, как правило, так же, как в водных растворах. Но иногда последовательность расположения ионов изменяется в зависимости от прочности связи с обменником и тем са.мым вытесняющей способности иона. Еще меньше систематических исследований по обменной адсорбции в жидкостях, несходных с водой (бензол и др.). Однако интересно отметить, что незначительная добавка воды к бензолу, вызывая незначительную диссоциацию, способствует обменной адсорбции. Очевидно, также растворимость воды в соответствующем растворителе имеет значение для из- [c.352]

Силы, действующие на поверхности твердого тела, ненасыщены. Поэтому всякий раз, когда свежая поверхность подвергается действию газа, на ней создается более высокая концентрация молекул газа, чем в объеме собственно газовой фазы. Такое преимущественное концентрирование молекул на поверхности называется адсорбцией. Прочность связи молекул адсорбата с поверхностью адсорбента, а также величина адсорбции могут сильно меняться от системы к системе. Процессы адсорбции можно разделить на два основных типа физическую адсорбцию и хемосорбцию. Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к которым относятся силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрупольного притяжения. Хемосорбция обусловлена перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела с последующим образованием химических связей. Физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента, Типы адсорбции различают по нескольким критериям 1) по теплотам адсорбции. Количество выделившейся в процессе физической адсорбции теплоты, отнесенное к одному молю адсорбированного вещества, обычно изменяется в пределах 8—40 кДж. Как правило, теплота хемосорбции превышает 80 кДж/моль 2) по скорости протекания процесса. Поскольку физическая адсорбция подобна процессу сжижения газа, то она не требует активации и протекает очень быстро. Хемосорбция же, аналогично большинству хи- [c.425]

Суть метода газовой хроматографии заключается в следующем. Известно, что между количествами вещества, находящегося в газовой фазе, с одной стороны, и на поверхности твердого тела или в объеме жидкости, с другой, существует равновесие, количественно харак-териз7/емое коэффициентами адсорбции или распределения. Два (или более) соединения, различающиеся этими коэффициентами, могут быть разделены потоком инертного газа на две (или более) зоны. Соответствующими методами в последних идентифицируют и количественно определяют каждое из индивидуальных соединений. [c.131]

Как уже говорилось, наиболее важными силами, действующими на границах раздела, являются дисперсионные силы и силы термического возбуждения. Иногда существенный вклад могут давать и электрические силы. Так как адсорбция паров в объеме легко осуществима, важно более подробно рассмотреть концепцию адсорбционного объема, тем более что скачкообразный переход между жидкостью и паром не представляется правдоподобным. Сведения по этому вопросу можно почерпнуть, если рассмотреть растекание жидкости по поверхности другой жидкости или твердого тела, а также из опытов по адгезии пластинок, разделенных малыми расстояниями. Первые точные опыты в этом направлении были проведены Харди. Он отметил, что имеется два возможных пути растекания по поверхности другой жидкости. Капля может уплощаться с образованием толстой пленки или может распределяться на поверхности монослоем. По твердому телу капля может просто растекаться, или образуемый ею пар может конденсироваться на поверхности твердого тела. Исследуя поведение линз бензола на воде, Харди нашел, что они должны достичь критической толщины прежде, чем их поверхность проявит свойства жидкого бензола. При попытках уменьшить их толщину линзы становились нестабильными и распадались на несколько линз критической толщины, находящихся в равновесии с монослоем. [c.33]