Монослои на поверхности растворов ПАВ

Время от времени возникает интерес к утверждениям, что в опытах по прониканию, в которых в монослой на поверхности раствора поверхностно-активного вещества проникает другое поверхностно-активное вещество, пленочные весы измеряют поверхностное натяжение больше 72 дн/см. Означает ли это, что поверхностное натяжение смешанного монослоя отрицательно Если да, то каков физический смысл отрицательного поверхностного натяжения Обсудите этот вопрос. [c.155]

Взаимодействие между нерастворимыми плёнками и поверхностно-активными веществами в растворе. Проницаемость и вытеснение нерастворимых плёнок. Растворимое вещество может различным образом взаимодействовать с нерастворимым соединением, образующим монослой на поверхности раствора. Один из наблюдённых до сего времени видов этого взаимодействия заключается [c.132]

Полистирол с молекулярной массой 300 000 адсорбируется из толуольного раствора на углеродном адсорбенте, имеющем удельную поверхность 0,12 м /г. Величина предельной адсорбции при образовании монослоя равна 0,033 г/кг. Рассчитайте площадь, приходящуюся на одну молекулу полистирола в плотном монослое, и число мол(жул на поверхности 1 кг адсорбента. [c.158]

При использовании разбавленных растворов эмульгатора концентрация его на поверхности значительно превышает концентрацию в объеме фазы, поэтому Г равно концентрации вещества на 1 см в адсорбированном монослое. Ее величину определяют из графика а — 1п с 171 или а — 1п проведением касательной к кривой в соответствующей точке и подстановкой полученного значения da d n y или da d n в уравнения (111.122) или (111.123). Так как = 1 (где число Авогадро, равное 6,023 х [c.187]

Сущность работы. Возникающая между металлической пластинкой над поверхностью монослоя и водным раствором электролита электродвижущая сила называется поверхностным потенциалом. Величина последнего служит характеристикой фазового состояния монослоя. Поэтому по результатам измерения поверхностного потенциала можно судить о состоянии монослоя и даже о структуре молекул, образующих монослой. [c.70]

Как следствие из теории Ленгмюра принимается, что при достижении предела адсорбции на границе раздела раствор — воздух образуется насыщенный монослой из молекул ПАВ, ориентированных перпендикулярно к поверхности водной фазы и плотно прижатых друг к другу (рис. 18.7). На этом основано вычисление размеров молекул ПАВ. [c.170]

В- предельном случае, когда адсорбированные молекулы образуют монослой с плотнейшей упаковкой, число молей Гоо помешающихся на единице площади, будет определяться только эффективным поперечным сечением молекулы и не зависит от природы поверхности поэтому для вычисления 5 можно использовать величину Гос, найденную ранее для границы раствор—воздух. В этом случае [c.113]

Важной особенностью электрохимического эксперимента является зависимость получаемых результатов от наличия небольших примесей в растворах электролита и в материале электрода. Это предъявляет серьезные требования к очистке воды и других используемых растворителей неорганических и органических реактивов, входящих в состав растворов газов, которыми насыщают исследуемые растворы, а также металлов, применяемых для изготовления электродов. Действительно, монослой вещества на поверхност электрода содержит 10 молекул см , или 10 моль см и может образоваться, даже если концентрация примеси в растворе составляет 10- моль см . Знание основных методов очистки, контроля достигнутой чистоты и специальных приемов для ее поддержания в ходе электрохимического эксперимента является необходимым условием успешного проведения работ в практикуме, а затем и научных исследований в области электрохимии. [c.23]

Механизм инверсии смачивания связан с определенной ориентацией молекул ПАВ в адсорбционном слое. Если твердая поверхность первоначально гидрофильна, то адсорбированные молекулы взаимодействуют своими полярными группами с поверхностью, а неполярными цепями обращаются наружу, вследствие чего твердая поверхность становится гидрофобной. Например, при погружении стеклянной пластинки в раствор стеариновой кислоты в октане или бензоле на поверхности пластинки образуется монослой стеариновой кислоты. Адсорбированные молекулы кислоты на пластинке ориентируются неполярными цепями наружу, придавая поверхности гидрофобные свойства. [c.315]

Исследования мономолекулярных слоев проводят следующим образом. Перемещаемый барьер устанавливают поперек кюветы так, чтобы он разделил поверхность жидкости на две части. На часть, примыкающую к поплавку, наносят раствор исследуемого вещества. Обычно для растворения вещества, образующего монослой, используют летучие углеводороды, к которым для улучшения растекания добавляют небольшое количество спирта (чаще всего бутилового или пропилового). Чтобы монослой не проникал за поплавок, Ленгмюр между стенками кюветы и поплавком применил воздушное дутье. Затем стали применять платиновые волоски, перегораживающие поверхность между стенками кюветы и поплавком, а в последнее время поверхность между стенками кюветы и поплавком перегораживают хлопчатобумажными нитями, смазанными вазелином. [c.40]

Все более широкое применение мицелл в качестве модельных систем связано с их термодинамической устойчивостью, простотой структуры, а также сходством поверхности раздела мицелла — раствор с поверхностью монослоев, мембран и адсорбционных слоев. Можно рассматривать мицеллу как монослой, замкнутый на себя. Поэтому мицеллярные системы особенно полезны при постановке и разрешении многих проблем, касающихся структуры микроокружения в системах с развитой поверхностью раздела. Основное достоинство мицеллярных растворов — относительная легкость применения различных экспериментальных методик, используемых при изучении растворов, но трудно применимых к реальным поверхностям и мембранам. [c.327]

Эти данные весьма поучительны, поскольку представляют собой эффективную толщину (г/см я см /см = см) слоя свободной воды на поверхности. Они близки к диаметру молекулы жидкой воды (0,276 нм) и льда (0,31 нм). Таким образом, толщина поверхностного слоя воды над водным раствором близка к статистическому монослою, несколько уменьшаясь с ростом С2, вследствие диффузионного внедрения электролита в поверхностный слой. [c.84]

В работе [521 этот же метод был использован для формирования несимметричных черных пленок. На поверхность одной И8 водных капелек, находящейся в воздухе, наносится монослой нерастворимого липида. Вторая капелька находится в углеводородном растворе и на ней формируется монослой из липида раствора. При введении первой капельки в углеводородную фазу и сближении ее со второй капелькой между ними образуется несимметричная черная пленка. [c.67]

Адсорбционные слои ПАВ обеспечивают длительное существование возникающих пленок. Увеличение числа пузырьков на поверхности раствора приводит к их сближению, при этом форма пузырьков постепенно переходит из сферической в многогранную, а толщина жидких перегородок уменьшается, возникают тонкие жидкие пленки. В результате на поверхности раствора сначала образуется монослой газовых пзгзырьков, затем формируются последующие слои, что приводит к возникновению объемной пены. В результате вся жидкость превращается в пену. [c.265]

Кларк, Холт и Вент [249] выполнили весьма важные исследования действия кремневой и поликремневой кислот в водном растворе на мономолекулярные слои альбумина и найлона, находящиеся на поверхности раствора. Наблюдалось, что воздействие монокремневой или поликремневой кислот проявляется по мере того, как кислота адсорбируется снизу на мономолеку-лярном органическом слое. Пленки при этом становятся более прочными и жесткими, так что сжимаемость мономолекулярного белка или слоя органического полимера, понижается. Наиболее важным в этих наблюдениях оказалось то, что монокремневая кислота совсем не адсорбировалась. Кремнезем должен был сначала полимеризоваться, а затем уже мог адсорбироваться на монослое белка. В рассматриваемом случае полимерные цепи белка становятся менее сжимаемыми, и это хорошо подтверждает такие факты, основанные на влиянии величины рн в процессе старения, что адсорбированная поликремневая кислота под поверхностью пленки белка полимеризуется, формируя слой силикагеля. Этот кремнеземный слой толщиной всего лишь, вероятно, в несколько ангстрем придает белковой пленке жесткость, что предотвращает ее от последующего сжатия. В случае найлона легко формировались мономолекулярные слои, которые взаимодействовали с поликремневой кислотой при рн 2—9 и становились особенно жесткими, или дублеными, в интервале pH 4,5—6,5, т. е. именно тогда, когда, как известно, [c.1054]

Так как октадецилсульфат хорошо растворим в воде, как это уже упоминалось, он растекается в монослой лишь на поверхности растворов, содержащих хлорид натрия в количествах больших чем 10" моль и. Октадецилсерная кислота менее растворима, чем [c.283]

В 1967 г. было опубликовано сообщение Холта [14, 15], о том, что для образования на поверхности растворов мультимонослоев молекулярных цепей жирных кислот можно использовать эффект Лэнгмюра — Блоджетта ). Некоторые жирные кислоты содержат полярные молекулярные группы, причем один конец цепочки молекул таких кислот является гидрофильным, другой — гидрофобным. Таким образом, эти молекулярные цепи (макромолекулы) плавают по поверхности воды в вертикальном положе-Вии. Если на поверхности раствора имеется достаточно плотный слой таких макромолекул, погружение подложки в раствор приведет к образованию ва ее поверхности монослоя молекул жирной кислоты. Гидрофильные концы иакромолекулярных цепей будут при этом химически связаны с поверхностью. Такой монослой будет иметь толщину около 25 А. Медленное извлечение подложки из раствора сквозь поверхностную пленку приведет к осаждению другого монослоя на поверхность подложки, причем гидрофобные концы иакромолекулярных цепей обоих слоев будут связаны между собой. Правильный подбор режимов погружения и извлечения подложки позволит осуществить последовательное наращивание монослоев на ее поверхности. Приготовленная таким образом пленка имеет толщины от 200 до 20 000 А и обладает хорошими диэлектрическими свойствами (8 = 3), Было установлено, что у пленок толщиной до 5000 А диэлектрическая прочность составляет величину 2,6-10 В/см. Эти пленки обладают высокой стойкостью. [c.480]

В настоящее время неясно, могут ли существовать газовые пленки нерастворимых ПАВ, не объединенные в островки. При нанесении на поверхность даже насыщенных слоев в них меньше молекул, чем может раствориться в ванне весов Лэнгмюра. Монослой не растворяется из-за высокого анергети-ческого барьера, обусловленного когезией алифатических цепей. В отсутствие когезии газовый монослой должен раствориться. Прн этом давление обусловлено растворимыми слоями ПАВ. Эти вопросы ждут своего разрешения. [c.65]

Монослой формировался на свежепрокаленной платиновой фольге адсорбцией гексановой кислоты из водного раствора с определенной концентрацией и показателем pH (последний устанавливался добавлением в раствор необходимого количества НС1 или КОН). Время адсорбции 30 с / = 20 0,1°С. 0 измеряли при нанесении на подготовленную поверхность раствора, который был использован для создания монослоя и имел такую же температуру. Концентрация кислоты, моль/л 1,510-> (/), 1.5-10-2 (2). 1.5-10-3 (3) и 1,510-< (4). [c.225]

Однако такая согласованность значений рсн, полученных на основе метода стабилизации поверхностного потенциала, с функцией Яо наблюдается далеко не всегда. По данным Рыбкина и Карпенко [115] в системах НВг — НгО и H IO4 — НгО измерения компенсирующих напряжений соответствующих вольта-цепей (с применением гептилового спирта в качестве агента, стабилизирующего состояние поверхности раствора) привели к значениям ран, сильно отличающимся от Яо. Для объяснения таких различий авторы [115] предположили, что адсорбционный слой на поверхности растворов НС1 состоит только из не-диссоциированных молекул и при введении в раствор поверхностно-активных веществ, образующих поверхностный мономо-лекулярный слой, полностью экранируется. В растворах же НВг и H IO4, помимо молекулярной адсорбции, имеет место специфическая адсорбция анионов (Вг- или СЮ ) на свободной поверхности раствора. При введении в раствор поверхностно-активного вещества образуемый им молекулярный монослой эффективно экранирует только поле, создаваемое молекулярными диполями кислоты, но не в состоянии экранировать поле, образованное адсорбированными анионами. Иначе говоря, изменение поверхностного потенциала раствора кислоты НА (по сравнению с водой) можно представить в виде суммы [c.86]

Александер и Райдил [30] нашли, что по мере протекания реакции скорость гидролиза этилпальмитата в монослое над раствором щелочи становится необычайно мала. Они предположили, что причиной этого снижения скорости является уменьшение концентрации ионов гидроксила на поверхности, вызванное отталкиванием от отрицательно заряженных пальмитат-ионоз, образующихся при омылении на границе раздела. [c.281]

По мере увеличения углеводородной части молекулы поверхностноактивных веществ их растворимость в воде быстро уменьшается. В ряду насыщенных жирных кислот уже валериановая кислота ограниченно растворима в воде высокомолекулярные кислоты практически нерастворимы. Однако они легко образуют на поверхности воды тонкие пленки толщиной в одну молекулу, так называемые нерастворимые монослои. Монослой можно получить, нанося на поверхность воды каплю раствора нелетучего и нерастворимого в воде (т. е. достаточно высокомолекулярного) поверхностноактивного вещества в легко аспяряющемся растворителе. [c.474]

Поверхностное натяжение и поверхностное давление. Элементарный расчет Рэлея показал, что возможно непосредственное экспериментирование с мономолекулярным слоем на поверхности жидкостей. Если принять, что слой однороден, то это заключение не подлежит сомнению. Из него можно сделать ряд дальнейших выводов относительно свойств такого слоя. Прежде всего, согласно молекулярно-кинетическим представлениям, молекулы в монослое должны двигаться так же, как и молекулы в растворе. Следовательно, в поверхностном слое должно существовать своего рода двумерное осмотическое давление, которое стремится распределить нанесенные на поверхность молекулы равномерно по всей поверхности. Причиной этого давления является, очевидно, хаотическое тепловое движение молекул в слое. Перегородим поверхность жидкости несмачиваемой пластинкой, которая касается поверхности (например, полоской парафинированной бумаги, как делала Поккельс). Если по одну сторону перегородки нанести известное количество нерастворилюго вещества, то она будет играть роль идеальной полупроницаемой мембраны нерастворимое вещество не может проникнуть через нее, а молекулы жидкой подложки, подныривая снизу, свободно переходят на другую ее сторону. Следо. [c.124]

Свойства многозонных твердых веществ, в частности растворимость в воде продуктов, содержащих на поверхности синтезированного слоя либо Р, либо Т, была совершенно различной. Продукт, поверхность которого была образована титанкислородным монослоем, практически не растворяется, а два титанкислородных монослоя полностью экранируют связи Р — О от воздействия молекул воды. Образцы, покрытые слоем Р (образцы... ТР), полностью теряли активность в реакции каталитического гидролиза U. С другой стороны, титанкислородный монослой, расположенный на поверхности (образцы... РТ), увеличивал активность фосфорсодержащих образцов, малоактивных в указанной реакции. [c.210]

ПАВ при Г=Г на поверхности раздела может адсорбироваться только один слой молекул и поэтому предельное значение удельной адсорбции аоо отвечает образованию на поверхности твердого тела насыщенного монослоя. Это до-пущение теории Лангмюра обычно переносится и на границу раздела раствор — газ и предполагается, что при сравнительно высоких концентрациях раствора на его поверхности образуется насыщенный монослой из молекул ПАВ (рис. 4), которому соответствует Г=Гсс. [c.14]

Легче наносить на поверхность ГТС не сам фталоцианин, а растворимые его производные, например, соли его сульфокислот. В этом случае за образованием на поверхности адсорбента-носите-ля плотного монослоя можно следить по изотерме адсорбции из растворов, на которой виден предел, соответствующий плотному монослою ( 0,5 мг/м ). В группах —ЗОзЫа отрицательный заряд распределен по внутренним связям большого аниона —50з (см. раздел 1.3), а положительный сосредоточен в катионах N3+ малого радиуса. Это делает адсорбент специфическим по отношению к молекулам групп В и О. На рис. 4.4 представлены хроматограммы циклопентана ), циклопентена (2) и циклопентадиена (3) на ГТС с нанесенным монослоем натриевой соли сульфофтало-цианина кобальта и на капиллярной колонне с насыщенным углеводородом скваланом. В первом случае циклопентадиен выходит последним из-за сильного взаимодействия его л-связей со специфи- [c.79]

Поделив количество адсорбтива Дмакс адсорбированное неизвестной поверхностью 1 г адсорбента, на количество адсорбтива Гмакс, приходящееся на 1 см поверхности адсорбента, получают значение поверхности, соответствующее 1 г адсорбента, т. е. удельную поверхность 5уд. Значение Г акс находят по изотерме поверхностного натяжения растворов поверхностно-активного вещества одним из способов, описанных в работе 8. При этом получают значение адсорбции не на твердом адсорбенте, а на границе раствор — воздух. Ввиду того что при максимальной адсорбции молекулы адсорбтива образуют монослой с плотной упаковкой (так называемый частокол Ленгмюра), число молей, адсорбированных 1 см поверхности, т. е. Гмакс в первом приближении определяется только площадью молекулы и не зависит от природы поверхности. Поэтому значение максимальной адсорбции, пайденное на границе растпор — воздух, может быть использовано и в случае границы раствор — адсорбент, т. е. для определения удельной поверхности адсорбента. [c.80]

Растворение в общем случае предполагает удаление слоя твердого материала вдоль пути движения трещины. Такой слой может быть очень небольшим, в предельном случае это только монослой металла по стенке трещины, который реагирует в зоне вершины. Таким образом, в этом случае может п не быть принципиального различия между гипотезой растворения и гипотезой, согласно которой адсорбция или хемсорбция в вершине трещины являются основными процессами, разрушающими напряженные химические связи мел<ду атомами металла в вершине трещины [212, 2 13], так как адсорбция является первой стадией процесса растворения. Реакции, происходящие на поверхности, могут быть представлены в виде последовательных стадий, из которых самые медленные будут определять скорость полного процесса (т. е. скорость роста трещины). Возможными стадиями являются 1) транспорт реагентов к поверхности 2) адсорбция реагентов 3) реакции на поверхности 4) десорбция продуктов реакций 5) перенос выделенных продуктов с поверхности в объем раствора. Трудность состоит в том, чтобы предсказать теоретически стадию, определяющую скорость, так как это зависит не только от данной комбинации материал — среда, но и от коэффициента интенсивности напряжений в вершине трещины. [c.282]

О Коннор и Сандерс [296] исследовали гидрофобный II гидрофильный характер поверхности кремнезема при адсорбции на ней ионов цетилтриметиламмония. Когда кремнезем или очищенная стеклянная поверхность вступают в контакт с 10 М водным раствором бромида цетилтриметиламмония, то поверхность кремнезема начинает адсорбировать органический агент и адсорбция идет до тех пор, пока не образуется монослой этого вещества. При этом поверхность оказывается гидрофобной. Однако, еслп в растворе присутствует дополнительное количество этого агента, поверхность полностью не высыхает, когда ее извлекают из раствора, и в действительности остается влажной при условии, что концентрация агента составляет более чем 10 моль/л. Критическая концентрация мицелл в системе равна 10 моль/л, поэтому очевидно, что при очень низки.х концентрациях на кремнеземе будет адсорбироваться один монослой этого агента с гидрофобными группами, направленными наружу. Это придает поверхности гидрофобные свойства, если [c.532]

Можно наносить на поверхность много отдельных слоев коллоидных частпц, одпн слой за другим. Когда очищенная гидрофильная кремнеземная поверхность, такая, например, как поверхность кварцевого стекла, несущая отрицательные заряды, приводится в контакт с золем коллоидного оксида алюминия, то на- поверхности стекла адсорбируется один слой частиц оксида алюминия. При этом результирующий заряд на поверхности оказывается противоположным исходному, и, следовательно, оксид алюминия адсорбироваться далее не будет. Когда избыточное количество оксида алюминия вымывается, на поверхности остается только один адсорбированный монослой частиц оксида алюминия. Слой частиц кремнезема после этого может быть отложен на поверхности, покрытой оксидом алюминия, если использовать раствор, содержащий коллоидный кремнезем. Таким образом, адсорбируется один слой частиц кремнезема, а избыточный кремнезем можно удалить вымыванием. [c.556]

Значение гидрофобных связей или формирования мицелл было раскрыто, когда вместо воды стали использовать водный, 1 М раствор н-бутанола. При pH 10, когда поверхность кремнезема сильно заряжена, необратимо адсорбировался монослой ионов С1бНззЫ(СНз)+ (т. е. ионов ЦТМА) даже при нх наи- [c.944]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология