Крашение свободная энергия

Если процесс крашения продолжается достаточно долго, то между красителем, адсорбированным на волокне, и красителем, остающимся в растворе, устанавливается определенное равновесие. Распределение красителя между этими двумя фазами определяется химическим сродством красителя к волокну, которое зависит от изменения свободной энергии при адсорбции молекулы красителя и количественно может быть оценено при помощи описанных в литературе методов. В этой главе, однако, данный вопрос подробно рассматриваться [c.464]

Свободная энергия (т. е. сродство) процесса крашения по уравнению (21) [c.321]

Анализ изотерм крашения, описанный во втором параграфе этой главы, позволяет делать заключения о свободной энергии, тепловом эффекте и энтропии процессов крашения. В случае Лангмюровской адсорбции можно доказать, кроме того, наличие стехиометрических отношений между красителем и субстратом. Наконец, как позволяют считать последние работы, ближайшее будущее может пролить свет и на природу сил связи между красителем и волокном. [c.326]

Стандартная энтропия крашения характеризует изменение упорядоченности в красильной системе при переходе одного моля красителя в фазу волокна из внешней фазы раствора. В растворе молекулы или ионы красителя гидратированы или сольватированы, но могут свободно перемещаться во всех направлениях и вращаться. Они находятся в состоянии беспорядочного распределения, т. е. в наиболее вероятном состоянии. Попадая в волокно и находясь в адсорбированном состоянии, молекулы красителя располагаются более или менее ориентированно и имеют значительно меньшую свободу движения, что отрицательно сказывается на запасе их кинетической энергии [c.61]

Основой термодинамики крашения служит понятие о химическом потенциале красителя в обеих фазах в красильной ванне (водном растворе) я в волокне. Аналогично температурному и электрическому потенциалу вещества химиче1ский потенциал красителя является мерой тенденции этого соединения покидать соответствующую фазу. Определенный термодинамически химический потенциал (ц) представляет собой изменение свободной энергии (С) на моль красителя при добавлении небольшого количества красителя (o ) к соответствующей фазе, в которой уже содержится п молей красителя (4). Все другие паоз- [c.311]

Значения энергии активации диффузии расителей в различных целлюло(зных материалах в диапазоне температур 100—130 °С несколько ниже, чем для температур до 100 °С, а именно 15—18 ккал/моль (63—75 кДж/моль) вместо 20—25 ккал/моль (84—105 кДж/моль), и совершенно не зависят от концентрации нейтрального электролита в ванне. Это означает, что вследствие отсутствия агрегации частиц красителей в растворе, а также благодаря разрыхлению структуры волокна и резкому снижению сродства красящего вещества к активным центрам целлюлозы при крашении текстильных материалов при температурах выше 100 °С характер диффузии несколько изменяется. Процесс становится все менее и менее заторможенным, и наконец аступает такой момент, когда краситель свободно перемещается в волокне, не испытывая влияния структурно-механических и энергетических помех. В диапазоне температур 100—130 °С такая тенденция к ослаблению действия факторов, определяющих заторможенность диффузии, проявляется очень четко. [c.234]

Известно, что натуральные и синтетические волокна неоднородны, так как наряду с аморфными участками они содержат высокоориентированные кристаллические области. Молекулы красителя имеют довольно большие размеры (минимальный молекулярный вес около 200), и трудно представить, чтобы они могли проникнуть в кристаллические области волокна. Рентгенографические исследова Птя не обнаружили никаких изменений в кристаллической решетке волокна в результате крашения. Следовательно, диффузия красителя должна происходить через аморфные области волокна. Натуральные целлюлозные и белковые волокна содержат очень большое число гидрофильных групп и при погружении в красильную ванну поглощают воду, значительно набухая. Набухание ограничивается аморфными областями молекулы волокна в этих участках удаляются друг от друга и получают большую свободу движения. В некоторых случаях могут образоваться каналы или трещины, по которым будет диффундировать краситель. Предпринимались многочисленные попытки определить размер пор набухших в воде волокон и сравнить их с размерами молекул красителя. Результаты подобных исследований весьма неопределенны, поскольку при вычислениях, основанных на измерении набухания и проницаемости, необходимо предполагать наличие каналов цилиндрической формы с одинаковыми диаметрами и резко обозначенными стенками в действительности же форма каналов неправильная, четких границ не наблюдается, и их размеры, по-видимому, самые различные. Как бы то ни было, данные, имеющиеся для хлопка, вискозного волокна и шерсти, указывают на достаточный размер пор для проникновения молекул красителя. Проникновение красителя через аморфные области механически замедляется переплетенными молекулами волокна. Оно может происходить только при условии, что в результате случайных тепловых колебаний, перед молекулой красителя появляется свободное пространство или что молекула красителя приобретает энергию, достаточную для того, чтобы сдвинуть препятствующие ее движению молекулы волокна. Другое значительное препятствие диффузии—это силы адсорбции между красителем и волокном, которые заставляют молекулы красителя соединяться с молекулами волокна или адсорбироваться на них на наружной поверхности волокна. Диффузия может протекать только при разрыве связей между волокном и красителем. Таким образом, диффузия красителя в волокно является ступенчатым процессом, требующим значительной энергии активации, которая определяется, с одной стороны, чисто механическим препятствием со стороны молекул волокна, а с другой—силами притяжения между красителем и волокном. Иными словами, диффузия будет тем медленнее, чем более компактными и менее набухшими будут аморфные части волокна кроме того, высокое сродство красителя к волокну также замедляет диффузию. [c.464]

С помощью магнитной обработки может значительно ускоряться адсорбция различных веществ па границе воды с воздухом и твердыми телами (адсорбцией называется концентрация веществ у контакта этих фаз). Процесс протекает самопроизвольно в том случае, если он сопровождается понижением свободной проверхностной энергии. Адсорбирующиеся вещества называются поверхностно-активными. Магнитная обработка в определенных случаях повышает скорость адсорбции поверхностно-активных веществ как на твердых поверхностях, так и на разделе вода— поздух (рис. 9) [25], что важно для многих технологических процессов — флотации, крашения и др. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология