Стабилизующее действие адсорбционных слоев

Сформулировать условия стабилизации полимерных пен, представляющих собой гетерогенную систему вязкая жидкость — газ, весьма трудно, так как нет соответствующих экспериментальных данных. Можно только попытаться провести аналогию между механизмами стабилизации таких пен и пен системы вода—газ. Для дисперсной системы вода—газ рассматривается стабилизующее действие адсорбционных слоев, обусловленное по современным представлениям каждым из трех следующих факторов [c.174]

Термодинамическая устойчивость тонких прослоек дисперсионной среды хотя и является более сильным стабилизующим фактором, чем кинетическое действие адсорбционных слоев, однако в ряде случаев она недостаточна для стабилизации дисперсных систем, особенно в водной дисперсионной среде. Как правило, термодинамический фактор достаточен лишь для разбавленных дисперсных систем, так как с ростом концентрации растет число возможных соударений частичек дисперсной фазы. Концентрированные дисперсные системы можно стабилизовать лишь образованием на их частичках гелеобразно структурированных адсорбционных слоев лиофильных коллоидов и полуколлоидов. [c.89]

Полимерный стабилизатор адсорбируется на границе раздела фаз, образуя защитный слой, препятствующий коалесценции капель и слипанию полимерно-мономерных частиц. Стабилизующее действие защитного слоя обусловлено гл. обр. тем, что он, во-первых, имеет достаточно большую толщину и обладает определенным сопротивлением деформации и, во-вторых, предельно лиофилизован (гидратирован) с внешней стороны. Первый (структурно-механический) фактор не допускает непосредственного контакта капель (частиц) при их столкновении, а второй — предотвращает слипание частиц по внешним поверхностям адсорбционного слоя. [c.285]

Для объяснения стабилизирующего действия адсорбционных слоев привлекаются различные факторы электростатический, образование адсорбционно-сольватных слоев, их структурирование, образование микроэмульсии на поверхности раздела фаз [4, с. 40—52 161 162]. Стабилизующее действие ПАВ зависит от химической природы соединения. [c.147]

Выделение каучука из латекса. Агрегативную и кинетическую устойчивость синтетических латексов, учитываемую на всех стадиях технологического процесса их получения и переработки, определяет наличие на поверхности латексных частиц адсорбционного слоя из молекул гидратированного эмульгатора. Свойства межфазной поверхности — адсорбированного слоя гидратированных молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) со структурой, близкой к мицеллярной [26], — определяют устойчивость латекса при транспортировании насосами, при хранении, при выделении каучука из латекса. Специфичность воздействия отдельных факторов на латексы привела к делению агрегативной устойчивости на отдельные виды стабильности — к механическому воздействию, к электролитам, к замораживанию, к тепловому воздействию, к действию растворителей [27], но во всех случаях при нарушении устойчивости происходит снятие или преодоление одного и того же по своей природе стабилизующего барьера [28—30]. [c.255]

По П. А. Ребиндеру, стабилизующее действие гелеобразных адсорбционных слоев стабилизатора обусловливается тем, что высоковязкая прослойка между частицами не успевает выдавиться за время столкновения частиц дисперсной фазы в результате броуновского движения или в потоке. В известных условиях стабилизация дисперсных систем адсорбционно-сольватными слоями, обладающими упругостью и механической прочностью, может безгранично повышать устойчивость системы вплоть до полной фиксации ее частиц. Примером этому может служить отвердевание жидких прослоек между воздушными пузырьками пены в результате геле-образования или полимеризационных процессов. П. А. Ребиндер отмечает, что образования структурно-механического барьера достаточно для стабилизации только тогда, когда на наружной границе адсорбционного слоя поверхностная энергия мала и не резко возрастает на подступах к частице. При наличии хотя и структурированной, но не лиофильной, а лиофобной оболочки все же может происходить слипание частиц путем сцепления оболочек наружными поверхностями. Такого рода явления можно наблюдать при флотации в результате адсорбции поверхностно-активных веществ полярными группами на поверхности гидрофильных твердых частиц. Направленные в водную среду углеводородные цепи связываются друг с другом своеобразной местной коалесценцией гидрофобных оболочек. [c.284]

В последние годы довольно широкое распространение получило мнение, что основную роль в агрегативной устойчивости обычных латексов играет структурно-механический фактор. Однако эту точку зрения применительно к латексам, стабилизованным мылами, нельзя считать правильной. Было показано, что поверхность глобул стабилизованных латексов обычно покрыта слоем эмульгатора лишь на 30—40%. При значительной ненасыщенности адсорбционного слоя на поверхности глобул говорить о наличии вокруг частиц двухмерных студней и о их структурно-механических свойствах едва ли возможно. Устойчивость латексов, стабилизованных мылами, определяется, в основном, действием отталкивающих сил между двойными электрическими слоями, возникающих при перекрытии ионных атмосфер. При этом собственно стабилизующей частью молекулы стабилизатора является ее гидратированные ионизированные группы, а роль углеводородного радикала сводится к фиксации молекулы стабилизатора на межфазной поверхности полимер — вода. [c.384]

На значение гидратации для устойчивости пен указывал А. А, Трапезников, а еще раньше Д. А. Талмуд, С точки зрения А, А. Трапезникова стабильность пены обусловливается гидратацией полярных групп молекул пенообразователя, что тормозит стекание жидкости в пленке пены. Сцепление концов углеводородных цепей, расположенных на межфазной поверхности со стороны газовой фазы, нужно лишь для обеспечения связности (цельности) адсорбционного слоя. При этом адсорбционный слой должен быть достаточно легкоподвижным и, следовательно, разреженным для того, чтобы разрывы, образующиеся в результате стекания жидкости в пленке, успевали своевременно залечиваться . Причиной разрушения пены А. А. Трапезников считает дегидратацию полярных групп адсорбционного слоя, наступающую вследствие непрерывного отсоса дисперсионной среды. В результате возникают сначала поверхностные, а затем и трехмерные агрегаты из молекул пенообразователя, не обладающие стабилизующим действием, и пленка в конце концов разрывается. [c.393]

Наряду с образованием мицеллярных структур в объеме раствора при концентрациях вблизи ККМ завершается образование адсорбционных слоев молекул ПАВ на границе раздела фаз в дисперсных системах в присутствии этих ПАВ (эмульсиях, суспензиях, пенах). Это обеспечивает стабилизующее действие растворов полноценных ПАВ и также является одной из причин моющего действия. Таким образом, практическое использование ПАВ обычно возможно лишь при концентрациях, превышающих ККМ. Величина ККМ опреде ляет также минимальный расход ПАВ, необходимый для обеспечения наиболее эффективного действия. [c.119]

Стабилизующее действие ПАВ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности. Вследствие высокой поверхностной активности концентрация ПАВ в поверхностном слое в десятки тысяч раз превышает объемную концентрацию. В адсорбционных пленках, так же как и в мицеллах ПАВ, происходит ассоциация неполярных групп. Строение адсорбционного слоя зависит от природы ПАВ и межфазной поверхности, степени заполнения поверхности, введения в среду различных добавок. Изменение строения адсорбционного слоя отражается на его защитных свойствах. [c.410]

Кинетическим же стабилизующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо ог их природы, даже адсорбционные слои растворителя в растворах поверхностно-неактивных веществ, повышающих своим присутствием поверхностное натяжение. Однако в этом случае, ввиду малой абсолютной величины [c.246]

Наибольшее распространение получили так называемые поверхностно-активные деэмульгаторы. Принцип действия их заключается в том, что, обладая более высокой поверхностной активностью, чем, например, природные эмульгаторы в нефти, они вытесняют смолы с поверхности капель. В результате эмульсия разрушается, так как сами по себе эти деэмульгаторы стабилизовать эмульсию не могут, потому что не образуют механически прочной пленки на поверхности капель. Таким образом, все вещества, обладающие высокой поверхностной активностью, но не образующие прочных пленок в адсорбционных слоях, обычно — эффективные деэмульгаторы. [c.146]

Стабилизующее действие эмульгаторов заключается в образовании на поверхности капель адсорбционной пленки, обладающей повышенной механической прочностью и гелеобразной структурой. Адсорбционные слои, обладающие известной упругостью, не допускают непосредственного контакта капель и препятствуют их слиянию (коалесценции). Капли в этом случае при столкновениях не сливаются, а отскакивают друг от друга, как упругие шарики. Благодаря этому система поддерживается в эмульгированном состоянии. [c.354]

Вследствие кинетического стабилизующего действия поверхности адсорбционных слоев, обладающих в той или иной мере особыми структурно-механическими свойствами, а также вследствие расклинивающего действия сольватных оболочек пузыри такой пены могут существовать в течение многих секунд, а иногда минут и даже часов, а затем разрушаются под действием силы тяжести и вследствие всасывания жидкости в треугольники Гиббса. Естественно, что коалесценция и полное разрушение пены происходят в верхней части слоя пены, в основном на наружной поверхности слоя, имеющей больший возраст . [c.7]

При высокой концентрации электролита в растворе, напри мер при 0,35 моль/л (кривая 2 на рис. 3.35), образование черных пятен наблюдается при более высоких концентрациях ПЛВ которые соответствуют более плотному заполнению адсорбцион ного слоя. Вероятно, это связано с тем, что при повышен 1 концентрации электролита стабилизующее действие электростатической составляющей расклинивающего давления уменьшается. [c.125]

Другим основным фактором устойчивости неорганических гидрозолей является потенциал поверхности, удерживающий вокруг коллоидных частиц диффузный слой ионов. Ионы этого слоя гидратированы и создают вокруг частиц гидратные оболочки, которые заслоняют (экранируют) частицы от действия молекулярных сил сцепления и стабилизуют коллоидную систему. Если она не гидрозоль, а органозоль, ее стабилизация осуществляется главным образом за счет оболочек дисперсионной среды (сольватных оболочек,) удерживаемых вокруг частиц адсорбционными силами. Однако наличие одних только сольватных оболочек из молекул среды еще недостаточно для придания гетерогенной системе значительной агрегативной устойчивости. Необходим третий компонент — стабилизатор в виде электролита (полиэлектролита). Его роль заключается, во-первых, в понижении общей поверхностной энергии системы за счет адсорбции ионов и, во-вторых, в создании защитных ионно-сольватных слоев в составе каждой мицеллы (см. гл. V). [c.130]

Как указывалось выше, основным фактором устойчивости неорганических гидрозолей является потенциал поверхности, удерживающий вокруг коллоидных частиц диффузный слой ионов. Ионы этого слоя гидратированы и создают вокруг частиц гидратные оболочки, которые заслоняют (экранируют) частицы от действия молекулярных сил сцепления и стабилизуют коллоидную систему. Если она не гидрозоль, а органозоль, ее стабилизация осуществляется, но-видимому, главным образом за счет оболочек дисперсионной среды (сольватных оболочек), удерживаемых вокруг частиц адсорбционными силами. [c.130]

Талмуд и Суховольская [51] исследовали стабилизующее действие адсорбционных слоев. Максимальная стабилизация наблюдалась в ненасыщенных слоях, однако в этих условиях они обладали максимальной прочностью. [c.160]

ЭМУЛЬГАТОРЫ — вещества, обладающие способностью придавать устойчивость эмульсиям, т. е. являющиеся нх стабилизаторами. Де11ствие Э. вызывается тем, что, сосредоточиваясь на поверхности разделов двух жидких фаз, образующих эмульсию, они препятствуют обратному слиянию (коалесценции) капель, возникающих ири диспергировании одной жидкости в другой (напр., углеводорода в воде). Имеются две группы Э., механизм действия к-рых совершенно различен. К первой, типичной, наиболее важной группе относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ), растворимые в обеих фазах эмульсий (или в одной из них), сильно адсорбирующиеся на гран1ще раздела и понижающие вследствие этого межфазное поверхностное натяжение иногда до очень низких значений. Эффективными Э., устойчиво (в течение длительного времени) стабилизующими эмульсии уже при относительно небольших концентрациях, являются высшие длипноцепочечиые гомологи ПАВ — жирные и синтетические мыла, структурированные адсорбционные слои к-рых обладают механич. прочностью илп повышенной вязкостью. Если такие адсорбционные слон образованы не молекулами поверхностно-активного вещества, а их ионами, то устойчивость эмульсий может быть дополнительно повышена электростатическим (отталкивательным) взаимодействием адсорбированных ионов, к-рое, однако, само по себе сильной стабилизации не вызывает. [c.501]

Механизм защитного действия сводится, как мы уже указывали, к образованию вокруг коллоидной частички адсорбционной оболочки из высокомолекулярного вещества. Этот слой, если он образован из макромолекул, обладающих полярными или ионогенными группами, может обеспечивать сольватацию частички и достаточно высокий -потенциал, что обусловливает повышенную устойчивость системы. Стабилизующее/,действие этого слоя объясняется также и тем, что он мешает приближаться частичкам на расстояния, меньшие расстояний, на которые простирается действие молекулярных сил. Например, согласно новейшим представлениям стабилизация коллоидных частичек в результате адсорбции на них высокомолекулярных веществ может происходить вследствие теплового движения и взаимного оггалкива- [c.96]

Термодинамическая устойчивость тонких прослоек диспер-,iio iioii среды, хотя и является более сильным стабилизующим. (liiKwpoM, чем кинетическое действие адсорбционных слоев, /.jHiiKO оказывается в ряде случаев недостаточной для стаби-III, ащш дисперсных систем, в особенности в водной дисперсион-тл, среде. [c.25]

Агломерация под давлением [56] заключается в пропускании латекса через дросселирующий клапан под давлением около 30 МПа. Она осуществляется в конструктивно измененных молочных гомогенизаторах. В то время как все описанные выше процессы агломерации протекают при временном понижении стабилизующего действия эмульгатора (пли за счет уменьшения адсорбционной насыщенности, или частичного разрушения мыла, или, наконец, уменьшения его подвижностп в адсорбционных слоях при понижении температуры), процесс агломерации под давлением можно проводить даже в присутствии избыточного эмульгатора и при значениях pH вплоть до 13. Это обусловлено очень интенсивным воздействием, вызывающим коалесценцию частиц. Автор процесса считает, что агломерация под давлением протекает благодаря сдвиговым усилиям, вызванным кавитациями, возникающими в латексе при продавливании через гомо- [c.598]

Наиболее широко учение о структурно-механическом факторе стабилизации развито П. А. Ребиндером. Согласно П. А. Ребиндеру, стабилизующими свойствами обладают, насыщенные или близкие к насыщению адсорбционные слои ориентированных молекул поверхностно-активных веществ, образующие двухмерные структуры. Особенно сильным стабилизующим действием обладают коллоидные адсорбционные слои, являющиеся своеобразными пленочными (двухмерными) tyднями — лиогелями, сильно сольватированными дисперсионной средой и диффузно переходящими в межмицеллярную жидкость. Веществами, способными образовывать такие слои, являются белки и щелочные мыла в гидрозолях, в олеозолях — смолы, мыла поливалентных металлов и липоиды. [c.283]

Третье объяснение стабилизующего действия частично адсорбированных макромолекул предложено А. В. Бромбергом еще в 1946 г. Согласно А. В. Бромбергу, стабилизация в этом случае определяется осмотическими силами, действующими в адсорбционных слоях. Неппер также отметил, что перекрытие слоев частично свободных макромолекул должно приводить к возникновению осмотических сил. Таким образом, изменение энтропии полимерных [c.286]

Недостаток таких ПАВ выражается прежде всего в том, что несм т-ря на очень высокую поверхностную активность, онн неспособпы обеспечить достаточно большое понижение поверхностного натяжения, а поэтому и не обладают смачивающей способностью. Они не образуют мицеллярных структур ни в объеме раствора, ни в поверхностных адсорбционных слоях, не обнаруживая поэтому солюбилизирующего и стабилизующего свойств, а следовательно, не проявляя и моющего действия. [c.77]

Наряду с усовершенствованием конструкции диспергирующих аппаратов [2] важнейшим путем достижения высокой дисперсности в процессах тонкого измельчения служит использование физико-химических — адсорбционных воздействий, применение малых добавок поверхностноактивных 1веи 1еств. Образуемые ими адсорбционные слои всегда вызывают снижение поверхностного натяжения твердых тел. Поверхностноактивные до бавки при диспергировании играют двоякую роль. С одной стороны, они могут образовать стабилизующие поверхностные слои, препятствующие сближению и агрегированию — коагуляции образовавшихся коллоидных частиц. С другой стороны, присутствие поверхностно-активных веществ значительно облегчает сам процесс разрушения частиц в результате адсорбционного понижения прочности. Снижая свободную поверхностную энергию, адсорбционные слои уменьшают работу образования новой поверхности твердого тела и, распространяясь внутрь трещин, облегчают их развитие под действием внешних сил [3]. [c.7]

В полном соответствии с этими представлениями полноценные ПАВ обладают моющим действием. Анион- и катионоактивные МПАВ при малых концентрациях в водных растворах на соответствующих твердых поверхностях всегда вызывают гидрофобизацию и потому применяются как типичные флотореагенты-собиратели. Лишь при повышении концентрации выше ККМ они обнаруживают нормальное смачивающее действие и подавляют флотацию [4, 9]. Это вызывается значительным понижением поверхностного натяжения — ниже 50 эрг1см , а для типичных мыл ниже 30 эрг смНезависимо от этого смачивающее действие вызывается образованием мицелл в самом адсорбционном слое, что всегда ведет к гидрофилизации, подобно образованию второго молекулярного слоя полярными группами, обращенными в водную среду. Подобная же гидрофилизация обеспечивается развитием студнеобразной структуры в адсорбционном поверхностном слое — возникновением структурно-механического барьера для сближения частиц, капель или пузырьков [12]. Наружная поверхность такого барьера должна быть всегда предельно гидратирована (гидрофильна), что и определяет невозможность коагуляции сближающихся частиц без преодоления барьера. Преодоление же барьера, т. е. вытеснение поверхностного адсорбционного слоя при сближении поверхностей, маловероятно из-за резкого возрастания структурной вязкости или, что то же, возникновения ре-лаксирующей упругости сдвига по мере уменьшения толщины слоя. Именно таков механизм стабилизующего дей- [c.17]

При переходе к сильно разбавленным адсорбционным катализаторам стабилизующее действие носителя не только просто возрастает, но переходит в качествеино новое явление термической сверхактивации в разведенных слоях. На рис. 9 приведены данные для катализатора с а = 0,0054 [10]. После двух максимумов активности при 425 и 480°С активность резко возрастает и к 700° С почти в 3 раза превыщает исходную. Не менее отчетливо явление термической сверхактивации видно на [c.164]

Стабилизующее действие ионов электролитов и поверхностно-активных веществ различно по эффективности. Ионная стабилизация заметным образом проявляется только в водных дисперсных системах с малым содержанием диснерсной фазы, напр, в гидрофобных золях (коллоидных р-рах) и в очень разб эмульсиях и суспензиях, в к-рых эффективность соударений частиц вследствие теплового движения и, следовательно, вероятность коагуляции невелика. В концентрированных же системах как водных, так и неводных — технич. эмульсиях, суспензиях, пенах, для устойчивости к-рых требуется сильная стабилизация, последняя может быть достигнута только с помощью поверхностно-активных веществ, адсорбционные слои к-рых структурированы и обладают повышенной прочностью или вязкостью, к этим стабилизаторам относятся полуколлоиды — мыла и высокомолекулярные соединения (защитные коллоиды) типа сапо-шгпов, желатины, белков и др. [c.506]

Кинетическим же стабилизующим действие. обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы, даже гасорб-ичонные слои растворителя в растворах поверхностнонеактивных веществ, повышающих своим присутствием поверхностное [c.19]