Мономолекулярный эмульсий

Эти данные свидетельствуют об увеличении поверхностного натяжения с ростом молекулярного веса, что было отмечено очень давно [129]. С увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается и становится равным нулю при критической температуре [130]. Неуглеводородные материалы, растворенные в нефти, уменьшают поверхностное натяжение. Особенно активно действуют в этом смысле полярные соединения, а также мыла и жирные кислоты. Эффект в значительной мере зависит от концентрацпи поверхностно активного вещества вплоть до критического значения, выше которого дальнейшие повышения концентрации вызывают лишь небольшое изменение поверхностного натяжения. Критическая концентрация соответствует тому значению, которое требуется для образования мономолекулярного слоя на поверхности. Поверхностное натяжение лежит в основе ряда сложных явлений, наблюдаемых у эмульсий и пленок. [c.183]

Повышенную вязкость, вызванную высокой концентрацией эмульгатора, часто приписывают увеличенной адсорбции эмульгатора вокруг капель. Это может быть верно в отдельных случаях (папример, с протеинами), но для многих эмульгаторов маловероятно, чтобы адсорбционный слой был больше толщины одной молекулы. Как только формируется плотный мономолекулярный слой вокруг капель в эмульсиях, приготовленных с этими эмульгаторами, все избыточные молекулы эмульгатора ассоциируются, образуя мицеллы в непрерывной фазе. Эти мицеллы лишают подвижности [c.287]

Капельки, надавливая друг на друга, превращаются в многогранники. Пленки, образующие остов желатинированных эмульсий, построены из сольватирован-ных адсорбционных слоев эмульгатора. В простейшем случае (мономолекулярные слои эмульгатора) строение эмульсий имеет вид, представленный схематически на рис. 1.2. [c.22]

Для расчета количества ПАВ необходимо знать (или задать) площадь А поверхности дисперсной фазы — частиц суспензии или капель эмульсии. Как правило, максимальный эффект, в частности эффект стабилизации суспензий, эмульсий, пен, достигается за счет образования на поверхности всех частиц (капель, ячеек пены) насыщенного мономолекулярного адсорбционного слоя поверхностно-активного вещества. Для этого в системе должно содержаться, как минимум, такое количество вещества которого достаточно для создания такого слоя на всей площади межфазной поверхности А. Оно равно [c.792]

Имеется и другое доказательство в пользу сетчатой структуры [241. В защитном слое непредельной эмульсии иногда присутствуют молекулы ВМС, не соприкасающиеся с поверхностью раздела фаз. Доказывается это опытами по адсорбции на капельках разбавленной эмульсии, которую определяли но понижению межфазного натяжения в системе жидкость — жидкость до и после эмульгирования. В ряде случаев адсорбировалось такое количество ВМ ПАВ, которое не могло разместиться на поверхности даже нри насыщенном мономолекулярном слое. [c.424]

В случае, когда вероятность коагуляции двух частиц эмульсии близка к единице, процесс описывается как бимолекулярная реакция, т. е. п = 2 если же эта вероятность значительно меньше единицы, то протекает процесс эмульгирования, скорость которого отвечает уравнению мономолекулярной реакции (п= ). Возможность протекания реакций других (более сложных) порядков мало вероятна. Общее решение указанного уравнения не получено. В частных случаях, при п= и л = 2, интегрирование дает соответственно [c.56]

Таким образом, вся дисперсная частица оказывается довольно сложной системой, состоящей из 1) ядра кристаллического или жидкого (эмульсии) строения, 2) мономолекулярного адсорбционного слоя, 3) жидкостной оболочки, более уплотненной у поверхности частицы и переходящей постепенно в обыкновенную дисперсионную среду, 4) прочно связанного ионного слоя и [c.219]

Расчет основан на законе сохранения массы вещества и положении, что при стабилизации эмульсии индивидуальным ПАВ имеет место предельная мономолекулярная адсорбция. [c.192]

При обработке химических волокон эмульсиями, водными или органическими растворами текстильно-вспомогательных веществ необходимое для образования мономолекулярного слоя количество веществ сорбируется преимущественно волокном из эмульсии или раствора. Остальная, наиболее значительная часть препарата не сорбирует-ся волокном, а механически откладывается (или отфильтровывается) на его поверхности. [c.21]

В ряде случаев адсорбционные пленки в эмульсиях могут иметь не мономолекулярный характер и, будучи сольватированы, достигают такой толщины, что становятся видимыми под микроскопом [68]. Важные соображения о роли адсорбционных пленок в эмульсиях были высказаны Доннаном и особенно Банкрофтом [69]. Банкрофт рассматривал эту пленку как особую, третью, фазу — оболочку, разделяющую водную и масляную фазы. Эта фаза имеет разные значения поверхностного натяжения по обе стороны ее — на границе с маслом и ка границе с водой, — и тип образующейся эмульсии, В/М или М/В, определяется тем, какое из этих значений выше. Из-за различий поверхностного натяжения по обе стороны промежуточной фазы она изгибается так, что та сторона, где оно выше, становится вогнутой, и эмульгирует капли той жидкости, которая образует эту поверхность раздела. Обращение эмульсии наступает в том случае, когда по какой-либо причине соотношение величин [c.345]

Впоследствии идея сравнительно толстых междуфазных оболочек была развита Робертсом [70], по взглядам которого каждая сторона границы раздела отличается от другой не только поверхностным натяжением, но и электрокинетическим потенциалом. Различие в поверхностном натяжении может быть подтверждено экспериментально, путем сравнения результатов, полученных при измерениях тензиометром Дю-Нуи в зависимости от направления, в котором кольцо перемещается через границу раздела. Существование эмульсий двух типов и в особенности явления обращения эмульсий указывают на то, что изгибание междуфазной поверхности в ту или другую сторону связано с изменением величины свободной энергии. Это, в свою очередь, легко находит объяснение, если исходить из существования оболочки макроскопической толщины, междуфазное натяжение по обе стороны которой различно. Значительно труднее найти объяснение этому, если предполагать, что междуфазная пленка мономолекулярна [71]. [c.346]

Добавка эмульгатора составляла 1 % от массы эмульсии, что соответствует двух-четырех кратному количеству эмульгатора по сравнению с количеством, необходимым для образования мономолекулярного слоя на поверхности частиц. [c.177]

Проведенные в 1976 г. сотрудниками ВНИИСПТнефти исследования показали, что ПАВ, обычно рекомендуемые в качестве эмульгаторов и стабилизаторов маловязких нефтяных эмульсий, не обеспечивают гидрофильность металлической поверхности. Причинами этого являются мономолекулярный характер адсорбции ионогенных ПАВ с ориентацией молекул углеводородными концами в наружную сторону от металла и отсутствие адсорбции неионогенных ПАВ. Поэтому указанные ионогенные ПАВ рекомендуется применять в трубопроводном транспорте нефти с водой только с добавками, улучшающими избирательное смачивание внутренней поверхности трубы со стороны водной фазы (типа силиката натрия, жидкого стекла, гексаметафосфата и триполифосфата натрия, полиакриламида, солей карбоксилметилцеллюлозы и др.). [c.114]

Наиболее полно изучена коагуляция лиофобных золей, для которых Б. В. Дерягиным и Л. Д. Ландау, а также Г. Крейтом создана теория, в значительной степени носящая количественный характер. В основе ее лежит баланс молекулярных сил ван-дер-ваальсового притяжения и сил отталкивания, возникающих при сближении частиц, несущих однотипные двойные электрические слои. На больших расстояниях ван-дер-ваальсовы силы незначительны, но все же больше сил электрического отталкивания, поскольку первые уменьшаются по степенному закону, а вторые — по экспоненциальному. При сближении частиц с достаточно высоким потенциалом до границ их ионных атмосфер, т. е. при зазорах порядка 10 см, начинают превалировать силы отталкивания, быстро возрастающие до максимального значения. Так возникает энергетический барьер, препятствующий сближению частиц на расстояния, близкие к мономолекулярным, когда решительный перевес вновь приобретает силы сцепления. По своему физическому смыслу этот энергетический барьер соответствует расклинивающему давлению Дерягина. Теория позволяет рассчитать наименьший потенциал, при котором исчезает этот барьер и может быть осуществлено агрегирование, соответствующее так называемой нейтрализационной коагуляции. Могут быть определены также условия коагуляции, связанной не с разрядкой поверхности, а сжатием диффузного слоя из-за увеличения концентрации электролитов. Б. В. Дерягиным выведен для этого критерий, соответствующий случаю слабо заряженных глобул разбавленных эмульсий и совпадающий с эмпирическим критерием Г. Эйлерса и Д. Корфа. [c.82]

В данной книге представлены практически все основные разделы учения о поверхностных явлениях, включая прикладные направления. Естественно, что не все разделы развиты одинаково. Особое внимание обращено на мономолекулярные слои на различных — твердых и жидких — подложках, явления на поверхности твердых тел, включая адсорбцию газов и паров. Сжато, но на высоком научном уровне изложена теория электроиоверхностных явлений, эмульсий и пен. Несколько более кратко рассматривается область силы дальнодействия и связанные с этим вопросы устойчивости коллоидов. К каждому разделу даны интересные задачи. Все это, безусловно, потребовало большого труда и оказалось возможным только благодаря глубокой эрудиции автора. Можно с полным основанием сказать, что книга Адамсона уникальна, другой такой по охвату области поверхностных явлений сейчас нет. [c.5]

Дерягин называет такие слои сольватными, приписывая им квази-упругие свойства. Однако он отказывается дать этому явлению сколько-нибудь определенное объяснение, допуская, что - поверхность может ориентировать или как-то изменить состояние прилегающего мономолекулярного слоя жидкости этот последний слой, в свою очередь, может ориеитиро вать следующий слой жидкости (или хотя бы вызвать в нем некоторое изменение состояния, связанное с некоторым уменьшением свободной энергии) . Мы умышленно привели цитату из работы Дерягина, чтобы показать, что для допущения существования толстых сольватных слоев (1 о.), обусловливающих расклинивающее действие, пока не найдено никаких ясных физических объяснений. Поэтому попытка наличием этих слоев объяснять различные явления в области коллоидов не имеет никакой определенной перспективы н находится в явном противоречии со всем существующим опытным материалом. В самом деле, допустим, что эффект, обнаруженный Дерягиным, является эффектом сольватационнЫ М и, следовательно, одновременно эффектом стабилизации. Так как минеральные коллоиды образуются из частиц, смачивающихся водой, и в этом смысле они обладают лиофильной поверхностью, мы должны были бы наблюдать значительный эффект стабилизации при условии диспергирования таких частиц в чистой воде, допуская при этом высокую степень дисперсности, обеспечивающую частицам достаточное броуновское движение. Между тем, опыт показывает, что в этих условиях невоз1можно получить сколько-нибудь длительно устойчивую систему и присутствие вещества, адсорбирующегося поверхностью с одной стороны, и растворимого в избранной дисперсионной среде, — с другой, является совершенно обязательным условием образования устойчивого золя или ух тойчивой суспензии (эмульсии). В этом отношении изложенная выше (ом. явления адсорбции) лангмюровская теория является более приемлемой по крайней мере для систем с дисперсиоиной средой, имеющей высокую диэлектрическую константу. Заметим [c.186]

Начнем со сверхкритических систем. Все растворы (если вообще можно говорить о растворе выше критической точки жидкость—пар растворителя) находились заведомо выше 02- Следовательно, отдельные молекулы при достаточно низкой концентрации должны были превратиться в мономолекулярные капельки расплава. До тех пор, пока полимерная фаза представляла собой моно- или мультимоле-кулярную эмульсию (или, скорее, аэрозоль), на подложку должны попадать такие капельки (аналогия с коллоидным раствором ниже ВКТС — полная), которые, застывая, превращаются в обычные глобулы. При повышении концентрации, по-видимому, ситуация менялась вместо дисперсной системы появлялась макроскопическая фаза расплава, которая и разбрызгивалась. Вопрос о том, были ли макромолекулы в этом расплаве развернуты с самого начала или разворачивание происходило вследствие выстреливания , вряд ли может быть решен однозначно. [c.122]

Обычно диспергированием не удается получить частицы очень малых размеров. При дроблении свободная энергия поверхности увеличивается, вследствие чего частицы начинают слипаться, что приводит к уменьшению величины повевхности А. Конкуренция процессов дробления (т.е. уменьшения размеров) частиц и слипания (т.е. увеличения размеров) приводит к некоторому равновесному состоянию, лимитирующему размеры частиц. Чтобы снизить предельно возможный размер частиц, в процессе дробления добавляют поверхностно-активные вещества, адсорбция которых понижает величину поверхностного натяжения (С - что при том же значении позволяет добиться большей степени измельчения (рис. 6.1, б). Это явление называют эф-фектом Ребиндера (или адсорбционным эффектом понижения прочности). Советский- ученый П.А. Ребиндер сформулировал следующее правило "В присутствии поверхностно-йктивных веществ энергия, требуемая для размельчения твердых тел, снижается". Примером может служить процесс дробления кварца, энергия размельчения которого зависит от влажности окружающей среды, что объясняется адсорбцией воды на поверхности измельченного кварца Эффект максимален при влажности, соответствующей образованию мономолекулярного слоя, и уменьшается с уменьшением или увеличением влажности. Аналогичный эффект наблюдается при образовании эмульсии в жидкости. Наличие эмульгаторов (обычно это поверхностно-активные вещества) облегчает процесс эмульгирования и стабилизирует образук>-щуюся систему. [c.199]

Для эффективной сенсибилизации необходимо иметь оптимальное (порядка 10—30%) покрытие сенсибилизатором зерен AgX. При мономолекулярном покрытии зерен AgX, что было бы желательно с точки зрения оптимального поглощения и уменьшенного рассеяния света, наблюдается сильная десенсибилизация. Первых успехов в устранении этого эффекта удалось достичь, когда химической сенсибилизацией получили эмульсии с зародышами, находящимися под поверхностью зерен, их спектрально сенсибилизировали. Благодаря этому фотоэлектроны улавливались внутри зерен, а дырки — на поверхности кристаллов. Уменьшения десенсибилизирующих свойств сенсибилизаторов можно добиться с помощью больших концентраций Ag+. При этом увеличивается число эффективных электроноулавливающих уровней в AgX, которые могут успешно конкурировать с другими ловушками. [c.69]

Всп енивателями могут быть только те вещества, которые значительно изменяют поверхностное натяжение воды. Вспениватели имеют поверхностное натяжение в пределах от 20 до 60 дн1см. Добавка вспенивателей в пульпу понижает ее поверхностное натяжение за счет образования на поверхности пульпы мономолекулярного ориентированного слоя, состоящего из молекул вспенивателя. Последние имеют в своем составе как гидрофильную, так и гидрофобную группы атомов, поэтому они располагаются на поверхности стенок пузырьков так, что их полярные группы, образующие гидрат, направлены к водной фазе, а их аполярные части в сторону от нее. Благодаря этому образующиеся внутри жидкости пузырьки покрыты мономолекулярным слоем вспенивателя и каждый пузырек может столкнуться с другими, не сливаясь с ними, вследствие чего образуется пена. Не всякое вещество, являющееся хорошим вспенивателем, пригодно для флотации. Хороший вспениватель должен быть мало растворим в воде (0,1—1,0%) и давать обильную пену в малых концентрациях, легко образовывать эмульсию и способствовать диспергированию вводимого в пульпу коллектора. Как вспениватели наиболее распространены сосновое масло и крезол, хорошим вспенивателем является также терпинеол. [c.177]

В процессе эмульгирования могут образовываться прямые, или гидрофильные эмульсии (масло в воде) и обратные, или олеофильные (вода в масле). Для процессов флотации пригодны лишь гидрофильные эмульсии. Скорость ультразвукового эмульгирования веществ зависит от па[раметров ультразвукового поля (частоты и интенсивности ультразвука), окружающей температуры и от типа эмульгирующего устройства. От конструкции эмульгирующего устройства зависит как дисперсность, так и стойкость получаемой эмульсии. В эмульсии, получаемые механическими способами, приходится добавлять специальные стабилизаторы (эмульгаторы), назначение которых состоит в умень-, шении межфазного поверхностного натяжения. Молекулы эмульгатора, адсорбируясь на поверхности частичек эмульсии, образуют мономолекулярную пленку, препятствующую их коалесценции. При ультразвуковом эмуль- [c.407]

Физические факторы. В ранних теориях, например в теории Уэджа, граница раздела вода—масло рассматривалась как зона, заполненная эмульгатором. В случае эмульсии В/М алифатические цепочки должны ориентироваться наружу по направлению к дисперсионной среде (маслу) и в обратном направлении для эмульсий М/В. Это положение, подтверждающее правило Банкрофта, объясняет стабильность эмульсии наличием на границе раздела фаз плотноупакованной мономолекулярной пленки. Шульман и Кокбейн своими работами в области мономолекуляр-ных пленок, образованных смесью эмульгаторов, установили, что если возникает уплотненная (конденсированная) пленка комплекса на границе раздела фаз, то она выдерживает большее давление, чем моно молекулярный слой, образованный каждым из компонентов смеси в отдельности. Основываясь на этом, они показали, что для получения высокостабильных эмульсий М/В нленки на границах раздела фаз должны быть сильно уплотнены, иметь небольшое межфазное натяжение и обладать электрическим зарядом. [c.352]

Благодаря наличию в молекуле активной группы, имеющей сродство к воде, и углеводородного радикала, имеющего сродство к маслу, ПАВ снижает поверхностное натяжение на границе раздела фаз и тем самым препятствует слиянию дисперсной фазы и расслоению эмульсии. От концентрации эмульгаторов — стабилизаторов эмульсии и их строения зависит устойчивость образующихся эмульсий, а объемное соотношение воды и масла определяет тип эмульсии. Устойчивость эмульсий возрастает с увеличением в них концентрации ПАВ до насыщения адсорбционного слоя на границе раздела фаз, т. е. до образования мономолекулярного слоя с оптимальными структурно-механическими свойствами. Стабилизация эмульсий и образование мономолекулярного слоя достигаются при очень малых объемных концентрациях ПАВ в системе, так как оно концентрируется преимущественно на границе раздела фаз. Так, при добавлении в воду олеата натрия 10 моль1см концентрация его на границе с воздухом достигает 3-10 моль1см , а поверхностное натяжение снижается с 72,8 до 30 эрг/ см . Только в молекулярном, т. е. истинно растворенном состоянии, ПАВ концентрируется на границе раздела фаз и снижает межфаз-ное поверхностное натяжение, проявляя свою поверхностную активность. Как показано на рис. 42, молекулы ПАВ, образующего защитный адсорбционный слой на границе раздела фаз, в случае эмульсий масло в воде ориентируются внутрь дисперсной фазы углеводородным радикалом, а в случае эмульсий вода в масле — полярной группой. [c.132]

Авторы неправы, подчеркивая мономолекулярность адсорбционных слоев как необходимую особенность их строения. Это справедливо только для молекулярно-растворимых поверхностноактивных веществ, в растворах же мыл они имеют коллоидный характер, представляя собой гидратированные студнеобразные пленки полимолекулярной толщины. Что касается эмульгирующего действия нерастворимых в воде глин, то оно никакого отношения к поверхностной активности не имеет, будучи связано с явлениями смачивания (см. В. Клейтон, Эмульсии, Издатинлит, М., 1950, а также Конспект общего курса коллоидной химии по лекщ1ям акад. П. А. Ребиндера, изд, МГУ, М., Ш).— Прим. ред. [c.12]

В дальнейшем эти представления о роли адсорбционных пленок получили широкое развитие в работах Шульмана с сотрудниками и других авторов. Было установлено, что наиболее стабильные эмульсии типа М/В образуются в том случае, когда присутствуют два эмульгатора, из которых один растворяется преимущественно в масле и способствует образованию эмульсии типа В/М, а другой — в воде и способствует образованию эмульсии типа М/В. Такой случай имеет, например, место, когда применяется олеат натрия или какое-либо другое мыло при достаточно низких значениях pH, чтобы мог происходить гидролиз мыла. Очевидно, эмульгатором в этих условиях является смесь мыла со свободной жирной кислотой. В качестве аналогичных примеров можно указать также на применение холестерина и цетилсульфата натрия или высших жирных аминов и их хлористоводородных солей. Однако не всякая комбинация из эмульгаторов, растворимых в воде и соответственно в масле, дает хорошие результаты. В оптимальных случаях оба эмульгатора должны образовывать на междуфазной границе раздела прочный комплекс мономолекулярного строения, в котором должны находиться совместно оба сорта молекул. Такие монослои образуются, когда молекулы одного вида из раствора проникают в гомогенный нерастворимый монослой, состоящий из молекул другого вида. Процесс взаимодействия обоих компонентов сопровождается резким снижением поверхностного натяжения и приводит к образованию конденсированной пленки, отличающейся высокой стабильностью. Для получения высокостабильных эмульсий типа М/В обычно является необходимым выполнение следующих условий 1) в водной фазе должен находиться избыток эмульгатора 2) междуфазный адсорбционный слой должен представлять собой [c.346]

Межфазные пленки в устойчивых эмульсиях, образованные водо- и маслорастворимыми эмульгаторами, независимо от того, мономолекулярны они или полимолекулярны, во многих случаях представляют собой молекулярные комплексы [40]. Часто требуется продолжительное время, чтобы пленки пришли в состояние равновесия, и это может быть причиной старения некоторых эмульсий. Так, Шерман [41] показал, что постоянное значение вязкости межфазной пленки, образованной в системе минеральное масло—вода—полуторный олеат сорбитана, при 25° достигается лишь через 400—600 час. Аналогичная задержка в достижении равновесия наблюдалась в системах, содержащих различные соединения жирного ряда, воду и полиоксиэтиленовые эфиры стеариновой кислоты. В этом случае скорость дортижения пленками их конечного состояния можно было определить путем измерения диффузии и межфазного поверхностного натяжения [42]. [c.348]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология