Поверхностное натяжение растворов солей и кислот в вод

Предельным (максимальным) случаем смачивания является растекание. Как правило, оно происходит в результате взаимодействия (соприкосновения) тел, строение молекул которых похоже. Например, на поверхности воды (тело с полярными молекулами) растекаются органические кислоты, растворы их солей, высшие спирты и другие вещества с полярными молекулами. Растекание возможно и при контакте двух взаимно нерастворимых тел (жидкостей), обладающих значительным различием поверхностных натяжений (о,, > а ) и достаточно большими силами адгезии, обуславливающими достаточно малое значение поверхностного натяжения на границе между жидкостью и смачиваемым телом (От. ж). Условием и количественной характеристикой растекания служит критерий Гаркинса [c.32]

Все многообразие зависимостей поверхностного натяжения от концентрации может быть представлено кривыми трех типов (рис. 43). Для поверхностноактивных веществ (ПАВ) характерны кривые типа 1. ПАВ менее полярны по сравнению с растворителем, обладают меньшим, чем растворитель, поверхностным натяжением. Интенсивность взаимодействия молекул растворителя с молекулами ПАВ меньше, чем молекул растворителя между собой. По отношению к воде, полярному растворителю, поверхностно-активными веществами являются органические соединения, состоящие из углеводородного радикала (гидрофобная или олеофильная часть) и полярной группы (гидрофильная часть) карбоновые кислоты, их соли, спирты, амины. Такое дифильное строение молекулы является характерным признаком ПАВ. Углеводородные цепи, не имеющие постоянного дипольного момента, гидрофобны, взаимодействуют с молекулами воды слабее, чем между собой, и выталкиваются на поверхность. Поэтому органические вещества, не обладающие полярной группой (например, парафины, нафтены), в воде практически нерастворимы. Полярные группы типа —ОН, —СООН, —NH и др. обладают высоким сродством к воде, хорошо гидратируются, и наличие такой группы в молекуле обусловливает растворимость ПАВ. Таким образом, растворимость ПАВ в воде зависит от длины углеводородного радикала (растворимость уменьшается с увеличением длины в гомологическом ряду). Например, карбоновые кислоты i — С4 неограниченно растворяются в воде растворимость кислот С5 — С12 заметно падает с ростом числа С-атомов, а при длине углеводородной цепи более i2 они практически нерастворимы. Увеличение длины углеводородного радикала молекулы ПАВ на одну СНа-группу приводит к увеличению поверхностной активности в 3,2—3,5 раза (это правило называется правилом Дюкло — Траубе). [c.205]

Различные вещества, растворяясь в одной и той же жидкости, могут либо повышать, либо понижать поверхностное натяжение и соответственно изменять запас поверхностной энергии системы. Например, неорганические соли, растворяясь в воде, несколько повышают величину поверхностного натяжения ее (поверхностно-неактивные вещества). Органические вещества жирные кислоты, спирты, мыла и другие в значительной степени понижают а воды. Такие вещества называются поверхностноактивными. [c.354]

Фенолы - слабые кислоты (константа диссоциации = 10 1 +10 ) хинолин и изохинолин — слабые основания (константа диссоциации = 10" ), поэтому степень их извлечения несколько уменьшается из-за частичного гидролиза солей. Последний может быть подавлен при использовании избытка реагентов, а его неблагоприятное действие в определенной мере снято в результате использования противотока масел и реагентов. По условиям равновесия принципиальных ограничений полноты извлечения фенолов и оснований из фракции нет. Он ограничивается условиями массообмена, а лимитирует процесс диффузии извлекаемых веществ в масле. Перемешивание увеличивает скорость процесса, но не может интенсифицироваться беспредельно из-за легкой эмульгируемости масел, что связано с малым поверхностным натяжением на границе раздела фаз масло - щелочной раствор. На полноту извлечения фенолов влияет присутствие во фракциях оснований, образующих с нолами в маслах относительно стабильные продукты взаимодействия (энергия взаимодействия 25-33 кДж/моль). [c.329]

Необходимо учитывать, что в жесткой воде обычные мыла жирных кислот не только не моют, но благодаря образованию нерастворимых кальциевых и магниевых солей могут загрязнять отмываемые поверхности. В этом случае необходимо умягчать воду добавлением щелочных электролитов, особенно фосфатов. Такие электролиты повышают адсорбционную способность поверхностно-активных веществ и, следовательно, снижают поверхностное натяжение растворов, понижают критическую концентрацию мицеллообразования и усиливают структурно-механические свойства адсорбционных слоев и пленок в пенах. [c.161]

Действительно, в водных растворах растворимые в воде органические вещества, поверхностное натяжение которых меньше, чем у воды (табл. 41), концентрируются в поверхностном слое, т. е. имеет место положительная адсорбция. О наличии ее можно судить по понижению поверхностного натяжения раствора. Кроме таких органических веществ, как спирты и жирные кислоты, поверхностное натяжение воды понижают растворенные в ней мыла, т.е. щелочные соли жирных кислот, а также синтетические моющие средства. Для создания высокой концентрации в поверхностном слое требуется очень небольшое их количество. Так, [c.235]

Поверхностную активность полиметакриловой кислоты и ее связь с молекулярным весом полимера исследовали Качальский и Миллер [421. Они показали, что поверхностное натяжение растворов при данной концентрации снижается тем сильнее, чем выше молекулярный вес полиэлектролита и чем меньше степень диссоциации добавки нейтральных солей увеличивают их поверхностную активность. Авторы заключили, что при адсорбции полимерные молекулы выпрямляются и вытягиваются в поверхностном слое и что под наружным монослоем существует второй слой, но уже образованный свернутыми молекулами. [c.115]

Влияние pH среды на поверхностное натяжение растворов аммонийной соли сульфонафтеновых кислот [c.25]

Т. е. С повышением температуры поверхностное натяжение раствора понижается. Нами было проведено несколько опытов по выяснению влияния температуры на пенообразующие свойства чистых растворов как натровой соли сульфонафтеновых кислот, так и сапонина. [c.45]

При полимеризации в эмульсиях мономер, водорастворимый инициатор, стабилизатор и другие добавки распределяются при интенсивном перемешивании в воде или водных растворах солей в присутствии эмульгатора, образуя эмульсию. Скорость процесса больше, чем при полимеризации в массе, а образовавшийся полимер имеет наиболее высокую молекулярную массу. Реакционные смеси, как правило, состоят из большого числа компонентов жидкого мономера (15—30% от массы всей смеси), воды (60—80%), эмульгатора, инициатора, растворимого в воде, и регуляторов (pH среды, поверхностного натяжения, степени полимеризации и разветвленности полимера). Величина pH среды влияет на скорость полимеризации, а также на качество и выход образующегося полимера. Кроме того, на кинетику процесса и степень полимеризации будущего полимера влияют температура и время процесса, количество инициатора, количество и характер эмульгатора, а также скорость механического перемешивания н другие факторы. Получив полимер с нужными свойствами, добавляют кислоты или другие электролиты для разрушения эмульсии. [c.196]

Установление равновесного значения поверхностного натяжения. Баланс молекулярных сил на вновь образованной поверхности индивидуальных жидкостей, а следовательно, и равновесное значение поверхностною натяжения устанавливаются практически мгновенно. На поверхности же растворов поверхностно-активных веществ должна установиться равновесная концентрация поверхностно-активного вещества, что осуществляется в результате диффузии. Поэтому, если молекулы поверхностно-активного вещества большие, медленно диффундирующие, например молекулы высших жирных кислот и их солей, равновесное значение поверхностного натяжения на границе раствор — воздух может устанавливаться довольно долго. [c.120]

Образование эмульсии происходит и при отмывании жирных пятен мылом. Пептизированные, а затем стабилизированные солями жирных кислот частички жира легко уносятся водой. Теория моющего действия, разработанная акад. П. А. Ребиндером с сотрудниками, рассматривает сложный комплекс различных процессов. Согласно этой теории, моющие средства должны быть высоко поверхностно-активными гидрофильными эмульгаторами (поверхностное натяжение моющего раствора должно быть почти вдвое ниже, чем у воды). Моющее действие этих растворов возрастает с повышением их концентрации и увеличением гидрофобной части молекулы применяемого эмульгатора. [c.166]

ЛИОТРОПНЫЕ РЯДЫ — ряды, в которых ионы последовательно располагаются по величине их влияния на свойства растворителя в растворе или дисперсионной среды в дисперсной системе. Например, Л. р. ионов, размещенных по их возрастающему влиянию на вязкость и поверхностное натяжение Еодных растворов, на растворимость в воде, на набухание высокомолекулярных веществ (белков, пектинов, агар-агара, крахмала и др.), на застудневание водных растворов таких веществ, а также их высаливание из растворов и т. д. Расположение ионов в Л. р. зависит от их способности связывать воду, которую они отнимают от гидратированных молекул, растворенного вещества или частиц дисперсной фазы. Наиболее изучен ряд неорганических анионов SQ2-, F-, 107, Br0 , l-, 10J-, Вг- <0 и т.д., менее четко выражено отличие в Л. р. однозарядных Li+, Na+, К" , Rb+ и двузарядных Mg +, a +, Sг , Ba + катионов. Впервые Л. р. по высаливаншо яичного альбумина натриевыми солями различных кислот был установлен R 1888 г. Г. Гофмейстером. Процессы ьысаливания имеют большое практическое значение в технологии многих производств. [c.148]

Эмульсии нередко встречаются в организме человека жиры в крови и лимфе находятся в эмульгированном состоянии (эмульгатор— белки крови) при пищеварении в кишечнике также образуется жировая эмульсия, но здесь стабилизатором служат соли желчных и жирных кислот. Опыты показали, что растворы солей желчных кислот могут обладать поверхностным натяжением менее 1 эрг см , т. е настолько низким, что может идти самопроизвольное [c.190]

Поверхностно-активные вещества — вещества, снижающие при растворении поверхностное натяжение растворителя сго. К классу ПАВ (в случае водных растворов) относится больщинство органических растворимых в воде соединений кислоты и их соли, спирты, эфиры, амины, аминокислоты, белки и др. Для них а снижается с ростом с (кривая /) и, следовательно, da/d -< 0. В этом случае, согласно уравнению (VI. 8а), Гг > 0 иначе говоря, адсорбция положительна. Таким образом, концентрация ПАВ в поверхностном слое оказывается большей, чем в объемной фазе — в соответствии с рассмотренным выше качественным рассуждением. [c.75]

Поверхностное натяжение 2- и 0,2%-ных растворов натриевых солей диалкилуксусных кислот при 25 °С мало отличается от поверхностного натяжения растворов солей нормальных кислот и снижается с увеличением разветвленности кислот Qg и Qg. [c.124]

Далее, нами было исследовано влияние на поверхностное натяжение растворов добавления нейтральных, кислых и щелочных электролитов. В качестве нейтрального электролита был взят Na l щелочных Na Og и NagROj и кислого НС1, причем количество электролитов варьировалось от 0,01 до 1 эквивалента на один эквивалент аммонийной соли сульфонафтеновой кислоты. [c.25]

Низкое значение поверхностного натяжения растворов солей с парафиновыми цепями доказывает, что их поверхность почти полностью покрыта адсорбированными молекулами. Их поверхностные плёнки, однако, являются, по всей вероятности, газообразными . Адам обнаружил это даже для гомологов бромистого пиридина и иодистого триметиламмония с 20 и 22 углеродными атомами, которые достаточно мало растворимы и допускают исследование плёнок методами, описанными в гл. П. То же самое было установлено Адамом и Миллером ° для жирных кислот вплоть до jg на щелочных растворах лри комнатной температуре. Вполне естественно, что при более короткой цепи (лзурат калия, j.,) получаются также газообразные адсорбционные плёнки 6. [c.173]

Поскольку в литературе отсутствуют данные об изменении псвер.хностного натяжения водных растворов смоляных и жирных кислот, а также щелочного лигнина от их концентрации, нами были проведены такие исследования. Лигнин и суммарно смоляные и жирные кислоты были выделены из сточных вод и приготовлены водные растворы щелочного лигнина и натриевых солей кислот различной концентрации. Поверхностное натяжение разбавленных водных растворов щелочного лигнина и натриевых солей смоляных и жирных кислот (суммарно) определено методом максимального давления пузырька воздуха в приборе П. А. Ребиндера при 20° С. Как видно из приведенных данных (рис. 1), поверхностное натяжение водных растворов солей смоляных и жирных кислот с повышением их концентрации до 4,8 г/л (критическая концентрация мицеллообразования — ККМ) резко падает. Дальнейшее повышение концентрации мыл не оказывает влияния на поверхностное натяжение растворов. В сульфатном мыле смоляные и жирные кислоты содержатся в соотношении 1 1с небольшим отклонением в ту или другую сторону. Из жирных кислот главным образом содержится пальмитиновая кислота и в небольшом количестве олеиновая и лино-левая кислоты. Для всех этих кислот характерно линейное строение их молекул, причем длина их значительно превышает поперечные размеры. Смоляные кислоты представляют собой смесь, по составу близкую к абиетиновой кислоте. Все они имеют кольчатое строение, причем длина и поперечник молекул имеют одинаковые размеры. Имея различное строение, смоляные и жирные кислоты обладают и различными поверхностно-активными свойствами. Поверхностные свойства у смоляных кислот выражены несколько слабее, чем у жирных. Этим и следует объяснить, что ККМ смеси кислот достаточно высока. Критическая концентрация мицеллообразования водных растворов олеата натрия при 20° С составляет 1 г/л. Лигнин обладает очень слабой поверхностной активностью, ККМ лигнина составляет 10 г/л, при этом поверхностное натяжение растворов 66 дин см К [c.43]

Смешанные поверхностно-активные вещества. Имеется много данных о наличии примесей, сильно влияющих на поверхностное натяжение растворов. Например, длинноцепочные спирты, кислоты, неионные дифильные ПАВ дают хорошо известный минимум на кривой сг — с солей с парафиновыми цепями (в частности, лауриловый спирт в натрип-лаурилсульфате). В действительности неионные примеси солюбилизируются ионным монослоем, так как гидрофобные цепи могут проникать между молекулами первичного ПАВ, которые уже ориентированы на поверхности. (При концентрации выше ККМ пеионные молекулы солюбилизируются мицеллами обратно в основной объем фазы.) Таким образом, присутствие основного ПАВ усиливает поверхностную активность примеси, и общее понижение поверхностного натяжения а будет больше, чем сумма понижений а, полученная этими веществами в отдельности. [c.89]

Предположим, что в растворе находится соль слабой кислоты, обладающей в свободном состоянии капиллярной активностью. При добавлении к такому раствору какой-нибудь сильной, но ка-пиллярно-иеактивной кислоты, слабая кислота будет выделяться и поверхностное натяжение будет уменьшаться, пока слабая кислота не выделится полностью. Таким же образом можно титровать неактивную соль какого-нибудь активного слабого основания (папример, хинин-гидрохлорид). При добавлении к раствору такой соли более сильной щелочи поверхностно-активное основание будет выделяться, в результате чего понизится поверхностное натяжение раствора. Капиллярно-активные растворы слабых кислот или оснований могут, следовательно, служить индикаторами концентрации ионов водорода или гидроксила. Наибольшее изменение поверхностного натяжения происходит в той области pH, при которой выделяется главная часть поверхностно-активного вещества. Мы можем поэтому говорить об интервале перехода капиллярно-активного индикатора, как это делается в отношении цветовых индикаторов. [c.301]

Электролит № 1 — стандартный. Применяется для всех видов хромирования — декоративного, твердого, пористого. Важным требованием к нормальной эксплуатации электролита является отношение хромового ангидрида к серной кислоте, равное 100 1 (допустимые отклонения 120 1—90 1). Продукт Хромин вводится в ванну для уменьшения поверхностного натяжения раствора с 73 до 30—34 дин/см, что позволяет значительно снизить количество уносимого из ванн хромовОго ангидрида выделяющимися водородом и кислородом, сократить вынос хромовых солей в сточные воды, оздоровить условия труда хромировщиков и улучшить рассеивающую способность электролита. [c.148]

Как показали исследования [121], для изменения физикохимических свойств раствора пестицида необходима определенная, критическая концентрация ПАВ. Наибольшее снижение поверхностного натяжения водных растворов отмечают при концентрациях ПАВ в пределах 0,01—0,1%- При более высоких концентрациях ПАВ, превышающих критическую концентрацию ми-целлообразования, поверхностное натяжение раствора остается неизменным, но мицеллы могут способствовать растворению кутина и частичному удалению из него воска. Как показал Ворт-ман [122], добавление ПАВ к водному раствору натриевой соли 2М-4Х способствовало изменению строения кутикулярного воска и усилению смачиваемости листьев брюквы и пшеницы нри добавлении к растворам производных феноксиуксусной кислоты усиление гербицидного действия отмечено при концентрациях ПАВ от 0,1—0,25 до 5% [123]. В целом катионные ПАВ наиболее фитотоксичны, неионогенные занимают промежуточное положение, а анионные характеризуются минимальным фитотоксическим действием [124]. Фитотоксическое действие высоких концентраций ПАВ, по мнению Дженсена [125], заключается в растворении некоторых компонентов кутикулы и повреждении расположенных непосредственно под нпми клеток мезофилла. Из-за частичного растворения клеточных оболочек под действием ПАВ содержание клеток может перетекать в межклетники [95]. [c.217]

Вода, содержащаяся между гидрофильными частями молекул вещества, образует устойчивую пленку пены. С уменьшением толщины пленки стабильность пены увеличивается. Реймут экспериментально доказал, что пленка пены сульфатов первичных спиртов значительно тоньше, чем нленка натриевых солей карбоновых кислот [21]. Бурцпк установил, что наибольшая устойчивость пены достигается при низких значениях поверхностного натяжения раствора и средней скорости снижения поверхностного натяжения при уменьшении концентрации раствора [22]. [c.13]

Для выяснения этого вопроса было исследовано модифицирующее действие на нитрофоску гомологического ряда натриевых солей эфиров сульфоянтарной кислоты. Логарифмы критических концентраций мицеллообразо-вания (ККМ) и поверхностная активность растворов этих ПАМ (0=—Л ж/КММ) линейно уменьшаются с ростом длины, углеродного радикала (Д ж — изменение поверхностного натяжения раствора при введении добавки ПАВ). [c.194]

Адсорбция на поверхности жидкости. Если поверхностное натяжение раствора какого-либо вещества меньще, чем чистого растворителя, то вещество будет стягиваться к поверхности — его концентрация в поверхностном слое будет больше, чем во всей массе раствора. Такое вещество называют поверхностно-активным. По отношению к воде поверхностно-активные вещества мыло, жиры, олеиновая кислота и т. п. Наоборот, вещество, повышающее поверхностное натяжение, концентрируется в массе растбора, так как теперь переход молекул растворенного вещества в поверхностный слой понижает поверхностное натяжение. К таким веществам относятся неорганические соли. Их называют поверхностно-неактивными. [c.207]

Убедительно показано, что с уменьшением поверхностного натяжения раствора его пенообразующая способность увеличивается [3, 45, 46], так как с зпменьше-нием о затрачивается меньшая работа для получения одинакового объема пены [см. уравнение (2.3)]. Это подтверждают также данные работы [33], в которой пенообразующая способность растворов солей жирных кислот определяли по методу Штипеля [1], а величины о измеряли с помощью сталагмометра [c.25]

Соли кислых эфиров, полученных из лаурилового, цетилового и олеилового спиртов, равноценны до своему моющему и пено-образующему действию, но отличаются по растворимости [110]. При отмывке шерсти натриевая соль олеилсерной кислоты превосходит по своим качествам лаурилсульфат натрия [111]. Аммониевая и натриевая соли цетилсерной кислоты изменяют поверхно,-стное натяжение воды в такой же степени, как и натриевая соль кислого сульфата рицинолевой кислоты [109]. Имеются данные [112] о поверхностном натяжении на границе раздела парафин нового масла и водных растворов ряда солей додецил-(лаурил-), тетрадецил-, гексадецил- (цетил-) и октадецилсерных кислот при различных температурах. Согласно указаниям Смиса и Джонса [113], присутствие алкилсульфата натрия вызывает значительную погрешность при колориметрическом измерении pH растворов. [c.21]

Физиологическое действие желчных кислот заключается главным образом в том, что они облегчают расщепление и переваривание жиров. Свободные кислоты с трудом растворяЕотся в воде, но их щелочные соли обладают хорошей водорастворимостью. Соли желчных кислот сильно снижают поверхностное натяжение воды и поэтому способны эмульгировать жиры, тем самым переводя их в форму, более благоприятную для воздействия энзимов. С другой стороны, некоторые желчные кислоты, например дезоксихолевая и холевая, способны давать с нерастворимыми в воде веществами (высшими жирными кислотами, высшими кетонами, углеводородами и т. д.) высокомолекулярные продукты присоединения, образующие коллоидные растворы в воде и легче поддающиеся в этой форме ферментативному расщеплению. Например, холеиновая кислота, найденная в желчи человека, является таким продуктом присоединения, построенным из 8 молекул дезоксихолевой и 1 молекулы пальмитиновой нли стеариновой кислот. [c.872]

Поверхностно-активными веществами относительно воды являются многие органичедщй,соединения, а именно жирные кислоты с достаточно большим углевод ор ДНым jJaдикaлuм, соли этих жир-ных кислот (мыла), сульфокислоты и их соли, спирты, амины. Характерной особенностью строения молекул большинства поверхностно-активных веществ является, их днфильность, т. е. строение молекулы из двух частей — полярной группы и неполярного углеводородного радикала. Обладающая значительным дипольным моментом и хорошо гидратирующаяся полярная группа обусловливает сродство поверхностно-активного вещества к воде. Гидрофобный углеводородный радикал является причиной пониженной растворимости этих соединений. Наименьшее значение поверхностного натяжения водного раствора поверхностно-активных веществ может достигать 25 эрг/см , т. е, почти равняться- поверхностному натяжению углеводородов. [c.117]

Если даже не рассматривать механические загрязнения и загрязнения, попадающие в воду из промышленных установок (например, целлюлозно-бумажных фабрик или химических заводов) вследствие недостаточной очистки (эти загрязнения могут быть всевозможных типов основания, кислоты, растворители, фенолы, соли, многие из которых, например ртутные, очень ядовиты), то в реки, озера и моря попадает огромное количество детергентов, применение которых в современном обществе чрезвычайно расширилось. Значительную отрицательную роль играют прежде Бсего детергенты, которые с трудом разлагаются в природных услО Виях (разд. 9.4), а не классические мыла, которые разлагаются легко. Присутствие таких веществ сильно изменяет поверхностное натяжение загрязненной воды, что в свою очередь серьезно угрожает жизни водяных растений и животных (например, детергенты растворяют естественное жировое покрытие перьев водоплавающих птиц, угрожая их существованию). В некоторых местах загрязнение [c.336]

Как подчеркивал Ребиндер в своей работе Вода как поверхностно-активное вещество обеднение поверхностного слоя раствора молекулами растворенного вещества сопровождается обогащением его молекулами растворителя, т. е. отрицательная адсорбция растворенного вещества эквивалентна положительной адсорбции растворителяпри этом растворитель может рассматриваться как поверхностно-активное вещество. Ребиндеру удалось измерить поверхностное натяжение во всем интервале концентраций от чистой воды до чистой расплавленной соли. На рис. II—4 приведены результаты экспериментов, проведенных на системах AgTl(NOз)2—НгО пр,и 90°С (кривая /) и AgNH4(NOз)2—НгО при 100°С (кривая 2) для сравнения приведена также изотерма поверхио-40 80 %Н20 стного натяжения водного раствора масляной кислоты при 90°С (кривая 3). Линейный рост поверхностного натяжения происходит в области концентраций лишь примерно до 30% соли (соль действует как поверхностно-инактивное вещество). В левой части изотерм, при малых концентрациях воды в жидкой соли, зависимость поверхностного натяжения от концентрации оказывается иной вода подобно обычному поверхностно-активному веществу резко снижает поверхностное натяжение соли уже при введении в малых количествах. [c.50]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология