Действие растворителей и пористость структуры

В настоящее время известны полимерные коллоидные системы, способные сорбировать значительные количества жидкого компонента по механизму, отличному от истинного объемного набухания [126]. Такие системы возникают при расслаивании растворов полимеров путем осаждения [127] или химической модификации растворенного полимера. Удаление растворителя из образовавшегося пористого полимерного каркаса приводит к резкому уменьшению (в 2—8 раз) его размеров, в результате чего образуется прозрачный и, на первый взгляд, монолитный материал. Однако такой материал помнит свою предысторию благодаря запасенным внутренним напряжениям. Если полученный монолит поместить в среду растворителя, то он под действием внутренних напряжений увеличит свои размеры и восстановит исходную пористую структуру, включив в нее большое количество растворителя. Как видно, рассмотренные в данной работе материалы имеют определенное сходство с описанными выше криптогетерогенными системами Влодавца —Ребиндера [126]. Однако между ними есть и существенное различие. Оно заключается в том, что поглощение жидкости полимером, вытя нутым в ААС и после этого высушенным, происходит без замет ных изменений его геометрических размеров, а обусловлено за полнением уже имеющихся в материале внутренних микрону стот. Другими словами, получаемая при высушивании полимера деформированного в ААС, коллоидная система является не криптогетерогенной, а истинно гетерогенной. Тем не менее, неясным остается сильное различие количества поглощенного [c.66]

Очень эффективным оказалось применение фторопласта-4 (тефлона) в распределительной хроматографии с обращенной фазой. Более жесткая структура и высокая пористость этого носителя способствуют равномерному заполнению колонки, что обеспечивает большое число теоретических тарелок в процессе хроматографирования [16, 17]. Тефлон по химической стойкости превосходит все известные материалы он устойчив к действию любых агрессивных сред, кроме расплавленных щелочей и элементарного фтора, мало набухает в органических растворителях. Органическая фаза фиксируется в виде пленки на порошке фторопласта-4, что ускоряет процесс распределения вещества между неподвижной фазой и подвижным водным раствором. В распределительной хроматографии этот носитель органической фазы считается лучшим, хотя емкость тефлона. несколько ниже, чем для гидрофобизированного силикагеля. Например, его емкость по ТБФ и ТОА не превышает 0,3—0,4 г/г. На фторопласте были отделены следовые количества некоторых элементов (Se, Fe, Ga, In и др.) от макрокомпонента с близкими химическими свойствами. [c.416]

Макросетчатые пористые синтетические сорбенты незначительно набухают в органических растворителях, обладают высокой механической прочностью, химически устойчивы, имеют регулируемую структуру, и при проведении полимеризации мономеров с различными полярными группами можно придать им различную по химическому действию поверхность. В аналитической практике применяют сорбенты неполярные (амберлиты XAD-1, XAD-2 и XAD-4), средней полярности (содержащие нейтральные фосфорильные амберлиты XAD-7 и XAD-8) и высокополярные (содержащие амидные группы и нитрозогруппы амберлиты XAD-11 и XAD-12 соответственно). [c.33]

Действие растворителей и пористость структуры [c.21]

Характерно, что при выдерживании геля в контакте с органической жидкостью воспроизводится пористая структура силикагеля, полученного обработкой свежего исходного гидрогеля I (отмытого от солей) 0,01-н. раствором кислоты. Аналогичным образом действуют органические растворители при старении в них геля, не отмытого от солей (гидрогель II). В табл. это проиллюстрировано на примере ацетона и диоксана. Старение гидрогеля II в данных средах приводит к образованию однородно тонкопористых силикагелей (рис. 18). Заметим, что образцы такой структуры обычно получаются при воздействии минеральной кислоты на свежеосажденный гель в нейтральной или близкой к нейтральной среде [46, 135, 137). [c.59]

В большинстве относительно простых случаев все поры материала в начале процесса заполнены твердым целевым компонентом. При ином варианте растворимые включения не заполняют всей пористой структуры, и тогда в начальный момент контакта с жидким растворителем устья свободных пор, содержащие, как правило, воздух, будут заполняться жидкой фазой под действием капиллярного давления. Контакт растворителя и целевого компонента достигается за счет растворения защемленного воздуха в жидком растворителе и его последующей диффузии к устьям пор. Оценки [3] показывают, что для мелких капилляров (г С 10 м) время пропитки пористых частиц, растворителем обычно пренебрежимо мало по сравнению с временем извлечения целевого компонента, но для крупных капилляров пропитка может происходить в течение всего процесса экстрагирования. Анализ параллельно протекающих процессов пропитки и экстрагирования растворимой твердой фазы оказывается чрезвычайно сложным, и поэтому здесь в дальнейшем полагается, что временем собственно пропитки пористых частиц можно пренебречь. [c.117]

Регулирование пористости полисорбов осуществляют изменением содержания исходных компонентов и количеством вводимого инертного растворителя. Например, увеличен11е содержания дивинилбензола в реакционно й смеси со стиролом при постоянной концентрации инертного растворителя приводит к увеличению пористости полимерного продукта и образованию более жестких структур, не нарушающихся при удалении растворителя под действием сил капиллярной контракции. Если содержание дивинилбензола в реакционной смеси невелико, образуется эластичная структура сополимера, сжимающаяся под действием капиллярных сил при удалении растворителя. Характеристики пористых сополимеров стирола и дивинилбензола, синтезированных с различным содержанием дивинилбензола и инертного растворителя (бензина) по данным работы [50], приведены в табл. 5.57. [c.189]

Увеличение содержания дивинилбензола в реакционной смеси со стиролом при постоянной концентрации инертного растворителя приводит к увеличению пористости полимерного продукта и образованию более жестких структур, не нарушающихся при удалении растворителя под действием сил капиллярной контракции, Максимальная жесткость пористой структуры сополимера достигается при содержании дивинилбензола около 30% [46]. Если содержание дивинилбензола в реакционной смеси невелико, образуется эластичная структура сополимера, сжимающаяся под действием капиллярных сил при удалении растворителя. [c.43]

Анизотропные мембраны. Пористые полимерные пленки получают обычно путем удаления растворителей или введенных добавок из растворов полимеров в условиях, препятствующих существенной усадке каркасной структуры полимера вследствие действия капиллярных сил. [c.48]

Если пористые частицы инертного материала имеют изотропную структуру, то в процессе экстрагирования из таких частиц твердых растворимых включений, равномерно заполняющих объем пор в начале процесса растворения, часто возникает так называемый послойный процесс растворения (рис. 8.3). Физическая сущность такого процесса состоит в том, что собственно растворение твердых включений происходит на геометрической поверхности некоторого фронта растворения, постепенно продвигающегося в глубь частицы. На самом фронте внутри пор, заполненных жидким раствором, концентрация равна концентрации насыщения С, превосходящей концентрацию у наружной поверхности частицы. Растворенный целевой компонент отводится от фронта растворения за счет его диффузии в растворителе под действием возникающего градиента концентрации поперек отработанного слоя, в котором уже произошло растворение вещества. [c.486]

В состав компаундов обычно входят полимеры (термопласты, каучуки, производные целлюлозы, реактопласты), которые являются основным сырьем, определяющим конечные характеристики изделия пластификаторы (первичные и вторичные), снижающие температуру и нагрузки при переработке, увеличивающие эластичность, морозостойкость, изменяющие физико-механические показатели стабилизаторы (терма- и свето-), предотвращающие термическое разложение полимеров при переработке, повышающие атмосферостойкость модификаторы (ударопрочности и перераба-тываемости), повышающие эластичность, морозостойкость, ударопрочность, облегчающие переработку смазки (внутренние, внешние), облегчающие переработку, предотвращающие налипание компаунда на рабочие поверхности оснастки и оборудования красители (органические и неорганические пигменты, лаки), придающие изделиям необходимую окраску наполнители (сыпучие, волокнистые), изменяющие свойства полимеров в необходимом направлении, снижающие их расход растворители, придающие компаунду определенную консистенцию отвердители, придающие компаунду свойство отверждаться во времени порообразователи, создающие пористую структуру материалов и изделий антипирены, предотвращающие горение, обеспечивающие самозатухание антистатики, предотвращающие накопление зарядов статического электричества на поверхности изделия антисептики, придающие материалам и изделиям стойкость к действию микроорганизмов гидрофобизаторы, придающие материалам и изделиям водостойкие и водоотталкивающие свойства отбеливатели и тонеры, обеспечивающие повышение показателей прозрачности и белизны отдушки — ароматические вещества, обеспечивающие необходимый запах. [c.25]

Принцип изменения давления при твердофазном экстрагировании и родственных ему процессах характеризуется следующим механизмом перемещения жидкостей в пористых средах под действием капиллярных сил. Пусть структура твердого материала (например, растительных семян) обладает достаточной пористостью в результате предварительной обработки. При погружении в растворитель происходит раскрытие всех пор и капилляров. Однако воздух или другие газы и пары, содержащиеся в тупиковых порах материала, создают сопротивление проникновению экстрагента в глубь такого материала. Воздух и другие газы будут частично собираться в виде мелких пузырьков под оболочкой семян, препятствуя их пропитке растворителем. Однако воздух и другие газы и пары, находящиеся в тупиковых порах, оказываются защемленными и сжимаются под действием капиллярных сил. [c.168]

Следует отметить некоторые статьи, в крторых, в частности, приведены рекомендации [353] по использованию фильтровальных перегородок в среде различных химически агрессивных веществ (неорганические и органические кислоты, основания, соли, окислители, органические растворители) представлены данные [354] о структуре и свойствах фильтровальных тканей, а также о нетканых материалах рассмотрены [355] пористость и проницаемость керамических, металлических, пластмассовых и природных пористых материалов даны указания [356] о выборе фильтровальных тканей в зависимости от назначения и условий фильтрования, а также свойств суспензии и осадка с учетом структуры ткани приведены сведения [357] о выборе фильтровальных тканей применительно к десяти видам вакуум-фильтров непрерывного действия (барабанные, дисковые, тарельчатые, карусельные) описаны[453] различные фильтровальные перегородки в виде тканей, сеток, пористой пластмассы, металлокерамики сделан [454] обзор литературы, в частности по проницаемости и задерживающей способности некоторых фильтровальных перегородок. [c.302]

Обычно в качестве катализаторов гидрирования применяют тонкоизмельченные (для увеличения поверхности) металлы платину, палладий, никель, родий, рутений Так как эти металлы нерастворимы в органических растворителях, катализ является гетерогенным Чаще всего используют катализатор Адамса (получают восстановлением оксида платины водородом т 1ашт паасепйг, то есть в момент появления) и никель Рэнея (получают действием на ни-кель-алюминиевый сплав едким натром, при взаимодействии которого с алюминием выделяется водород и образуется трехмерная пористая структура — скелетный катализатор, насыщенный водородом) Хотя никель Рэнея значительно менее активен по сравнению с платиной или палладием, его часто используют, особенно для гидрирования при низких давлениях, так как он дешевле [c.262]

Как правило, все поры материала в начале процесса заполнены твердым растворимым веществом. Если же растворимые включения заполняют лишь часть пористой структуры, то в начальный момент контакта с жидким растворителем устья свободных от вещества пор, содержащие, как правило, воздух, будут заполняться жидкой фазой растворителя под действием капиллярного давления. Контакт растворителя и целевого компонента достига- [c.485]

Хотя спектроскопические проявления физической адсорбции, как было показано, аналогичны изменениям спектра в процессе конденсации жидкой фазы, в то же время на спектр адсорбированных молекул оказывает дополнительное влияние асимметричность силового поля поверхности твердого тела. В отличие от раствора, где молекула со всех сторон окружена растворителем, на поверхности молекула испытывает одностороннее действие окружающей среды. Это асимметричное действие вызывает искажение структуры молекулы, при котором в инфракрасном спектре начинают проявляться определенные колебания, первоначально запрещенные правилами отбора с точки зрения симметрии. На рис. 125 представлена примерная форма валентных колебаний СН молекулы этилена и приведены частоты соответствующих полос поглощения газовой фазы в инфракрасном спектре и в спектре комбинационного рассеяния. В газовой фазе только колебания Vg И Vil сопровождаются изменением дипольного момента и вызывают поглощение в инфракрасном спектре. Симметричные колебания Vi и V5 не имеют полос поглощения в инфракрасном спектре, однако они вызывают изменение поляризуемости и проявляются поэтому в спектре комбинационного рассеяния. Правила отбора, определяющие появление полос поглощения в спектре, могут нарушаться, если молекула попадает в асимметричное силовое поле поверхности адсорбента. Этим объясняется появление полосы Vi при ЗОЮ см (рис. 124, табл. 44) в спектре этилена, адсорбированного на пористом стекле (Шеппард и Иейтс, 1956). Наряду с этой полосой наблюдались две интенсивные полосы поглощения при 3100 и 2980 см колебаний Vg и Vil, которые разрешены в инфракрасном спектре. При более высоком разрешении Литтл (1961) наблюдал в спектре этилена, физически адсорбированного на пористом стекле, четвертую полосу около 3070 см (рис. 126). Эта полоса была приписана валентному колебанию СН (V5), которое обычно появляется только в спектре комбинационного рассеяния (см. рис. 125). Отнесение этой полосы к колебанию, проявляющемуся в спектре комбинационного рассеяния при 3108 и 3075 см для газообразного и жидкого этилена соответственно, впервые было сделано Стойчевым (1953). Однако на основании проведенных позднее исследований инфракрасного спектра твердого этилена (Довс, 1962) полосу поглощения при 3066 см следует отнести не к валентному колебанию СН (Vs), а к составному тону более низкочастотных колебаний. [c.372]

Структура полимерной матрицы зависит от условий синтеза, в частности от природы и количества неполиме-ризующегося растворителя, присутствие которого приводит к получению пористых структур, характеризующихся высокой химической, радиационной и термической стойкостью и лучшими по сравнению с гелевыми аналогами кинетическими и механическими свойствами [50, 62]. Соотношение основного мономера, мостикообразователя и инертного растворителя определяет жесткость полимерной матрицы, площадь ее поверхности, удельный объем пор. Помимо этого, структура полимера зависит от его лиофобности чем выше лиофобность, тем больше жесткость полимерной матрицы, тем лучше она противостоит стягивающему действию капиллярных менисков и тем больше суммарный объем пор полимера. [c.190]

Наличие в трещине материала особого строения было также отмечено для полистирола и полиметилметакрилата, хотя в этих полимерах его было труднее выявить и зафиксировать. Строение трещин можно обнаружить благодаря разнице в коэффициентах преломления матрицы и трещины в сочетании, вероятно, с некоторым рассеянием от микропор. Используя критический угол наклона луча к поверхности образца, Камбур также продемонстрировал наличие в волосяных трещинах поликарбоната субстанции,, чувствительной к действию растворителя и напряжения. Его результат указывает на пористость структуры в этих трещинах,, состоящих на 50—60% из полимера. Величина пористости в трещинах, по-видимому, изменяется в широком диапазоне Содержание пустот в трещинах согласно вычислениям составляет в полистироле 40%, в сополимере стирола с акрилонитрилом — 60% и в полиметилметакрилате — около 40%. [c.229]

Гель-хроматография (гель-фильтрация, или ситовая хроматография) — метод разделения, очистки и анализа веществ, основанный на различии в размерах или массе молекул. В качестве стационарной фазы используют различные гели с трехмерной сетчатой структурой декстраны (полисахариды), полиакри ламиды, пористые силикагели, цеолиты и др. При разделении смеси небольшие молекулы диффундируют через поры набухшего в растворителе геля, а крупные молекулы проходят через пространство между частицами геля. При промывании геля растворителем в первую очередь перемещаются крупные молекулы, а затем уже мелкие, т. е. компоненты смеси элюируют в порядке уменьшения их молекулярной массы. Гель действует как молекулярное сито. Аппаратурная простота метода и мягкие условия разделения способствовали особенно широкому применению гель-хроматографии в биохимических исследованиях. Основное назначение гель-хроматографии — разделение высокомолекулярных веществ. С ее помощью выделены и очищены многие ферменты, пептидные гормоны, нуклеиновые кислоты. [c.498]

Смолы Н и ММ2Н близки по своим свойствам к анионитам МН й Н—О, они обладают высокой способностью извлекать из водных растворов анионы минеральных и органических кислот. Особый интерес в теоретическом и практическом отношении представляет их специфическая особенность поглощать во много раз большее количество муравьиной и уксусной кислот из растворов в органических растворителях, чем из водных растворов. Однако, наряду с достоинствами, эти смолы не лишены и некоторых существенных недостатков. Пористая структура этих смол служит причиной их меньшей прочности на истирание, по сравнению с другими более плотными смолами, а возможно, и меньшей устойчивости к действию крепких растворов сильных кислот и щелочей. [c.132]

Вискозные штапельные и текстильные волокна гигроскопичны, устойчивы к большинству органических растворителей, но неустойчивы к биологическим факторам (действию бактерий, плесневых грибов и т.п.). Недостатками вискозных волокон являются также низкая прочность, значительная потеря прочности в мокром состоянии и большая усадка тканей. Этих недостатков лишены волокна хлопкоподобного типа - высокомодульные и полинозные, которые формуют в условиях, способствующих получению более однородных по структуре, эластичных и прочных волокон. Для добавки к хлопковым и другим волокнам получают также извитое волокно. Вырабатывают пористое волокно, штапельное волокно, окрашенное в массе, и др. Следует, однако, заметить, что из-за экологических требований и в связи с расширением выпуска разнообразных синтетических волокон производство вискозных волокон сокращается. [c.595]

Получение пористых полимерных материалов воз- йожно не только путем включения в чистый полимер -1обавок, которые вызывают газообразование при повышенных температурах, но и в результате удаления растворителей из растворов полимеров в условиях, когда ае происходит существенной усадки каркасной структуры полимера из-за действия капиллярных сил. [c.342]

Перечисленные выше приемы фиксации пористости оставляют полученный пористый материал неустойчивым к действию исходного растворителя после набухания в нем устойчивость к капиллярной контракции вновь исчезает. Более эффективны приемы, основанные на необратимом химическом модифицировании полимерной фазы, приводящем к ее лиофобизации и к уменьшению деформируемости. Так, оводненные конденсационные структуры поливинилформаля невысокой степени ацеталирования приобретают устойчивость к капиллярной контракции после различных видов модифицирующей химической обработки (например, после дополнительного ацеталирования [66]), которые вызывают изменения свойств полимера, вполне аналогичные тем изменениям, каким подвергается коллаген в процессах дубления, применяемых для получения натуральной пористой кожи [67]. [c.328]

Из данных табл. 8.1 видно, что этот метод имеет свои ограничения. Степень набухания, которая слабо зависит от концентрации спирта, не превышающей 90%, становится чувствительной к концентрации при значениях выше 90%>, потери массы полимера за счет растворяющего действия среды также становятся ощутимыми при более высоких концентрациях. Сложности могут возникнуть и при изготовлении исходной плотной мембраны. Вследствие возможных структурных различий в полимере особое внимание необходимо уделять приготовлению промежуточных (первичных) пленок для обеспечения постоянства структуры в полученных мембранах. По данным Грегора и Сольнера [2], необходимо использовать особо чистые растворители, дистиллированную воду, поддерживать постоянной температуру в камере (20 0,5°С) и контролировать влажность газовой среды для получения плотных пленок окисленного нитрата целлюлозы, которые можно повторно подвергнуть набуханию для приготовления пористых ионообменных мембран. [c.287]

Для повышения адгезионной прочности на поверхность, подлежащую герметизации, часто дополнительно наносят клеевые подслои или праймеры. При герметизации пористых поверхностей, имеющих капилляры, нанесение подслоев также способствует закреплению рыхлой поверхности. При этом праймеры или грунтовки служат для закрытия пор с тем, чтобы исключить капиллярное впитывание пластификаторов или неотвержденного олигомера во внутренние слои подложки. В противном случае изменяется состав герметизирующей композиции, и покрытие приобретает более низкие эластические свойства. Кроме того, образуется пограничный слой с более низким содержанием наполнителя и отвердителя, обладающий редкой полимерной сеткой. Этот слой более подвержен действию влаги, значительно сильнее набухает в воде и органических растворителях. Поэтому при отсутствии клеевых подслоев при герметизации поверхностей, имеющих рыхлую структуру, наблюдается отмокание герметика, снижение его адгезионной прочности в процессе эксплуатации конструкции в среде растворителей или в воде. [c.97]

ВЭТТ колонн с пористыми полимерами. Высказывались противоречивые мнения о механизме удерживания пористыми полимерами. Считалось, что пористые полимеры в условиях газовой хроматографии являются адсорбентами [35], высказывалось также мнение, что они действуют как растворители [36] (см. разд. 3.5). Структура скелета и пор пористых сополимеров стирола с дивинилбензолом довольно неоднородна (см. схему на с. 59). Структура полимера сфе-рона [37], представляющего сополимер этиленгликольметакрилата с 1,2-диметакрилатэтиленгликолем (см. схему на с. 60), по-видимому, более однородна и близка к глобулярной структуре силикагеля. Размеры пор и удельная поверхность этого пористого полимера изменяются — в зависимости от относительного количества сшивающего агента (1,2-диметакрилэтиленгликоля) и растворителя —в очень широких пределах. [c.111]

Естественно, что наряду с правильным выбором растворителей, вытесняющих жидкостей и рациональных методов обработки хроматограммы, весьма существенное значение имеет выбор подходящего адсорбента. Для адсорбционного хроматографического разделения нефтяных фракций на парафино-нафтеновую и ароматическую части лучшим адсорбентом в настоящее время является силикагель, впервые введенный в нефтяную практику Б. Тарасовым [79] в 1926 г. 1то касается характера пор силикагеля, то исследования Гримма [80] по разделению на силикагеле с разной пористостью бинарных жидких смесей, работы Е. А. Михайловой и Б. А. Казанского [1] по хроматографическо.му алсорбционному разделению жидких смесей углеводородов, в том числе бензинов, и исследования И. Е. Неймарка с сотрудниками [81] по выяснению роли структуры адсорбентов в молекулярной хроматографии совершенно однозначно показали, что наиболее избирательным и эффективным для разделения углеводородов является мелкопористый силикагель. Для разделения парафиновых углеводородов нормального и разветвленного строения и нафтеновых углеводородов в ряде работ [82, 83] и патентов [84—89] указана возможность использования активированного угля, особенно угля из шелухи кокосового ореха, который для этих целей является избирательным адсорбентом. В связи с этим необходимо отметить, что еще Л. Г. Гурвич [90] указывал на то, что мелкопористые адсорбенты лучше крупнопористых и что особенно мелкопористые угли получаются из скорлупы кокосовых и других тропических орехов. Описаны также схемы установок непрерывного действия [83] с использованием угля для этих целей. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология