Поверхностная активность. Адсорбция

Поверхностный слой металла обладает большой активностью, так как у атомов, расположенных на поверхности, имеются свободные связи, не компенсированные соседними атомами. Благодаря этому поверхность металла притягивает из внешней окружающей среды атомы или молекулы различных газов, паров жидкостей. В результате на поверхности образуются тончайшие плен- ки. Явление образования на поверхности твердого тела тончайших пленок газов, паров или растворенных в жидкости веществ называется адсорбцией. Наибольшей способностью к адсорбции на твердых поверхностях обладают поверхностно-активные вещества, к которым относятся органические кислоты, их металлические мыла, спирты и смолы. [c.59]

В процессе адсорбции на металле заряженных или склонных к поляризации молекул моюще-диспергирующих присадок образуется двойной электрический слой, обладающий экранирующим действием и препятствующий образованию отложений. Алкилсалицилаты кальция образуют наименьшие мицеллы, несущие наибольший электрический заряд [227]. Такие мицеллы обладают наиболее высоким собственно моющим действием за счет создания на поверхности металла двойного электрического слоя из жестких диполей. Сульфонатные присадки обладают несколько меньшей полярностью, но большей поляризуемостью и гибкостью. Они мало чувствительны к природе катиона и значительно легче (по сравнению с алкилсалицилатными присадками) перестраивают свои мицеллы. Собственно моющее действие сульфонатных присадок ниже, чем у алкилсалицилатных. Сукцинимиды, отличаясь высокой поверхностной активностью, не обладают собственно моющим действием, поскольку не способны образовывать двойной электрический слой на поверхности металла. [c.214]

Адсорбироваться на металлических поверхностях могут и неполярные насыщенные молекулы углеводородов. Адсорбция в данном случае происходит под влиянием поляризации неактивных углеводородных молекул электрическим полем металлической поверхности. Прочность и устойчивость такой адсорбированной пленки мала. Интересно, что если добавить в жидкость, состоящую из неполярных углеводородных молекул, незначительное количество (около 0,1%) поверхностно-активного вещества, то на поверхностях будет образовываться достаточно прочный граничный слой, состоящий из монослоя поверхностно-активных молекул и нескольких слоев строго ориентированных неполярных молекул углеводородов растворителя (рис. 32). [c.60]

Перенапряжение перехода возникает тогда, когда наиболее медленной стадией электродного процесса является собственно электрохимическая реакция (разряд, ионизация). Основы теории перенапряжения перехода в 1930—1940 гг. были предложены М. Фольмером, Т. Эрдей-Грузом, А. Н. Фрумкиным и другими в применении к процессу выделения водорода в более поздних работах была дана общая теория этого вида перенапряжения. Теория Фольмера и Эрдей-Гру-за разработана для концентрированных растворов электролитов при отсутствии специфической адсорбции поверхностно-активных веществ на электродах. Она основана на общих положениях химической кинетики, устанавливающих зависимость между скоростью реакции и энергией активации. Однако для электрохимических процессов следует учитывать зависимость энергии активации от потенциала электрода. Рассмотрим теорию перенапряжения перехода в применении к катодной реакции Ох + ге" Red. Скорость этой реакции равна разности скоростей прямой реакции восстановления и обратной — окисления. Скорость каждой из них описывает уравнение [c.505]

ГЛАВА 18 Поверхностная активность. Адсорбция [c.158]

Большое значение для химмотологии имеет окислительный катализ, поскольку он заметно влияет на изменение эксплуатационных свойств практически всех горюче-смазочных материалов. В окислительном катализе поверхностные активные центры выполняют несколько функций. Одна из них — обеспечение кислородного обмена, т. е. адсорбции газообразного кислорода, перевода его в активную форму и последующего удаления в качестве составной части продуктов реакции. При адсорбции на металлическом катализаторе кислород может вос- [c.195]

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

К ПАВ относятся те соединения, в молекуле которых содержатся одновременно полярная группа и неполярный углеводородный радикал, т.е. дифильные. Именно такой характер молекул ПАВ предопределяет все их свойства в растворах или двухфазных системах поверхностную активность, адсорбцию, ориентацию в составе адсорбционного слоя, стабилизирующее действие этого слоя и ряд других. [c.11]

Дифильность молекул поверхностно-активных веществ определяет специфические свойства водных растворов эмульгаторов. К этим свойствам относятся — способность к агрегации в ассоциа-ты и ориентации на границе раздела фаз, способность повышать коллоидное растворение (солюбилизация) углеводородов, способность к адсорбции из водных растворов поверхностью раздела фаз, понижение межфазного поверхностного натяжения и, как следствие, повышение агрегативной устойчивости дисперсных систем. [c.144]

Советский ученый П. А. Ребиндер открыл поверхностно-активную адсорбцию, в результате которой сильно понижается прочность металлов, горных пород и различных материалов. Обусловлено это тем, что молекулы адсорбтива, внедряясь под действием адсорбционных сил в микротрещины адсорбента, действуют подобно клину, вбиваемому в бревно. Это открытие позволило значительно повысить производительность машин, предназначенных для тонкого измельчения различных материалов цемента, стекла, керамики, кварца, гра- [c.153]

Рис, 12,6. Совмещение двух крайних структур двойного электрического слоя и результате кристаллографической неоднородности поверхности металла и адсорбции поверхностно-активных ионов [c.274]

Практически определение величины адсорбции при какой-либо концентрации проводят следующим образом (см.рис. 34). Тангенс угла касательной в точке, отвечающей концентрации С1 и обозначаемый tgф, подставляют в уравнение Гиббса как поверхностную активность адсорбцию, если растворы можно считать идеальными, вычисляют по уравнению [c.74]

Адсорбция из жидкой среды поверхностно-активных молекул и [c.58]

Кристаллическая поверхность твердого тела неоднородна. На ней всегда имеются микроскопические участки, занятые химически активными группами атомов и так называемые поверхностные активные центры, служащие центрами адсорбции. Одной из причин их появления может служить выход разных кристаллических плоскостей на поверхность. Роль такого центра может играть также поверхностный атом основной кристаллической решетки со свободной связью. Появление активных центров может быть связано с неустранимыми дефектами поверхности, например с местом выхода на поверхность дислокаций, где кристаллическая решетка сильно возмущена и где в результате этого возникают очень активные поверхностные атомы. Причиной неоднородности поверхности могут стать способ и характер предварительной ее обработки, приводящей к образованию на монокристаллах ступеней, уступов, широких террас и других подобных дефектов, а также микроскопические примеси постороннего вещества, загрязняющего поверхность. [c.181]

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [катионного типа — катапин, ЧМ анионного типа — тиомочевина С5 (ЫН2)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства) возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил. [c.345]

Действие противоизносных и противозадирных присадок зависит от их поверхностной активности, которая характеризуется двумя основными факторами адсорбцией присадок на границе раздела фаз (в частности, на металле) и химической актив- [c.254]

Поверхностная активность исследованных ПАВ, характеризуемая зависимостью поверхностного натяжения растворов от концентрации (рис. 12.4), находилась в соответствии с их дестабилизирующим влиянием на пленки. Сопоставление рис. 12.3 и 12.4 позволяет сделать вывод, что существует корреляция между поверхностной активностью и, следовательно, адсорбцией ПАВ на границах раздела и устойчивостью пленок. Прн предельном содержании ПАВ 1-10 моль/дм- - к показывают расчеты, во всех случаях практически достигается образование плотного мономолекулярного слоя на границе жидкость— газ, причем площадь, занимаемая одной молекулой, составляет л 2-10 см [547]. [c.204]

При получении таких полимеров в присутствии низкомолекулярных эмульгаторов следует учитывать и процессы адсорбции их и образующихся поверхностно-активных макроцепей на поверхности полимер-мономерных частиц. Дробное введение мономеров в водную фазу резко уменьшает концентрацию водорастворимого мономера в водной фазе и способствует получению стабильных латексных систем [4]. [c.389]

Растворяемые в жидкости вещества способны изменять ее первоначальное поверхностное натяжение. Вещества, добавка которых к жидкости уменьшает ее поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными. Понижение поверхностного натяжения при этом объясняется явлением адсорбции поверхностно-активного [c.91]

В основе действия большинства противокоррозионных присадок лежит образование защитных пленок. Защитная пленка может создаваться как в результате химического взаимодействия присадки с металлом, так и за счет поверхностно-активных свойств присадки, образующей слой (барьер) вследствие ориентированной адсорбции полярных групп [23]. Образование таких защитных пленок является, по существу, также коррозионным процессом, поэтому применение этих присадок возможно при условии, что [c.306]

Наибольший интерес в связи с обнаруженными зависимостями устойчивости смачивающих пленок в присутствии ПАВ вызывают два обстоятельства. Во-первых, необходимо обсудить возможное влияние адсорбции ПАВ, определяемой их поверхностной активностью, на молекулярную составляющую расклинивающего давления и, следовательно, на глубину минимумов [c.208]

Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165]

Адсорбция поверхностно активных веществ изменяет характер и расположение электрокапиллярных кривых (рис. 123) молекулярные вещества только снижают максимум а, делая его более плоским (рис. 123, б) поверхностно активные анионы также снижают максимум с и сдвигают его в область более отрицательных [c.169]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

Различают положительную адсорбцию, когда содержание растворенного вещества в поверхностной слое становится выше, чем во внутренних слоях раствора, и отрицательную — ъ обратных случаях. Вещества, сильно уменьшающие поверхностное натяжение растворителя, называются поверхностно-активными веществами. Мерой поверхностной активности обычно принимают [c.362]

Моющее действие присадок, по мнению Папок [21, с. 185], является результатом их адсорбции на металлических поверхностях. Образующиеся при этом защитные пленки"препятствуют нежелательным отложениям на металле, поскольку масло и образующиеся в нем при работе двигателя смолы, оксикислоты и асфаль-тены обладают меньшей поверхностной активностью, чем вводимые ПАВ. Однако этим объяснением нельзя ограничиться, так как не все ПАВ, образующие прочные адсорбционные пленки, оказывают моющий эффект. [c.94]

При граничном трении в результате адсорбции поверхностноактивных компонентов масел активными центрами твердой поверхности на металле образуется граничная пленка, которая разделяет трущиеся поверхности и препятствует непосредственному их, контакту. Такие адсорбционные пленки способны защищать металлические поверхности от трения и износа только при сравнительно невысоких температурах и нагрузках при повышении этих параметров пленки десорбируются, вследствие чего теряется смазочная способность масла. Поэтому для снижения трения и защиты поверхностей от износа при высоких удельных нагрузках и высоких местных температурах на трущихся поверхностях следует создавать прочные граничные пленки путем применения различных химически активных соединений — присадок. Если поверхностно-активные компоненты масел лишь адсорбируются на металле, то присадки, вводимые в масла, в основном химически взаимодействуют с трущимися поверхностями, образуя более прочные граничные пленки. [c.101]

Равенство ф-потенциалов двух или нескольких металлов указывает на то, что ионные скачки потенциалов и заряды поверхности этих металлов примерно одинаковы. К такому же выводу можно прийти, если выразить ф-потенциал через соответствующие вольта-потенциалы. Знание ф-потенцналон позволяет поэтому сравнивать различные металлы в отношении fx зарядов, а также условий адсорбции на них поверхностно-актиЕЩых веществ. Если же в растворе присутствуют поверхностно-активные вещества, то изучение их адсорбции на различных электродах при одном и том же ф-потен-циале дает возможность выяснить особенности их специфической адсорбции на каждом данном электроде. [c.254]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Повышенная селективность мембран по отношению к алкамону ОС-2 и ксилиталю 0-10 при малых частотах вращения мешалки (см. стр. 319) позволяет предположить, что данные вещества, присутствующие в растворах неорганических солей, будут повышать солезадержание последних за счет адсорбции ПАВ на поверхности ацетата целлюлозы. Оказалось, что небольшие добавки некоторых ПАВ к раствору Na l [167] значительно меняют и селективность, и удельную производительность мембран. Те добавки, которые увеличивают селективность мембран по соли, будем в дальнейшем называть эффективными добавками (в данном случае это 1ксилиталь 0-10, ОП-10, алкамон ОС-2). Эффективная добавка в растворе неорганической соли значительно увеличивает солезадержание после вывода добавки из системы характеристики разделения постепенно возвращаются к исходным значениям (рис. IV-22). [c.197]

Это различие в величине и механизме перенапряжения обусловливает, согласно Фольмеру, различный характер осадков, в виде которых нормальные и инертные металлы выделяются на катоде. Все факторы, вызывающие торможеине акта разряда, должны, с этой точки зрения, уменьшать относительную роль кристаллизационных явлений и приводить к получению равномерных мелкозернистых осадков. Увеличение торможения достигается или переводом простых ионов в более прочные комплексы, или при помощи добавок поверхностно-активных веществ (если их адсорбция больше всего сказывается на акте разряда). Изменение структуры осадков, наблюдаемое при переходе от простых электролитов к цианистым, а также характер электроосаж ,ения в условиях адсорбционной поляризации подтверждают эту точку зрения. [c.465]

Целевым назначением процесса, разработанного в Германии (бывшей ГДР), является получение из дистиллятных, преимущественно керосиновых и дизельных фракций жидких нормальных парафинов высокой степени чистоты и низкозастывающих денор— мализатов — компонентов зимних и арктических сортов реактивных и дизельных топлив. Получаемые в процессе "Парекс" парафины используются как сырье для производства белково-витаминных концентратов, моющих средств, поверхностно-активных веществ и др/гих продуктов нефтехимического синтеза. Сырьем процесса является прямогонный керосиновый дистиллят широкого или узкого фракционного состава (в зависимости от требований, предъявляемых к продуктам), который предварительно подвергается гидроочистке. В качестве адсорбента используется цеолит типа цеосорб 5АМ (типа СаА). Используемый адсорбент — цеолит, обладающий молекулярно-ситовым эффектом, избирательно адсорбирует н-алканы из смесей их с углеводородами изо- или циклического строения. Характерной особенностью процесса "Па — реке" является проведение адсорбции в среде циркулирующего во, ородсодержащего газа, являющегося газом-носителем сырья. Применение циркулирующего газа-носителя препятствует быс — [c.269]

Так как коллоидные частицы имеют слабый отрицательный заряд, хлопья коагулянтов — слабый положительный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение, способствующее формированию крупных частиц. В процессе коагуляционной очистки сточных вод происходит соосаждение с минеральными примесями за счет адсорбции последних на поверхности оседающих частиц. Из воды удаляются соединения железа (на 78—89 %), фосфора (на 80—90 %), мышьяка, цинка, меди, фтора и других. Снижение по ХПК составляет 90—93 %, а по БПКб —80—85 % Степень очистки зависит от условий воздействия на коагуляцию дисперсной системы радиации, магнитного и электрического полей, введения частиц, взаихмодействующих с системой и стабилизирующих ее. Воздействие излучения, как и окисление органических соединений озоном способствует разрушению поверхностно-активных веществ (ПАВ), являющихся стабилизаторами твердых и жидких частиц, загрязняющих сточные воды. Под воздействием электрического поля происходит образование агрегатов размером до 500—1000 мкм в системах Ж — Т, Ж] — Ж2 и Г — Т. [c.479]

Поверхностно-активные вещества. ПАВ добавляют к рабочему раствору для обеспечения полного удаления из пласта отработанной кислоты и продуктов реакции. Действие ПАВ основано на эффекте гидрофобиза-ции поверхности породы в результате адсорбции на ней ПАВ. Это способствует увеличению фазовой проницаемости для нефти и увеличению дебита после СКО. [c.12]

Важным фактором, определяющим эффективность моющего действия, является поверхностная активность присадок. При этом возможна адсорбция молекул моюще-диспергирующих присадок в мицеллярной форме на границе раздела с твердым телом (мицеллярная адсорбция или гетероадагуляция). [c.213]

Штерн также высказал мысль о необходимости учета специфической адсорбции ионов на поверхности металла. Поэтому в растворах, содержащих поверхностно активные ионы, их число в плотной (гельмгольцевой) части двойного слоя может быть не эквивалентно заряду поверхности металла, а превосходить его на некоторую величину, зависящую от свойств ионов и заряда металла, т. е. [c.159]

Изменение поверхностного и межфазного натяжения можно получить путем добавок. Действие их можетбыть различно. Поверхностно-активные вещества скапливаются на поверхности растворителя (положительная адсорбция) и действуют притягивающе на его мо- [c.52]

Поверхностная активность растворов ПАВ в системе жидкость — газ при (= 20 °С и изменении концентрации от О до 0,02 % до1дС, мДж/(м -%). . Адсорбция на кварцевом песке, мг/м . Пенообразующая способность водного раствора ПАВ при / = 20 °С и концентрации 0,25 %, мл. ....... [c.79]

Сульфонал НП-1 в смеси с ОП-Ю обеспечивает увеличение поверхностной активности в интервале концентрации — О—0,025 % на 7—8 % по сравнению с ОП-Ю а при концентрации 0,05 % снижает поверхностное натяжение до более низкого уровня, чем ОП-Ю. В смеси с превоцелом Ш-ОМ реагент НП-1 не обладает подобны.м синергитическим действием на межфазное натяжение, хотя можно отметить резкое снижение предельной адсорбции на поверхности породы. Это свидетельствует об определенных возможностях снижения суммарных потерь ПАВ в пласте при использовании смесей реагентов V-ON и НП-1. Реагент ДС-РАС в смеси с ПАВ ОП-Ю и превоцелом У-ОМ способствует некоторому снижению поверхностной активности исходных неионогенных реагентов и достаточно заметному уменьшению адсорбции на поверхности зерен кварцевого песка. [c.80]

Предположения об адсорбционном характере действия ПАВ в процессе кристаллизации веществ были доказаны [100] построением кривых зависимости количества адсорбировавшегося на парафине депрессора от равновесных концентраций его в растворе, представляющих собой типичные изотермы адсорбции. При изучении [101] адсорбции смол и асфальтенов на парафине спектрофотометрическим методом также получены кривые, характерные для адсорбционных процессов (рис. 59), а по характеру изменения электрического сопротивления 10%-ной сажевой суспензии в вазелиновом масле, содержащем ряд присадок, были оценены их адсорбционные свойства, [102]. Однако адсорбционный механизм действия присадок не всегда позволяет объяснить многообразие явлений, происходящих при кристаллизации в присутствии ПАВ такой сложной системы, как твердые углеводороды масляного сырья. Молекулы ПАВ наряду с высокой поверхностной активностью обладают свойством образовывать в растворах коллоидные агрегаты — мицеллы, а в некоторых случаях — и мицеллопо- [c.170]

При адсорбции поверхностно-активных веществ (ПАВ) на поверхности твёрдого тела характер смачивания меняется если они ориентируются своими полярными группами к твёрдой поверхности, то поверхность становится гидрофобной если ориентируются неполярными группами,- гидрофильной. Поэтому обработка поверхностей твёрдых тел раотворами ПАВ мохет изменить её х рактер - гидрофобизировать гидрофильные поверхности или гид рофйлизировать гидрофобный [c.58]

Двойной слой на границе раствор —металл создается электрическими зарядами, находящимися на металле, и ионами противоположного знака (противоионами), ориентированными у поверхности электрода. В формировании ионной обкладки двойного слоя принимают участие как электростатические силы, под влиянием которых противоионы подходят к поверхности электрода, так и силы теплового (молекулярного) движения, в результате действия которых двойной слой приобретает размытое, дис узное строение. Кроме того, в создании двойного электрического слоя на границе металл — раствор существенную роль играет эффект специфической адсорбции поверхностно-активных ионов и молекул, которые могут содержаться в электролите. Теория двойного электрического слоя сложилась на основе работ Гельмгольца, Штерна, А. Н. Фрумкина и др. [c.473]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология