Изучение кинетики поверхностного натяжения

Помимо исследования пространственных структур в растворах и студнях желатины (трехмерные структуры) мы изучали образование и структурно-механические свойства поверхностных (двухмерных) слоев желатины, самопроизвольно образующихся на границе раздела фаз. Двухмерное состояние белков имеет важное биологическое значение. Был разработан удобный и достаточно точный статический метод измерения поверхностного натяжения белковых растворов по определению размеров большой лежачей капли или пузырька 103, 104]. С помощью этого метода изучена кинетика понижения поверхностного натяжения водных растворов желатины в зависимости от концентрации и pH среды. Весьма специфичной оказалась зависимость поверхностного натяжения от pH (максимум при рН = 3 и минимум при рН = 4,9) в кислой области и изоэлектрической точке наблюдается значительно большие снижения поверхностного натяжения, чем в щелочной среде. Изучена кинетика образования и дальнейших структурных изменений адсорбционного слоя желатины — весьма медленных процессов. В ходе этих исследований был разработан новый метод и аппаратура для изучения процессов адсорбции и десорбции поверхностно-активных веществ на жидкофазных границах (Р. А. Кульман) [103]. [c.400]

ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ [c.120]

Изучение самопроизвольной кристаллизации на органических веществах и легкоплавких металлах дало возможность экспериментально проверить теорию кристаллизации и найти ряд констант (поверхностное натяжение, энергию активации), характеризующих кинетику кристаллизации ряда веществ. [c.396]

Метод отличается простотой, надежностью, способен обеспечить точность определения до 0,03 мН/м. При точных определениях необходимо учитывать понижение уровня жидкости в сосуде из-за образования мениска у поверхности пластины. Метод удобен для изучения кинетики поверхностного натяжения по изменению глубины втягивания во времени, причем процесс измерения может быть автоматизирован. [c.96]

Подробные исследования поверхностной активности, кинетики установления равновесного поверхностного натяжения водных растворов, вязкости поверхностных слоев и двусторонних пленок, устойчивости пленок и пен в таких растворах и смесях с другими ПАВ не проводились. Изучению этих свойств и посвящена данная работа. [c.59]

Среди многочисленных методов измерения поверхностного натяжения а известны методы, непосредственно основанные на схеме, приведенной на рис. 28 другие методы связаны с определением среднего размера или веса падающей капли жидкости или с измерением давления р, под которым выдавливается из стеклянного капилляра пузырек газа в жидкость, или капли одной жидкости в другой жидкости (если нужно измерить ai2 на границе двух жидкостей). В растворах для изучения кинетики изменений а иногда измеряется давление, под которым размеры пузырька газа остаются постоянными. [c.76]

Исследования кинетики адсорбции и динамического поверхностного натяжения являются одними из сложнейших проблем физической химии и в настоящее время находятся лишь на первых стадиях развития. Начало изучения динамического поверхностного натяжения связано с двумя весьма важными работами в этой области. Бидоне [7] в 1854 г. и Магнус [8] в 1855 г. впервые наблюдали возникновение волн при истечении струи из отверстия, имеющего эллиптическую форму. Ими было проведено всего несколько опытов, которые послужили лишь для качественного описания нового интересного явления. Буфф [9] первый объяснил возникновение волн или, как их также называют, колец на струе, исте.т кающей из эллиптического отверстия, поверхностным натяжением. [c.164]

Поскольку понижение поверхностного натяжения обусловлено переходом молекул (ионов) ПАВ из объема в поверхностный слой раствора, то наблюдаемые закономерности достижения равновесного значения о указывают на малую (и убывающую во времени) скорость адсорбции. Формирование равновесного адсорбционного слоя происходит не мгновенно, а протекает во времени, следуя определенным кинетическим закономерностям. Изучению этого явления посвящено много работ, однако до настоящего времени не решен окончательно вопрос о механизме формирования равновесного адсорбционного слоя и факторах, контролирующих кинетику этого процесса. [c.31]

Изучение кинетики эмульсионной полимеризации стирола основано на определении изменения числа и размера частиц латекса на промежуточной и конечной стадиях процесса. При этом исходят из того, что поверхность частиц латекса заполнена молекулами эмульгатора не полностью, а частично. При полимеризации объем латексных частиц значительно увеличивается по сравнению с объемом исходных мицелл. Поверхностное натяжение таких частиц существенно превышает поверхностное натяжение частиц латекса, полностью насыщенных эмульгатором. Титруя латекс раствором эмульгатора, можно определить момент, когда латекс окажется насыщен эмульгатором. Это состояние называют точкой критической концентрации мицеллообразования (ККМ). При дальнейшем увеличении концентращ и эмульгатора в системе эмульгатор расходуется уже на образование собственных мицелл. Типичная кривая титрования латекса эмульгатором на основании измерений поверхностного натяжения приведена на рис. 1.6. Точка перегиба на этом графике соответствует ККМ. [c.40]

Однако дальнейшие исследования коллоидных систем, особенно изучение зависимости их устойчивости от наличия и концентрации электролитов в растворе, детальное изучение движения частиц в электрическом поле показали недостаточность представлений дисперсоидологии для понимания свойств коллоидных систем. Экспериментальные данные по осаждению коллоидов электролитами (коагуляция коллоидов) получили Шульце (1882) и Гарди (1900), позднее обширные исследования произвели Фрейндлих и Кройт теорию кинетики коагуляции разработал Смолу-ховский (1916) большое значение имело также развитие работ по теории адсорбции и строению поверхностных и мономолекулярных слоев (1917, Лангмюр 1890, Рэлей и др.). В России в этот период важные работы провел Ду-манский (с 1903 г., измерения электропроводности в коллоидных растворах, в 1913 г. применение центрифуги для определения размеров частиц), который с 1912 г. начал читать первый курс коллоидной химии. Весьма важным явилось открытие хроматографии Цветом (1903), исследования поверхностного натяжения растворов Антоновым (1907) и Шишковским (1908), исследования по адсорбции Титова (1910), Шилова (1912) и Гурвича (1912), создание противогаза Зелинским (1916) и т. д. [c.10]

В связи с проблемой устойчивости пен большое внимание исследователей привлекал [16, 17] и привлекает [18] процесс сближения пузырька газа с поверхностью раздела жидкость— газ, утоньшения и разрушения разделяющей их пленки. В последнее время основное внимание уделяется изучению кинетики утоньшения пленки, контролируемой ее вязким сопротивлением, влияния поверхностно-активных веществ на этот процесс. В работе [18] экспериментально подтверждена формула для скорости утоньшения, учитывающая роль вязких сил, что указывает на их значение. В этой же работе влияние по-верхностно-активных веществ объясняется в связи с возникновением перепада поверхностного натяжения вдоль зазора, затрудняющего истечение жидкости. Заметим также, что результаты исследования кинетики утоньшения пленки между сближающимися пузырьками, проведенного Классеном [19], тоже хорошо согласуются с представлениями о роли вязких сил перепада поверхностного натяжения в этом явлении. [c.146]

Мы сочли целесообразным ввести в экспериментальную часть практикума раздел, содержащий некоторые методики синтеза, очистки и анализа ПАВ, так как получение препаратов ПАВ и их характеристика являются необходимым этапом, предшествующим исследованию коллоидно-химических свойств. Некоторые методики, приведенные в практикуме, созданы на базе совместных научно-исследовательских работ кафедры коллоидной химии ВГУ и Всесоюзного научно-исследовательского института поверхностно-активных веществ (например, метод построения фазовой диаграммы растворов ПАВ по данным электропроводности, в разработку которого значительный вклад внесла И. И. Гермашева. Ею же отработана методика изучения кинетики поверхностного натяжения по ка/пиллярному поднятию). Методика синтеза до-децилсульфата натрия любезно предоставлена С. А. Панаевой. Работы 13, 18—21, 24—25 написаны совместно с П. Е. Кашлинской. [c.4]

В монографии изложена теория капиллярного равновесия и гистерезиса в пористых средах. Подробно проанализированы капиллярные явления в модельных системах простой геометрии (мениск, капля и т. п.). Проведены экспериментальное и теоретическое исследования тонких пленок жидкости, стабилизированных градиентом поверхностного натяжения. Развита теория гидродинамического перемешивания в пористых катализаторах (гл. 2—6). Изложенные в этих главах результаты имеют общий интерес, а также используются в исследованиях электрохимических генераторов — топливных элементов. Фронт исследований, непосредственно связанных с проблемой создания топливного элемента, в течение последних лет неуклонно расширяется. Эта проблема, сложность которой становится все очевиднее, включает в себя три основных раздела. Первый — изучение электрохимической кинетики наиболее перспективных систем на гладких электродах. Второй — макрокинетическое исследование процессов в пористых средах, с учетом транспортных стадий и микрокинетики. И, наконец, третий — разработка технологии, инженерный расчет и конструирование батарей, вспомогательных устройств и систем автоматики. [c.3]

Параметров, которые характеризуют монослой, немного площадь, поверхностное натяжение, граничный скачок потенциала. Но изучая эти величины, можно получить уникальную информацию об адсорбционных процессах, о белок-липидных взаимодействиях, фазовых переходах жирнокислотных радикалов, геометрии и упаковке липидных молекул и другую. В некоторых случаях монослои оказались. пригодными для изучения кинетики и механизма ферментативного катализа. Однако в силу того, что молекулярная пленка находится на границе раздела фаз, она не пригодна для изучения процессов переноса веществ через биологическую мембрану. Этот недостаток отсутствует у двух других типов моделей. [c.132]

Поскольку эффективность катодного процесса зависит от высоты поднятия пленки электролита в углеводородную фазу, а форма мениска на твердой поверхности в системе двух несмешивающихся жидкостей оиределяется смачивающей способностью этих жидкостей, представляется возможным изменить межфазное натяжение, а тем самым и форму мениска. Согласно взглядам, развитым академиком Ребиндером, адсорбция углеводородорастворимых поверхностно-акти вных веществ на твердой поверхности может значительно повысить смачивание поверхности металла углеводородом. Поэтому, если ввести в углеводородную фазу поверхностно-активные вещества (ПАВ), можно в предельном случае так повысить избирательную смачиваемость электрода углеводородом, что не будет вогнутого мениска и пленки электролита в углеводородной фазе. В качестве ПАВ нами были изучены анионоактивное вещество олеат магния и катионоактивное — соль дициклогексиламина. В согласии с теоретическими предсказаниями в присутствии этих ПАВ ток, генерирующийся в зоне мениска, резко падал, и при 0,1% ПАВ катодные кривые получались такими же, как и в объеме электролита, т. е. вогнутый мениск исчезал. Результаты, полученные при изучении электрохимической кинетики, хорошо согласовались с непосредственными коррозионными опытами. Изменяя с помощью ингибиторов смачиваемость металла углеводородом (топливом ТС-1), нам удалось подавить коррозионный процесс и добиться 90%-ной защиты (табл. 9,13). [c.307]

Отмечается [713], что при пламенно-фотометрическом определении натрия с помощью фильтрового фотометра К. Цейсс (модель П1) этанол снижает интенсивность излучения натрия за счет увеличения самоноглощения, изменения температуры пламени и кинетики процессов, несмотря на увеличение эффективности распыления раствора. При изучении влияния муравьиной, уксусной, винной и лимонной кислот на определение натрия с помощью спектрофотометра на основе спектрографа ИСП-51 установлено повышение чувствительности определения натрия в 5—10 раз в присутствии 100%-ной уксусной кислоты и в 1,5—2 раза для 2 М раствора кислоты [713]. В несколько меньшей степени влияет муравьиная кислота. Винная и лимонная кислоты снижают интенсивность излучения натрия. Основное значение придается роли поверхностного натяжения раствора. Отмечается, что уксусная кислота увеличивает эмиссию и абсорбцию натрия за счет уменьшения диаметра частиц аэрозоля [497]. Изучено влияние метанола, этанола, бутанола и уксусной кислоты на распределение свободных атомов в пламени ацетилен—воздух и на температуру [559]. Для этой цели применяли пламенно-фотометрическую установку на основе спектрографа ИСП-51, комбинированную горелку-распылитель. При концентрации органического растворителя 1 М температура пламени повышается на 100° С. Интенсивность линий натрия в присутствии органических растворителей максимальна в более высокой зоне пламени по сравнению с водным раствором. Общий объем пламени возрастает. Аналогичные результаты получены в работе [397]. [c.126]

Явление гидродинамической неустойчивости поверхности контакта фаз в настоящее время еще изучено мало [79—81]. При экспериментальном изучении кинетики массопередачи гидродинами- ческая неустойчивость поверхности контакта фаз и межфазовая турбулентность наблюдались в системе кислород — азот [82] когда кислород переходил в жидкую фазу, коэффициенты массопередачи были больше, чем при переходе его в газ, так как в первом случае происходило снижение поверхностного натяжения жидкости у поверхности раздела фаз, а во втором — увеличение ее. Аналогичная зависимость эффективности массопередачи была получена в работе [83]. [c.106]

Изучение кинетики изменения поверхностного или межфазного натяжения в процессе формирования граничных или адсорбционных слоев макромолекул может пролить свет на молекулярный механизм этого процесса и дать ценную информацию о влиянии структуры и химической природы полимера на его поведение в граничч.ых слоях. [c.187]

В области изучения кинетики адсорбционных процессов особо выделяют вопрос о скорости достижения равновесного значения поверхностного натяжения в растворах поверхностноактивных веществ. Наиболее распространенным способом измерения так называемого динамического поверхностного натяжения является метод наблюдения колебаний струи, вытекающей из отверстия эллиптического сечения. Недостатком этого, как и других методов, в которых измерения производятся над жидкостью, находящейся в движении, является то обстоятельство, что на получаемые результаты могут влиять турбулентность и конвекция. Так, Сёзерленд [123], тщательно изучив этот вопрос, сопоставил данные, полученные методом погружения пластинки Вильгельми, с рассчитанными теоретически на основании моделей процесса диффузии и пришел к выводу, что независимо от применяемого метода на отдельных этапах переноса поверхностноактивного вещества к поверхности участвует и конвекция. Если она происходит полностью под поверхностью, то ее влияние компенсируется и скорость диффузии в поверхностные слои может быть точно определена. Эдисон с сотрудниками [124] изучил для ряда жирных спиртов и высших алкилсульфатов кинетику формирования адсорбционных слоев и кинетику десорбции при их сжатии. Полученные ими данные были использованы в ряде теоретических исследований этих явлений [125]. Познер [c.299]

Осн. работы относятся к теории коррозионностойкого легирования, многокомпонентным диаграммам состояния и фазовым превращениям. Разработал (1975—1977) ряд марок нержавеющих сталей, применяемых в произ-ве специальной аппаратуры для хим. и пищевой пром-сти, а также предназначенных для эксплуатации в газовых месторождениях. Осуществил (1964—1979) серию исследований по изучению релаксационных явлений в ТВ. телах. Изучал (с 1965) кинетику и механизм роста металлических и керамических нитевидных кристаллов, разработал технологию их получения. Развил методы расчета физико-хим. св-в расплавов металлов и создал высокотемпературную аппаратуру для их исследования. Модернизировав методы висящей капли с целью определения поверхностного натяжения высокотемпературных расплавов, получил (1965—1970) тонкие пленки исследуемого мат-ла закалкой оторвавидейся капли путем очень быстрого охлаждения. Исследовал поверхностное натяжение [c.422]

В последнее время методы динамического меж-фазного поверхностного натяжения (а) применяются для изучения биологических жидкостей человека, в частности сыворотки крови и спинномозговой жидкости, с целью использования их тензиометри-ческих характеристик для диагностики и контроля лечения различных заболеваний [1-5]. Кинетика адсорбции даже индивидуальных белков на границах раздела фаз сложна [6-9]. В случае биологических жидкостей, представляющих собой смеси низко- и высокомолекулярных соединений, трудность анализа результатов тензиометрии возрастает. Например, добавление к раствору белка низкомолекулярного поверхностно-активного вещества (ПАВ) в определенном диапазоне концентраций может приводить к увеличению <5 [10]. [c.173]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология