Адсорбция поверхностно-активных веществ из водных растворов

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]

Инверсионную вольтамперометрию можно использовать также, зля определения неорганических токсикантов в крови. Однако следует учитывать, что белковые компоненты крови являются поверхностно-активными веществами, адсорбция которых на электроде может сделать невозможным проведение анализа. Для преодоления данного препятствия применяют специальные электроды импрегнированный фафитовый и в виде тонкой пленки графита [72] Указанные электроды, особенно пленочный графитовый, позволяют определять свинец и кадмий в крови даже без специальной подготовки пробы В случае других природных матриц для определения общего содержания токсичных металлов желательно применение комбинированных методов, основанных на сочетании вольтамперометрии с методами выделения и концентрирования определяемых компонентов Этим вопросам в литературе уделяется заметное внимание 110,73,74]. Особый интерес вызьшает применение легкоплавких экстрагентов с последующим растворением экстракта в подходящем органическом растворителе [74]. Так, расплавленный нафталин эффективно извлекает из водных растворов тяжелые металлы в виде комплексов с гфо-изводными 8-меркаптохинолина При этом нижняя фаница определяемых концентраций для свинца и кадмия составляет Ю" мг/л [c.285]

Уравнение изотермы Ленгмюра (см. с. 58) было получено как следствие из уравнений Гиббса и Шишковского. Совпадение результатов двух независимых выводов показывает, что при адсорбции поверхностно-активных веществ на границе раздела водный раствор — газ образуется моно-слой. Формирование адсорбционного монослоя условно показано на рис. 25. В определенной степени насыщение поверхностного слоя молекулами при повышении концентрации поверхностно-активного вещества напоминает поведение нерастворимого монослоя при разных степенях сжатия. Полному насыщению, которому отвечает условие Г=Г , соответствует предельное сжатие. В состоянии максимального уплотнения адсорбционный монослой, так же как и нерастворимый монослой, называют частоколом Ленгмюра. Аналогия между по- [c.62]

Наибольшей диффузностью двойной слой обладает вблизи точки нулевого заряда. Метод измерения емкости двойного слоя позволяет исследовать изменения, происходящие в двойном электрическом слое, в частности кинетику адсорбции поверхностно активных веществ, деформацию ионов под влиянием электрического поля, изменение толщины двойного слоя при адсорбции атомов и молекул. Сравнительное изучение поведения ряда металлов в водных растворах показало, что строение ионного двойного слоя относительно мало зависит от природы металла. Вместе с тем определение значения емкости двойного слоя помогает судить о строении и истинной поверхности металлического электрода. Измерения емкости в разбавленных растворах позволили, например, непосредственно проверить на опыте теорию диффузионного строения двойного слоя и определить величину потенциала l3], создаваемого частью двойного слоя, находящейся на расстоянии одного ионного радиуса от поверхности электрода. [c.225]

Рис. 25. Схема адсорбции поверхностно-активного вещества на границе водный раствор — воздух

АДСОРБЦИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ НЕАССОЦИИРОВАННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА ОКСИДАХ АЛЮМИНИЯ ЖЕЛЕЗА И КРЕМНИЯ [c.70]

Уравнение Шишковского было положено американским физико-химиком Лангмюром в основу его обобщающих работ по адсорбции дифильных молекул на поверхности водный раствор — воздух, опубликованных в 1917 г. Константы а и й в уравнении Шишковского непосредственно связаны с константами Лангмюра а — постоянная для всего данного гомологического ряда (она равна / Т), й —вторая постоянная из уравнения Лангмюра, обозначаемая той же буквой, что и в уравнении Шишковского. Как уже указывалось, й изменяется в гомологическом ряду, увеличиваясь при переходе к каждому высшему гомологу в постоянное число раз (в 3—3,5 раза). Поверхностная активность вещества, или его способность понижать поверхностное натяжение, также увеличивается при переходе к каждому высшему гомологу в 3— 3,5 раза. Эта зависимость была установлена и сформулирована как эмпирическое правило Траубе и затем подтверждена опытами Шишковского. [c.60]

Используя модель Гуи-Чепмена, удалось объяснить наблюдаемые на опыте явления. С ее помощью была объяснена зависимость емкости двойного электрического слоя от температуры. Однако и эта модель имеет недостатки. В частности, она не учитывает размеры ионов, их взаимодействие с другими ионами, стерические факторы. Об упущениях модели Гуи-Чепмена свидетельствует и то, что в ней не учитывается специфическая адсорбция ионов. Возникновение двойного электрического слоя может быть результатом специфической адсорбции катионов или анионов на электроде с образованием адсорбционных слоев. Адсорбированные ионы притягивают из раствора ионы противоположного знака и на поверхности металла появляется двойной электрический слой. Он может возникнуть и в результате адсорбции поверхностно-активных веществ, например полярных молекул воды. В частности, в водных растворах электролитов на поверхности металлов всегда имеется двойной электрический слой из-за адсорбции диполей воды. [c.128]

Известно, что адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ) на межфазной поверхности приводит к образованию на поверхности ориентированного монослоя, снижающего поверхностное натяжение. Типичные водные растворы ПАВ содержат органические молекулы с длинными углеводородными хвостами и полярными головками [13]. Углеводороды практически нерастворимы в воде, а вода является высокополярной жидкостью. На рис. 17.3 показано, как молекулы идеального ПАВ адсорбируются на поверхности воды. Полярные головки молекул проникают в воду, а углеводородные хвосты остаются в газовой фазе. Для образования монослоя требуется относительно немного молекул. [c.433]

Галлий представляет собой весьма интересный объект для изучения влияния агрегатного состояния металла на его электрохимическое поведение. Низкая температура плавления галлия (29,78°) позволяет проводить исследования в водных растворах как на Жидком, так и на твердом электроде. Более того, способность жидкого галлия сильно переохлаждаться дает возможность сопоставлять электрохимическое поведение жидкого и твердого металла при одинаковых температурах. Имеются исследования, посвященные изучению емкости [7], перенапряжения водорода [8] и адсорбции поверхностно-активных веществ [9] на твердом и жидком галлии. В ряде работ рассматривается вопрос о влиянии агрегатного состояния галлия на его равновесный потенциал и поляризацию в процессе осаждения. В этом отношении особого внимания заслуживают данные, полученные в последнее время в особо чистых условиях эксперимента [10—13]. [c.46]

Рис. 5.15. Определение ожидаемой адсорбции поверхностно-активного вещества с помощью уравнения (5.16). Построение изотермы основано на физической адсорбции ПАВ (водный раствор) при 5 ккал/моль и при скорости 200 на молекулу на порошке с плотностью 1,5 г/см= при среднем диаметре частиц 0,5 мкм необходимая концентрация ПАВ составляет 6,7-10 г-моль на 100 г порошка в равновесии с минимальной концентрацией раствора 9,5-10"= М

АДСОРБЦИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ НА ПОВЕРХНОСТИ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ [c.29]

Электрохимические свойства полиакрилонитрильных волокон характеризуются ВЫСОКИМ отрицательным зарядом а их поверхности. В водной среде потенциал достигает 41 мВ, что способствует ускорению адсорбции катионных красителей и исключает поглощение красителей анионного типа. В зависимости от условий и состава раствора заряд волокна может изменяться в широких пределах. На величину - потенциала волокна влияют концентрация красителя, электролита и поверхностно-активных веществ в растворе, температура и pH среды. В рас- [c.214]

Адсорбция поверхностно-активных веществ из водных растворов. [c.329]

Используя связь между величиной адсорбции и поверхностной активностью, можно подойти к характеристикам так называемых поверхностно-активных веществ (см. 6), но прежде следует обратиться к положениям, показывающим количественную зависимость между поверхностным натяжением растворов и их концентрацией. Такая зависимость была выражена на примере водных растворов еще в 1909 г. русским ученым Шишковским. Им было предложено эмпирическое уравнение для зависимости поверхностного натяжения от концентрации в водных растворах предельных жирных кислот [c.192]

Действительно, если дисперсная фаза и дисперсионная среда (состоящая, в основном, из молекул растворителя) резко различаются по своей полярности, взаимодействие между ними будет незначительным, что создает благоприятные условия для адсорбции именно растворенного вещества (а не растворителя). Чем больше свободная энергия (пропорциональная разности полярностей) на межфазной границе, тем больше возможность снижения ее за счет адсорбции растворенного вещества, обладающего обычно промежуточной полярностью (ПАВ). Необходимо, таким образом, создать условия для проявления поверхностной активности, а следовательно, преимущественной адсорбции второго компонента. Например, для адсорбции бензойной кислоты из водного раствора следует применять неполярный адсорбент — уголь, для адсорбции ее из раствора в бензоле — полярный адсорбент, например силикагель. Если же мы применим силикагель для водного раствора, произойдет адсорбция полярных молекул воды и условия для адсорбции молекул кислоты окажутся неблагоприятными. [c.174]

Влияние природы среды. Поскольку, как уже было указано, при адсорбции из раствора молекулы адсорбтива и среды являются конкурентами, очевидно, чем хуже адсорбируется среда на адсорбенте, тем лучше будет происходить адсорбция растворенного вещества. Исходя из того, что поверхностно-активные вещества обладают малым поверхностным натяжением, можно считать, что чем больше поверхностное натяжение самой среды, тем меньше ее молекулы способны к адсорбции на твердом теле и тем лучше на нем адсорбируется растворенное вещество. Именно поэтому адг сорбция на твердом теле обычно хорошо идет из водных растворов й гораздо хуже из растворов в углеводородах, спиртах и других органических жидкостях со сравнительно малым поверхностным натяжением. [c.138]

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]

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА. АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ВОДНЫЙ РАСТВОР-ВОЗДУХ (СОБСТВЕННЫЙ ПАР) [c.56]

Для границ раздела газ - жидшсть и жидкость - жидкость можно экспериментально определить зешисимость поверхностного натяжения (или межфазного натяжения) от концентрации. Напри мер, зависимость у / С для границы раздела системы водный раствор неорганического электролита — газ имеет вид прямой с очень небольшим наклоном (рис. 4.17, а), а для границы системы водный раствор полярного органического соединения - газ имеет вид 1фи-вой со значительным отрицательным наклоном (рис. 4.17, б, в). Первый процесс, соответствующий отрицательным значениям Г, называют отрицательной адсорбцией. Вещества, которым при малых концентрациях соответствуют большие значения Г (как на рис. 4.17, в), называют поверхностно-активными. В этом случае при концентрациях, превышающих определенную величину (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования, ККМ, о которой мы будем говорить в разд. 2 гл. 6), у остается почти постоянной. Если рассматриваются растворы ионных поверхностно-активных веществ с неорганическими солями, в уравнения (4.11) и (4.20) перед членом КТ вводят коэффициент, близкий к 2. Для классического поверхностно-активного агента (водный раствор додецилсульфа та натрия с 0,1 М ЛаО) кривая у - Ье С при низких концентрациях (2 10 10 М) обращается в прямую с наклоном Дy,/ДЬg С = - 24 мН/м. Рассчитывая Г по уравнению (4.20), полу- [c.98]

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]

Для адсорбции органических веществ из водных растворов должны применяться прежде всего углеродистые пористые материалы (различные типы активированных углей) либо органические синтетические сорбенты. Полярные гидрофильные материалы — глины, силикагели, алюмогель и гидраты окислов — для адсорбции веществ из водных растворов практически непригодны, так как энергия взаимодействия их с молекулами воды почти равна или превышает энергию адсорбции молеюул органических соединений. Однако, если в водном растворе молекулы или ионы образуют крупные ассоциаты как, например, ионы и молекулы синтетических поверхностно-активных веществ с длинными цепями углеводородных радикалов или ионы прямых красителей в присутствии минеральных солей, то энергия адсорбции таких ассоциатов или мицелл значительно превышает энергию связи молекул воды с поверхностью даже наиболее гидрофильных материалов. Поэтому синтетические поверхностно-активные вещества (моющие, эмульгаторы и т. п.), прямые красители и другие соединения, обладающие свойствами коллоидных электролитов, хорошо поглощаются из мицеллярных растворов не только гидрофобными сорбентами типа активированных углей и синтетических смол, но и кр(упнопористыми гидрофильными материалами, особенно гидратами окислов алюминия и железа. Последним для сорбции коллоидных ассоциатов следует отдать предпочтение, так как у самых крупнопористых обесцвечивающих углей марок ОУ лишь около 20% поверхности пор доступно для крупных мицелл синтетических моющих веществ, гуминовых кислот или прямых красителей, тогда как практически вся поверхность крупных пор свежеосажденных гидратов окислов алюминия и железа доступна для мицелл этих соединений. [c.99]

Сильная зависимость адсорбции поверхностно-активного вещества от концентрации наблюдается и в системе глинозем — водный раствор додецилсульфоната натрия [34]. Как показано на рис. IX-11, адсорбция резко возрастает при концентрации, близкой к Ю " М, когда, по-видимому, образуются поверхностные мицеллы или полумицеллы. Интересно, что в точке обращения -потенциала никаких резких изменений ни в изотермах адсорбции, ни в краевом угле не наблюдается. [c.378]

При исследовании адсорбции поверхностно-активных веществ из разбавленных водных растворов, т. е. при Ср ККМц нельзя забывать о том, что в адсорбционном слое концентрация ионов (или молекул) ПАВ оказывается чрезвычайно высокой тогда, [c.36]

Анализ этого уравнения показывает, что адсорбция будет положительной (/ >0) при с1а1с1с<СО, т. е. при снижении а с повышением в жидкости концентрации растворенных веществ. Это возможно при использовании поверхностно-активных веществ (ПАВ), т. е, вешеств менее полярных, чем растворитель. В случае водных растворов поверхностно-активными является большинство растворимых в воде органических соединений, в том числе неионогенпых и ионогенных высокомолекулярных веществ. [c.47]

Добавка растворимого вещества может значительно понизить поверхностное натяжение растворителя но если вещество вызывает повышение поверхностного натяжения, этот эффект невелик, потому что растворенное вещество вытесняется из поверхностного слоя, как будет объяснено ниже. В зависимости от их влияния на поверхностное натяжение растворенные вещества называют поверхностно-активными и поверх-ностно-неактивными. В случае поверхности раздела водный раствор — воздух поверхностно-неактивными являются неорганические электролиты, соли органических кислот и оснований с низким молекулярным весом и некоторые нелетучие неэлектролиты, например сахар и глицерин. Поверхностно-активными считаются органические кислоты, спирты, простые и сложные эфиры, амины, кетоны и т. п. Влияние поверхностно-активных веществ на поверхностное натялсение воды может быть велико, как это видно из рис. 8.5. Особенно эффективно понижают поверхностное или межфазное натяжение мыла и другие моющие средства. Они образуют поверхностные пленки на частицах грязи при стирке. Поскольку добавка некоторых веществ, например жирной кислоты, понижает поверхностное натяжение (изобарный потенциал поверхности), эти вещества стремятся самопроизвольно концентрироваться в поверхностном слое. Гиббс вывел уравнение, связывающее адсорбцию на поверхности и изменение поверхностного натяжения. [c.246]

Влияние магнитной обработки раствора на степень адсорбции поверхностно-активных веществ на границе раздела твердое — жидкость исследовано в меньшей мере. Можно отметить результаты опытов В. И. Классена, М. А. Орла, Н. Т. Цапкова и Р. А. Кабировой, позволившие установить радиометрическим методом (с контролем перманганатным методом), что магнитная обработка водного раствора олеата натрия способствует значительному увеличению степени закрепления этого реагента на поверхности частиц фосфорита, доломита и кварца. При этом максимальная степень адсорбции отме- [c.58]

В сборнике обсуждается ряд вопросов термодинамики гетерогенных H Tai уравнения и закономерности протекания процессов испарения в системах раствор - пар с равновесными и неравновесными ШЕческими реакциями, теория моновариантных равновесий в защ)ытых системах, методы оценки составов тройных и четверных азеотропов, расчет термодинамических характеристик систем в области гомогенности и равновесия жидкой и твердой фаз и др., и теории поверхностных явлений кинетика адсорбции поверхностно-активных веществ в процессе дефо1жации поверхности, реология поверхностных слоев с растворимыми ШШ, механизм релаксации структуры поверхности водных растворов поверхностно-активных и неактивных веществ. [c.2]

Карпенко [23], например, предлагает следующий механизм разрушения металла при циклической нагрузке в присутствии поверхностно-активных веществ в корровнонной среде под влиянием нагрузки будут происходить сдвиги в наиболее слабых местах решетки металла. Адсорбция ионов из электролита на поверхности металла и адсорбция поверхностно-активных веществ из водных растворов значительно облегчает образование этих сдвигов и умножит их число. [c.40]

Природу поверхности твердого тела, а значит, и характер контактного взaиvюдeй твия его со смачивающей жидкостью можно изменить путем модифицирования поверхности, например, проводя ее химическую обработку. Один из широко распространенных способов изменения состава поверхностных слоев основан на адсорбции на них поверхностно-активных веществ.. Адсорбционное модифицирование тверды поверхностей проводят либо из водных растворов, либо из органических растворителей. В результате адсорбции ПАВ изменяется не только значение 0р, но и скорость растекания смачивающей жидкости. [c.21]

К счастью для большинства органических веществ адсорбция на электродах из водных растворов происходит в соответствии с этим условием и лишь для некоторых хорошо растворимых соединений, обладающих малой поверхностной активностью (таких, как СНзОН, С2Н5ОН и др.), характерно диффузное распределение поверхностного избытка. Более того, для органических веществ с высокой поверхностной активностью, как показывает расчет, различие между Гд( ) и Га оказывается столь незначительным, что отпадает необходимость использования уравнения (2.19) для пересчета определяемых из опыта относительных поверхностных избытков в поверхностные концентрации. Для оценки вносимой таким образом относительной ошибки можно использовать следующую приближенную формулу [c.52]

Сенцова Е. П. О точности измерения адсорбции ПАВ из водных растворов на металлической поверхности при помощи кварцевого спектрофотометра СФ-4. В сб. Применение поверхностно-активных веществ и других химреагентов в нефтедобывающей промышленности . М., Недра , 1970, с. 243—249. [c.196]

Смачиваемость твердой частицы водой, как известно, определяется степенью ее гидрофобности. Чем более гидрофобно вещество, тем меньше его смачиваемость и лучше флотируе-мость. Изменение смачиваемости флотируемых частиц достигается адсорбцией на их поверхности поверхностно-активных веществ, в результате которой полярные группы ПАВ прикрепляются к частице, а гидрофобные цепи обращаются в объем раствора. Таким образом, нри введении небольших количеств поверхностно-активных веществ флотируемость увеличивается до тех пор, пока их концентрация не вызовет заметное понижение величины поверхностного натяжения волной среды (СТ12), из которой происходит флотация. По воздействию на процесс флотации ПАВ обычно разделяют на две категории коллекторы и пенообразователи. Коллекторы, в основном, изменяют смачиваемость частиц, а пенообразователи адсорбируются, как правило, на границе водная среда — газ и стабилизируют пленку, образующуюся между приближающимися друг к другу пузырьками, препятствуя их коалесценции. Избыток пенообразователя всегда несколько понижает 012 и, следовательно, вероятность акта прилипания частицы к пузырьку [3]. [c.53]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология