Определение ККМ коллоидного ПАВ по поверхностному натяжению

Методы определения ККМ основаны на резком изменении физико-химических свойств растворов ПАВ (например, поверхностного натяжения а, мутности т, эквивалентной электропроводности У., осмотического давления л, показателя преломления п). На кривой зависимости свойство — состав в области ККМ обычно появляется излом (рис. VI. 6). Одна из ветвей кривых (при более низких концентрациях) на рис. VI. 6 описывает свойства системы в молекулярном состоянии, а другая — в коллоидном. Абсциссу точки излома условно считают соответствующей переходу молекул в мицеллы, т. е. критической концентрацией мицеллообразования. Очевидно, что при ККМ существует весьма незначительное число мицелл. Ниже приводится краткое описание некоторых методов определения ККМ. [c.302]

Знак заряда коллоидных частиц золей можно определить методом электрофореза (см. работу 57), а для окрашенных золей — методом капиллярного анализа. В основе такого определения лежит зависимость адсорбируемого золя от знака заряда поверхности адсорбента, например фильтровальной бумаги. При смачивании последней водой под действием сил поверхностного натяжения вода поднимается по капиллярам бумаги. При этом стенки капилляров заряжаются отрицательно, а граничащая с ними вода — положительно. Если вместо воды взять гидрозоль, то его заряженные коллоидные частицы смогут передвигаться вверх по полоске мокрой бумаги только в том случае, когда они заряжены отрицательно (одноименно со стенками капилляров). Положительно заряженные частицы будут притягиваться отрицательным зарядом стенок капилляров и оседать на них. [c.189]

Работа 38. Определение ККМ водорастворимого коллоидного ПАВ методом поверхностного натяжения [c.189]

Еще одним методом, широко применяемым для определения коэффициента поверхностного натяжения и основанным на использовании соотношения (III, 9), является метод максимального давления газа в пузырьке. В этом методе измеряется давление газа в капилляре, опущенном в испытуемую жидкость, в момент отрыва от капилляра выдуваемого пузырька. Описание методов капиллярного поднятия и максимального давления газа в пузырьке можно найти в руководствах к практическим занятиям по коллоидной химии. [c.54]

При определенной концентрации эмульгатора, соответствующей достижению плотной упаковки молекул ПАВ в адсорбционном слое и минимальному поверхностному натяжению на границе раздела фаз, в объеме начинается и заканчивается формирование мицелл, представляющих собой частицы коллоидной (мицелляр-ной) фазы [21, 22]. Такая концентрация называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). [c.144]

Коллоидные ПАВ, как правило, обладают высокой поверхностной активностью, способны значительно понижать поверхностное и межфазное натяжение в очень разбавленных растворах благодаря адсорбции и ориентации молекул (ионов) на поверхности раздела. В отличие от истинно растворимых ПАВ они могут находиться в растворе в молекулярной (ионной) форме лишь при очень малых концентрациях, а выше некоторой определенной критической концентрации образуют коллоидные агрегаты ми-целлярного типа. Эти особенности можно отчетливо наблюдать, изучая зависимость поверхностного натяжения от концентрации. [c.98]

При быстром смешении исходных растворов образуется коллоидный раствор алюмосиликата натрия, который через некоторое время превращается в гидрогель с определенной формой и размером частиц. Для получения шарикового катализатора струйки золя направляют в слой турбинного масла, где он разбивается на отдельные капельки под действием сил поверхностного натяжения они принимают форму шариков и затвердевают. При производстве микросферического катализатора золь распыляют в слой трансформаторного масла сжатым воздухом. [c.12]

РАБОТА 84. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ККМ КОЛЛОИДНОГО ПАВ ПО ПОВЕРХНОСТНОМУ НАТЯЖЕНИЮ [c.247]

Для определения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ или жидкость — пар применяют методы капиллярного поднятия, взвешивания или счета капель, наибольшего давления пузырьков, отрыва кольца и ряд других описанных в курсах физики и в практикумах по коллоидной химии. [c.115]

Коллоидные ПАВ — это вещества, которые не только снижают поверхностное натяжение на границе раздела фаз, но при определенных концентрациях способны к самопроизвольному мицеллообразованию, т. е. к образованию новой фазы. [c.163]

Исследование столь малых по площади тонких пленок непосредственно в коллоидной системе затруднительно. Поэтому прибегают к моделированию — воспроизведению при определенных условиях единичных изолированных жидких слоев. Моделирование микроскопического свободного жидкого слоя (пенная пленка) можно осуществить в приборчике, изображенном в разрезе на рис. 49. В открытом сверху и снизу стеклянном цилиндрике после погружения Б исследуемый раствор образуется, вследствие поверхностного натяжения, двояковогнутая капля (рис. 49,а). Часть жидкости осторожно извлекают в боковую трубочку при этом две вогнутые поверхности сближаются и уплотняются до тех пор, пока в середине не образуется маленькая круглая плоская жидкая пленка (рис. 49,6). Эту пленку можно наблюдать и исследовать при помощи микроскопа. [c.99]

Руководство состоит из двух частей. Главы первая и вторая посвящены синтетическим латексам, третья и четвертая — поверхностно-активным веществам. Натуральные латексы в настоящем руководстве не рассматриваются. Лабораторным работам предпосланы краткие теоретические обзоры коллоиднохимических свойств синтетических латексов и поверхностно-активных веществ. Предполагается, что общие основы коллоидной химии известны студентам, приступающим к выполнению лабораторных работ, описанных в настоящем руководстве. В связи с этим здесь не описываются подробно и некоторые из экспериментальных методов, применяемых в работе с латексами или поверхност-но-активными веществами, но хорошо известных из общих практикумов по физической и коллоидной химии и достаточно полно рассмотренных в других руководствах. Это относится, например, к определению электропроводности, показателя преломления, поверхностного натяжения по наибольшему давлению газовых пузырьков и к некоторым другим экспериментам. [c.3]

Прямое диспергирование не является ни единственным, ни наиболее эффективным способом получения дисперсий. Со времен Сведберга [8] в коллоидной химии различают другой общий метод получения дисперсных систем — конденсационный метод. Мельчайшие частицы, самопроизвольно возникающие в процессе конденсации — образования новой фазы из метастабильных (пересыщенных) паров, растворов или расплавов, — при определенных условиях образуют достаточно устойчивые коллоидные дисперсии. Образование новой конденсированной фазы часто проходит через стадию капель аморфной жидкости, под влиянием поверхностного натяжения приобретающих сферическую форму. Как показали 3. Я. Берестнева и В. А. Каргин [9], из пересыщенных растворов двуокиси кремния, двуокиси титана, пятиокиси ванадия, сернистого мышьяка, металлического золота и т. д. вначале возникают аморфные сферические частицы сравнительно большого размера лишь впоследствии они распадаются на более мелкие кристаллики. Явление самопроизвольного возникновения капель новой фазы с повышенной концентрацией растворенного вещества в процессе ее образования из метастабильных растворов высокомолекулярных соединений часто принято называть коацервацией [10—13]. Во всех этих случаях конденсационный метод приводит к образованию дисперсий, состоящих из изо-метричных частиц. [c.9]

Впервые высказал мнение о том, что лишь до некоторой предельной степени дисперсности можно считать свойства вещества неизменными,, при высоких же степенях нельзя свойства больших масс переносить на диспергированные частицы. На примере измерения удельной поверхностной энергии системы, равной Ло= он доказал, что с увеличением дисперсности величина Л вначале увеличивается, пока поверхностное натяжение постоянно возрастает, затем, когда дисперсность приближается к молекулярной,— резко снижается. Им установлена зависимость, что удельная поверхностная энергия достигает максимума в коллоидных системах, что очень характерно для этих систем . Проблема дисперсности А. В. Думанским освещена в книгах О коллоидных растворах (1913 г.), Методы определения дисперсности золей, эмульсий и суспензий (1928 г.), Дисперсность и коллоидное состояние вещества (1932 и 1934 гг.) и др. [c.5]

Пригородов В. Н. Прибор для определения поверхностного натяжения микроколичеств жидкости. — Коллоидн. журн., 1971, т. 33, с. 168. [c.544]

Когда в системе наблюдается опалесценция, число фаз нельзя определить точно, так как здесь возможно присутствие диспергированной фазы — твердой или жидкой. Даже величина х может быть не совсем определенной. Например, в коллоидных системах давление и температура мало влияют на равновесие, в то время как поверхностное натяжение имеет существенное значение. Несмотря на все это, принцип правила фаз применяется на протяжении этой книги. [c.14]

Развитие электрохимии в настоящее время вышло за рамки приведенного определения. При изучении явлений превращения энергии химической в электрическую и обратно было найдено столько новых фактов и сделано столько обобщений, что определение это стало недостаточным. Можно привести ряд примеров, когда явления бесспорно электрохимического характера не сопровождаются взаимным переходом химической и электрической энергии. Например, при окислении цинка в разбавленной серной или соляной кислоте не наблюдается возникновения электрической энергии химическая энергия просто превращается в теплоту, хотя явление подчиняется электрохимическим закономерностям и изучается электрохимией. При изменении состава раствора, в котором находится капля ртути, наблю- дается изменение ее поверхностного натяжения. Это явление никак не связано с превращением химической энергии в электрическую или наоборот, но объяснить его можно только при помощи электрохимических представлений. Добавкой к коллоидному раствору раствора электролита, содержаще о свободные ионы, можно вызвать коагуляцию коллоида. Наоборот, некоторыми другими добавками можно стабилизировать коллоид, значительно затруднив коагуляцию. Эти явления, не связанные с освобождением электрической энергии или с превращением ее в энергию химическую, тоже относятся к области электрохимии. Число подобных примеров можно было бы значительно увеличить. [c.9]

Следовательно, и молекула, взятая отдельно от других молекул, — а такой случай мы имеем в истинных растворах, —обладает иными свойствами, чем молекулы, связанные друг с другом в коллоидную частицу, и это различие сказывается не только в отмеченных выше оптических свойствах, но и в поверхностных свойствах. Группа молекул, связанных друг с другом, образует систему, в которой существует микроскопическая поверхность и которая обладает определенным поверхностным натяжением, поверхностной энергией. Влияние поверхностной энергии на физические и химические свойства вещества можно очень ясно наблюдать на следующих примерах. Из физики известно, что упругость пара жидкости зависит от кривизны ее поверхности. Упругость пара на выпуклой поверхности (достаточно малого радиуса кривизны) больше, а на вогнутой меньше, чем упругость пара на плоской поверхности. Если обозначить упругость пара воды на плоской поверхности через р, а ш поверхности капли воды через р, ТО [c.20]

При образовании С. в процессах механич. диспергирования (тонкого измельчения) затрачивается работа А, пропорциональная поверхностному натяжению а твердой фазы на границе с окружающей средой. С увеличением степени лиофильности С. или при адсорбции добавок из окружающей среды а понижается и образование С. диспергированием облегчается. В пределе, при достаточно малом а, С. образуются самопроизвольно за счет энергии теплового движения или при очень слабом механич. воздействии — перемешивании. Это имеет место, напр., при диспергировании по определенным слабым местам кристаллич. решетки — плоскостям спайности в решетке графита или бентонитовых глин. При этом дисперсность может повышаться до образования иногда значительной коллоидной фракции (коллоидные С.). При увеличении концентрации дисперсной фазы, т. е. при переходе от разбавленных к концентрированным С., в них возникает коагуляционная структура, обнаруживаемая по резкому увеличению объема осадков. В коллоидных С. возникают также явления тиксотропии. [c.566]

Определение поверхностного- натяжения было использовано [100] как один из тонких методов исследования коллоидно-химических свойств латексов [101]. Изменение степени насыщения межфазных слоев гидратированными солевыми группами и увеличение межфазной поверхности латекса за счет набухания [c.25]

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]

Эта особенность коллоидных ПАВ особенно отчетливо проявляется при определении зависимости поверхностного натяжения (а) раствора от концентрации (с) ПАВ (рис. 1.1). Действительно, с ростом концентрации ПАВ величина а вначале резко падает, однако в дальнейшем ее снижение замедляется. Начиная с некоторой концентрации Скр дальнейшее увеличение содержания ПАВ практически не уменьшает поверхностного натяжения. При с > Скр кривая идет почти параллельно оси абсцисс. До точки Скр уменьшение а связано с процессом постепенного образования адсорбционного слоя ориентированных молекул (ионов) ПАВ на поверхности дисперсной фазы. При концентрации, близкой к Скр, образование насыщенного мопомолекулярного адсорбционного слоя заканчивается, при этом количество адсорбированных молекул ПАВ достигает максимального значения Тщах- Дальнейшее увеличение концентрации ПАВ ведет к образованию мицелл в объеме раствора и уже практически не сказывается на величине ст. Точка с р соответствует критической концентрации мицелло-образования (ККМ). [c.37]

Эмульсии относятся к микрогетерогенным системам, частицы которых видны в обычный оптический микроскоп, а коллоидные растворы принадлежат к ультрамикрогетерогенным системам, их частицы не видны в обычный микроскоп. Хотя по своей природе эти системы близки, но физико-химические их свойства различны и зависят в значительной степени от дисперсности. При образовании эмульсии образуется огромная поверхность дисперсной фазы. Так, количество глобул воды в одном литре 1%-ной высокодисперсной эмульсии исчисляется триллионами, а общая межфазная площадь поверхности — десятками квадратных метров. На такой огромной межфазной поверхности может адсорбироваться большое количество веществ, стабилизирующих эмульсию. В процессе образования эмульсии на хщспергирование жидкости затрачивается определенная работа и на поверхности раздела фаз концентрируется свободная поверхностная энергия — избыток энергии, содержащейся в поверхностном слое (на границе двух соприкасающихся фаз). Энергия, затраченная на образование единицы межфазной поверхности, называется межфазным поверхностным натяжением. Удельная поверхностная энергия измеряется работой изотермического и обратимого процесса образования единицы поверхности поверхностного слоя и обозначается а. [c.15]

Агрегативная устойчивость эмульсий может обусловливаться многими факторами устойчивости. Для них характерно и самопроизвольное диспергирование при определенных условиях. Они могут самопроизвольно образовываться в двухкомпонентной гетерогенной системе (без эмульгатора) при температуре смешения, близкой к критической. Как уже отмечалось, гетерогенная система вода — фенол самопроизвольно переходит в термодинамически устойчивую эмульсию при температуре, несколько ниже критической. В этих условиях межфазное натяжение настолько мало (меньше 0,1-10 Дж/м ), что оно полностью компенсируется энтропийным фактором- Как известно, таким свойством еще обладают только коллоидные ПАВ и растворы ВМС. Сильное понижение поверхностного натяжения при добавлении ПАВ (третьего компонента) в систему позволяет получить термодинамически устойчивые (самопроизвольно образующиеся) эмульсии и в обычных условиях, а не только при критических температурах смешения. Это свойство эмульсий играет большую роль, например, в моющем действии, резко уменьшающем применение механичесгшх средств п ручного труда. [c.346]

Гетерогенность, или многофазность, объектов коллоидной химии, в частности нефтяных систем, является признаком, указывающим на наличие межфазной поверхности или поверхностного слоя. Дисперсность, оценивающая степень раздробленности системы, — второй признак, который определяется размерами частиц дисперсной фазы в трех измерениях. Гетерогенность, или наличие межфазной поверхности, обусловливает наличие определенного уровня поверхностного межфазного натяжения. Произведение значения поверхностного натяжения на площадь поверхности дисперсной частицы считается поверхностной энергией частицы. [c.33]

Коллоидные ПАВ обладают, как правило, высокдй поверхностной активностью и способны значительно понижать поверхностное натяжение уже в очень разбавленных растворах благодаря адсорбции и определенной ориентации молекул на поверхности раздела фаз. Важной количественной характеристикой этого явления служит работа адсорбции (адсорбционный потенциал). [c.11]

Электрический потенциал, приложенный к жидкости, находящейся Б капилляре, действует против сил поверхностного натяжения, и при определенной величине поверхностного заряда, определяемой релвев-ским соотношением нестабильности, на мениске образуется жидкое острие. Дальнейшее развитие процесса приводит к образованию аэрозоля [I]. Это явление лежит в основе электростатического диспергирования жидкости, которое имеет широкое применение - нанесение покрытий, коллоидные двигатели, микрокапсюляция и др. Электростатическое распыление при определенных условиях позволяет получать мо-нодисперсный аэрозоль из целого ряда жидкостей в широкой области размеров (от десятых долей до нескольких сот микрон). Наша работа посвящена исследованию условий образования монодисперсных аэрозолей в процессе электростатического распыления и изучению механизма этого процесса. [c.239]

С другой стороны, тесные контакты коллоидной химии со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с такими классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии, как определение поверхностного натяжения и двухмерного давления, ультрамикроскопия, центрифугирование, диализ и ультрафильтрацня, наблюдение разнообразных электрокинетичеоких явлений в дисперсных системах, дисперсионный анализ и порометрия, многочисленные прецизионные адсорбционные методы, изучение рассеяния света (опалесценции) и т. п., в разных разделах коллоидной химии нашли эффективное применение всевозможные спектральные методы ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия (с широким использованием лазерной техники), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и другие рентгеновские методы, радиоактивные изотопы, все виды электронной микроскопии. Большие перспективы открывает привлечение современных физических методов исследования поверхностей с использованием медленных электронов, масс-спектроскопии вторичных ионов и т. п. [c.9]

Тесные контакты коллондной химш со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии (определение поверхностного натяжения, ультрамикроскопия, диализ и ультрафильтрация, дисперсионный анализ и порометрия, изучение рассеяния света и т. п.), в разных разделах коллоидной химии эффективно используют всевозможные спектральные методы (ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия), рентгеновские метода, радиоактивные изотопы, [c.5]

При определенных условиях в системе могут происходить самопроизвольные П. я., сопровождающиеся увеличением общей пов-сти раздела фаз. Так, самопроизвольное диспергирование и образование устойчивых лиофильных коллоидных систем (напр., критич. эмульсий) происходит в условиях, когда увеличение поверхностной энергии, вызываемое измельчением частиц, компенсируется их вовлечением в тепловое движение и соответствующзш возрастанием энтропии (см. Микроэмульсии). При гомог. образовании зародышей новой фазы при конденсации паров, кипении, кристаллизации из р-ров и расплавов увеличение энергии системы вследствие образования новой пов-сти компенсируется уменьшением хим. потенциала в-ва при фазовом переходе. Критич. размеры зародышей, при превьппении к-рых выделение новой фазы идет самопроизвольно, зависят от поверхностного натяжения, а также от величины перегрева (переохлаждения, пересыщения). Связь между этими параметрами определяется ур-нием Гиббса (см. Зарождение новой фазы). [c.590]

Имеется сходство между последовательностями изменения величин . и многих других свойств водных растворов электролитов. В классической коллоидной химии (см. например, [32]) это ряды Гофмейстера, которые характеризуют высаливающее действие электролитов на ряд белков. Как показал Траубе [33], в таком же порядке изменяется влияние солей на сжимаемость и поверхностное натяжение воды, а также на многие другие свойства, представляющие биологический интерес. Траубе назвал этот порядок порядком давления сцепления раствора (другие использовали термины внутреннее давление или эффективное давление ). Развитый Тамманном [34] и Гибсоном [35] метод его определения основан на том факте, что сжимаемость раствора соли при низком давлении равна сжимаемости воды при более высоком давлении и аналогичным образом зависит от изменения давления. Дополнительное давление, которое следует приложить к воде, чтобы сделать ее сжимаемость равной сжимаемости раствора соли при более низком давлении, Гибсон назвал эффективным давлением соли Р . Лонг и Мак-Дивит установили, что величины dPJd , где — концентрация соли, изменяются параллельно величинам и, характеризующим влияние различных солей на коэффициенты активности бензола, кислорода и водорода в водных растворах. [c.268]

В соответствии с рекомендациями Международной комиссии по терминологии Международного комитета по ПАВ понятгао поверхностно-активное вещество дается следующее определение Вещество, способное из раствора (истинного или коллоидного) в жидкой среде адсорбироваться на поверхности раздела фаз (жидкость-газ (пар), жид-кость-жидкость, жидкость-твердое тело) с соответствующим понижением свободной энергии (поверхностного натяжения) на этой поверхности. Для типичных ПАВ характерно определенное дифильное строение их молекул. Вещество, поверхностно-активное на одной границе раздела, на другой границе может бьггь инакгивным (неспособным к адсорбции)... [c.322]

При ККМ происходит резкое скачкообразное изменение физико-химических, коллоидных и технологических свойств растворов ПАВ. Значения ККМ, определенные разньтми методами, зачастую неоднозначны. Для некоторых ПАВ наблюдается наличие двух значений ККМ, что по-видимому, обусловлено либо постепенньтм изменением формьт мицелл, либо окончанием процесса мицеллообразования. Существует множество разли гаьтх методов определения и расчета поверхностного натяжения и ККМ. [c.325]

Рассмотренные ранее поверхностные свойства коллоидов могут быть связаны с очень важной группой явлений, наблюдающихся у коллоидов, которые, так же как и поверхностное натяжение и другие свойства, связаны с поверхностью частиц и с ве-личиио-й этой поверхности. Мы имеем в виду электрические свойства коллоидных систем. Прежде чем перейти к рассмотрению теории этих явлений, скажем несколько слов о методах экспериментального их определения. [c.199]

Объекты коллоидной химии можно охарактеризовать и определенным видом Э1 ергии, которым они обладают, исходя из тех же основных признаков. Гетерогенность количественно определяется поверхностным натяжением — величиной, ха[)акте-рнзующей энергию единицы поверхности и являющейся факто ром ннтенснвности. Поверхностное натяжение определяет как бы степень гетерогенности, резкость перехода от 0Д1юй фаз .1 к другой, различие между соприкасающимися фазами. Чем сильнее выражена гетерогенность и чем более резко различаются по природе сопряженные фазы, тем больше поверхностное натяжение, Отсутствие гетерогенности равнозначно отсутствию поверхностного натяжения. Второй признак — дисперсность, как уже упоминалось, определяется площадью поверхиости (фактор емкости). Произведение поверхностного натяжения о па пло- [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология