Поверхность олеофильная

Все многообразие зависимостей поверхностного натяжения от концентрации может быть представлено кривыми трех типов (рис. 43). Для поверхностноактивных веществ (ПАВ) характерны кривые типа 1. ПАВ менее полярны по сравнению с растворителем, обладают меньшим, чем растворитель, поверхностным натяжением. Интенсивность взаимодействия молекул растворителя с молекулами ПАВ меньше, чем молекул растворителя между собой. По отношению к воде, полярному растворителю, поверхностно-активными веществами являются органические соединения, состоящие из углеводородного радикала (гидрофобная или олеофильная часть) и полярной группы (гидрофильная часть) карбоновые кислоты, их соли, спирты, амины. Такое дифильное строение молекулы является характерным признаком ПАВ. Углеводородные цепи, не имеющие постоянного дипольного момента, гидрофобны, взаимодействуют с молекулами воды слабее, чем между собой, и выталкиваются на поверхность. Поэтому органические вещества, не обладающие полярной группой (например, парафины, нафтены), в воде практически нерастворимы. Полярные группы типа —ОН, —СООН, —NH и др. обладают высоким сродством к воде, хорошо гидратируются, и наличие такой группы в молекуле обусловливает растворимость ПАВ. Таким образом, растворимость ПАВ в воде зависит от длины углеводородного радикала (растворимость уменьшается с увеличением длины в гомологическом ряду). Например, карбоновые кислоты i — С4 неограниченно растворяются в воде растворимость кислот С5 — С12 заметно падает с ростом числа С-атомов, а при длине углеводородной цепи более i2 они практически нерастворимы. Увеличение длины углеводородного радикала молекулы ПАВ на одну СНа-группу приводит к увеличению поверхностной активности в 3,2—3,5 раза (это правило называется правилом Дюкло — Траубе). [c.205]

Во многих случаях требуется улучшить адгезию вяжущего к поверхности обрабатываемых им материалов и тем самым повысить качество и продлить срок службы дорожных конструкций. Для этой цели вводят в битум или наносят на поверхность обрабатываемых минералов различные ПАВ или ПАВ-содержащие продукты. Снижая напряжение на границе раздела битум - минерал, такие добавки способствуют лучшему обволакиванию зерен каменного материала вяжущим, облегчая приготовление горячих и холодных битумоминеральных смесей и повышая прочность, водоустойчивость и долговечность дорожных покрытий. Адгезионные присадки не только препятствуют смыванию битума с поверхности материала, но и придают вяжущему способность вытеснять с поверхности пленку воды, делая поверхность олеофильной. [c.48]

Значительную стойкость природным нефтяным эмульсиям придает обычно присутствующий в нефти эмульгатор, который адсорбируется на поверхности диспергированных частиц. Эмульгаторами для нефтяных эмульсий являются коллоидные растворы смолы, асфальтены, мыла нафтеновых кислот, а также тонко диспергированные глины, мелкий песок, суспензии металлов и др. Они обладают способностью прилипать к поверхности раздела двух фаз) эмульсии, образуя защитную броню глобулы. Эмульгаторы, которые способствуют образованию эмульсии масла в виде глобул в дисперсионной среде —воде (гидрофильные эмульгаторы), представляют собой коллоидные растворы веществ, активных в воде, т. е. растворяющихся или разбухающих в ней (например, щелочные мыла, белковые вещества, желатин). Вещества, растворимые в маслах (например, смолы, известковые мыла, окисленные нефтепродукты), носят названия гидрофобных, или олеофильных эмульгаторов. В этой эмульсии вода содержится в виде глобул, взвешенных в дисперсионной среде — нефти. [c.11]

Эмульгатор в катионных эмульсиях выступает в роли гидрофобизатора и при ал сорбции поверхностью придает последней олеофильные свойства. [c.184]

Характер активных центров на поверхности металла зависит от его химической природы, способа обработки и чистоты. Необходимо подчеркнуть, что химический состав поверхности играет существенную роль в протекании поверхностных процессов, и при рассмотрении конкретных вопросов химмотологии в области поверхностных явлений следует вносить поправки на особенности химического строения адсорбента. Химическое строение металла подробно рассматривается металловедением [203]. Поверхность металлических деталей представляет собой комбинацию полярных активных участков и олеофильных участков, природа которых определяется в основном дисперсионными силами. Адсорбция молекул некоторых углеводородов, индуцирующих на металле большие дипольные моменты, может способствовать превращению поверхности из неполярной в полярную [204]. [c.181]

Определенной особенностью обладают загрязняющие радиоактивные вещества, которые находятся в виде жидкости. В данном случае адгезия жидкости и смачивание — две стороны одного и того же явления, именуемого адгезионным взаимодействием между жидкостью и твердым телом (поверхностью). Поверхности олеофильные (а по отношению к воде — гидрофильные) хорошо смачиваются и у них большая равновесная работа адгезии. Олеофобные (а по отношению к воде — гидрофобные) поверхности плохо смачиваются и реализуют незначительную адгезию. Смачивание поверхности определяется величиной краевого угла 0 (рис. 11.1). Условия равновесия капли на поверхности можно выразить при помощи уравнений [27] [c.184]

Из выражения (11.4) видно, что чем меньше угол 0, тем лучше смачивание (больше обратимая работа адгезии) и, следовательно, поверхность — олеофильная (гидрофильная). Если 0 больше 90°, то такие поверхности плохо смачиваются, и адгезия падает. [c.184]

Из сказанного выше становится ясно, что эмульсия, разрушение которой происходит почти исключительно по причине испарения, является предельно уязвимой до тех пор, пока не произойдет обратное преобразование системы (инвертирование фаз). Кроме того, для анионной эмульсии при контакте с кислотным заполнителем, например, с кремнеземом, на поверхности имеет место поглощение неорганических катионов эмульгатора (К или Ма ). Эти катионы не придают олеофильных свойств поверхности, которой они поглощаются, и более того не активизируют поверхность, поэтому результирующая адгезия, как логическое следствие разрушения, является слабой. [c.32]

Глубокая общность мицеллообразования с такими ориентационными явлениями, как образование пленок на поверхности воды и свободных пленок (пены), молекулярная адсорбция из растворов, эмульгирование, заключается в том, что тенденция к уменьшению термодинамического потенциала приводит к определенной ориентации, уменьшающей разность полярностей. Образование мицелл уменьшает значение G благодаря объединению олеофильных групп в неполярную каплю масла, которая покрыта оболочкой из гидрофильных групп, подобно защищенной эмульсии (см. раздел XY. 1) или глобуле полиэлектролита (см. раздел VII. 4). [c.320]

Если ai3>ai2, т. e. поверхностное натяжение между газом и твердым телом больше, чем между твердым телом и жидкостью, то os 0>О и краевой угол меньше 90°. Если же ai3краевой угол тупой. По предложению П. А. Ребиндера, твердые поверхности, хорошо смачиваемые водой, называются гидрофильными, а несмачиваемые — гидрофобными. Так как гидрофобные жидкости хороию смачиваются неполярными жидкостями, то их называют еще олеофильными. Ясно, что адсорбция веществ, растворенных в воде, осложняется на гидрофильных поверхностях, а растворенных в неполярных, например углеводородных, жидкостях — на олео-фильных поверхностях. [c.48]

Разрушение катионной эмульсии на кислотном или щелочном заполнителе приводит к усиленному поглощению органических катионов К-ЫНЗ поверхностями. Эти катионы придают олеофильные свойства поверхности, которой они поглощаются, и оказывают водовытесняющее воздействие, способствующее прочному сцеплению осажденного битума с поверхностью заполнителя. Таким образом, катионные эмульгаторы действуют как добавки, повышающие сцепление после разрушения эмульсии. [c.32]

Обычно эмульсии типа М/В стабилизируются гидрофильными эмульгаторами, а эмульсии В/М — олеофильными. Механизм стабилизации четко виден на примере стабилизации твердыми порошками крупинки гидрофильного порошка при перемешивании со смесью двух жидкостей попадают на границу их раздела и вследствие того, что они смачиваются водой, практически размещаются в воде. Если порошок гидро-фобен, то он смачивается маслом и втягивается в слой масла. Из схемы (рис. 114) видно, что гидрофильные порошки, концентрируясь на межфазной границе, защищают шарики масла от коалесценции (рис. 114, а). Такие порошки не защищают шарики воды от коалесценции (рис. 114, б). При столкновении шариков воды их поверхности непосредственно соприкасаются, и происходит коалесценция. Гидрофобные крупинки будут, наоборот, стабилизировать эмульсии типа В/М. [c.451]

ПАВ — это вещества с асимметричной структурой, в которых молекулы состоят из одной или нескольких гидрофильных групп и содержат одну или несколько гидрофобных радикалов. Гидрофильная группа — активная полярная составляющая молекулы ПАВ — обладает ненасыщенной вторичной валентностью и на границе раздела нефть — вода погружается в водную фазу. Гидрофобная группа (радикал) — инактнвная неполярная составляющая молекулы ПАВ, не имеет валентности и тяготеет к нефтяной (масляной) фазе. Ее часто называют олеофильной группой. Она представляет собой цепочку углеводородных радикалов. Такая структура молекул веществ, называемая дифильной, обуславливает ее поверхностную (адсорбционную) активность, т. е. способность вещества диффундировать через объем фазы и концентрироваться на поверхностях раздела фаз таким образом, что полярная (гидрофильная) часть молекулы, имеющая родственную природу с полярной фазой (например, водой), растворяется в ней, а неполярная (олеофильная) цепочка ориентируется в сторону менее полярной фазы, например нефти или керосина. ПАВ адсорбируются и на твердой поверхности, изменяя при этом ее молекулярно-поверхностные свойства. В результате адсорбции ПАВ происходит диспергирование гетерогенных систем образование защитной, более гидрофобной (или гидрофильной) по сравнению с первоначальной, пленки стабилизация (дестабилизация) дисперсной среды. [c.66]

Природа эмульгатора определяет не только устойчивость, но и тип эмульсии. Опыт показывает, что гидрофильные эмульгаторы лучше растворимые в воде, чем в углеводородах, способствуют образованию эмульсии типа м/в, а гидрофобные (или олеофильные) эмульгаторы, лучше растворимые в углеводородах, — эмульсий типа в/м. (правило Банкрофта). Это вполне понятно, так как эмульгатор препятствует слипанию, или коалесценции, капелек, только тогда, когда он находится у поверхности с наружной стороны капельки, т. е. лучше растворяется в дисперсионной среде. [c.373]

Ребиндером терминологии, гидрофильность твердого тела означает смачивание его водой, а гидрофобность - отсутствие смачивания водой. При этом гидрофобные тела являются, как правило, олеофильными, т.е. легко смачиваются нефтью и нефтепродуктами. Причиной различного уровня гидрофобности материалов является различный энергетический уровень их поверхности. Материалы, поверхность которых характеризуется наличием большого количества сильнополярных групп, таких как ОН, КН2, СООН, СОМН и др., создающих значительное свободное силовое поле, имеют, как правило, повышенный уровень гидрофильности (например, целлюлоза, лен и др.). В отличие от них, материалы, не имеющие полярных групп на поверхности вещества (например, тефлон, нейлон и др.), в большинстве своем гидрофобны. [c.83]

Твердые поверхности, избирательно смачивающиеся неполярными жидкостями, называют гидрофобными или олеофильными. Таким образом, общим правилом является положение, что [c.314]

Если каждая из жидкостей порознь смачивает данную твердую поверхность, то при их одновременном контакте с твердой поверхностью между ними обнаруживается конкуренция. В результате устанавливается такой краевой угол, который отвечает лучшему смачиванию той жидкостью, родственность которой с этой твердой поверхностью больше. Если вода лучше, чем углеводород, избирательно смачивает поверхность, т. е. <90°, то поверхность называют гидрофильной (олеофобной) если поверхность лучше смачивается неполярным углеводородом, т. е. 0>90°, то такую поверхность твердого тела называют гидрофобной (олеофильной). При избирательном смачивании, [c.97]

Большинство синтетических ПАВ концентрируется не только на границе раздела жидкость — газ и жидкость— жидкость, но и на границе раздела жидкость — твердое тело, изменяя характер смачиваемости твердой поверхности. По общему правилу, на олеофильных, избирательно смачиваемых маслом или нефтью поверхностях, ПАВ адсорбируются, ориентируясь неполярной частью молекулы к олеофильной поверхности, полярной группой наружу. Вследствие этого поверхность становится менее олеофильной или даже гидрофильной. На гидрофильных поверхностях адсорбированные молекулы [c.204]

Если каждая из жидкостей порознь смачивает данную твердую поверхность, то при их одновременном контакте с твердой поверхностью между ними обнаруживается конкуренция. В результате устанавливается краевой угол, отвечающий лучшему смачиванию той жидкостью, родственность которой с этой твердой поверхностью больше. Если вода лучше, чем углеводород, избирательно смачивает поверхность, т.е. в < 90°, то поверхность называют гидрофильной (олеофобной) если поверхность лучше смачивается неполярным углеводородом, т. е. 0>9О°, то такую поверхность твердого тела называют гидрофобной (олеофильной). При избирательном смачивании, в отличие от смачивания на воздухе, угол 0 может принимать любые значения от О до 180°. При 0 = 0 более полярная жидкость растекается по поверхности твердого тела, оттесняя менее полярную, при 0= 180°, наоборот, [c.119]

Н е а к т и в н ы е, но активируемые наполнители — окись цинка, мел, барит. Они гидрофильны, каучук нё образует на них сольватного упрочненного слоя. Однако они активируются жирными кислотами, которые катионами закрепляются на поверхности частиц, образуя нерастворимые поверхностные слои. Поверхность становится олеофильной, каучук упрочняется на ней. [c.116]

В системе вода—органическая среда ПАВ распределено между обеими фазами и поверхностью раздела. Чем более гидрофильно вещество, тем больше работа адсорбции его при переходе из органической фазы на поверхность раздела (—Д х ) и наоборот, чем более оно олеофильно, тем больше работа адсорбции вещества при переходе из водной фазы на поверхность раздела (—Ац. ). Следовательно, гидрофильно-олеофильный баланс ПАВ можно выразить в виде отношения [c.22]

Если же твердое тело лучше смачивается неполярным углеводородом, т. е. если для воды 0 > 90°, а значение В = os 0 < О, поверхность называют гидрофобной или олеофильной. Согласно уравнению (VI, 9) этот случай может наблюдаться лишь тогда, когда СТ2, з<сг1,з или когда аг, з — сп, з < 0. Избирательное смачивание неполярным углеводородом наблюдается тогда, когда разность полярностей между углеводородом и твердым веществом меньше, чем между водой и этим веществом. К веществам с гидрофобной поверхностью относятся все углеводороды и другие органические соединения с большими углеводородными радикалами. Из неорганических соединений сюда надо отнести сульфиды тяжелых металлов тальк, графит, серу. [c.157]

ПАВ ориентируются полярной группой к поверхности, неполярной частью наружу. По этой причине гидрофильные поверхности после адсорбции на них ПАВ могут стать менее гидрофильными и даже гидрофобными (олеофильными). [c.205]

Смазочные добавки к буровым растворам создают на бурильной колонне, стенках скважины и в призабойной зоне прочные и непрерывно возобновляющиеся адсорбционные и хемосорбционные слои, уменьшающие опасность прихватов, трение колонны о стенки, гидравлические потери, улучшающие отделение породы долотом, очистку его рабочих поверхностей и смазку опор. Особенно интенсивно развиваются эти слои на олеофильных поверхностях раздела, в частности на металле. Подробнее смазочные и противоизносные свойства буровых растворов рассматриваются в главе VII. [c.216]

Смачивание олеофильных металлических поверхностей нефтью и образование на них жидкостных прослоек, уменьшающих перепад давления, прижимающий трубы к стенкам, способствует важной функции эмульсионных растворов — профилактике затяжек и прихватов. Образование подобных прослоек на выбуриваемой породе облегчает очистку забоя и соответственно буримость. [c.374]

С позиции экологической безопасности более предпочтительны механические способы сбора разлитой нефти - путем ограничения ее распространения и применения специальных нефтесборщиков и сепарационных установок. Основными техническими средствами локализации нефтяного загрязнения являются боновые заграждения, и в настоящее время их известно около 150 видов. Они не только локализуют разлив, но и обеспечивают эффективную очистку данной поверхности от нефти (например, сорбционные боны), а специальные сепара-ционные устройства приводят еще и к отделению собранной нефти от воды. Для выполнения нефтесборных работ широко применяются скиммеры олеофильные (дисковые, барабанные и щеточные), вихревые и центробежные, пороговые, комбинированные (например, олеофильные диски и порог в одном корпусе скиммера), абсорбционные скиммеры (вертикальные или горизонтальные), отличающиеся лишь принципом сбора нефти и нефтепродуктов. [c.125]

К недостаткам минеральных сорбентов относятся их разовое использование, сложность утилизации нефти и сравнительно пониженная сорбционная емкость. Твердые полимерные сорбенты применяются в измельченном (порошкообразном) виде на поверхность загрязненной воды высыпают поглощающие частицы из олеофильного материала, имеющего плотность меньше плотности воды и обладающего адгезивными свойствами по отношению к нефти. Поглощающие частицы с налипшей нефтью собирают и сжигают или отделяют нефть от сорбентов механическими способами. В качестве полимерных сорбентов пригодны различные смолы (например, измельченная сланцевая смола), используют также состав, со- [c.126]

Как указьшалось выше, основным стабилизирующим фактором нефтяных эмульсий В/Н является прочный структурно-механический барьер вокруг глобул воды, образованный в результате адсор щи на межфазной поверхности гнщюфобных веществ - эмульгаторов и стабилизаторов, содержащихся в нефти преимущественно в виде коллоидного раствора - олеофильного золя или в виде выоокодиспергированных частиц. [c.22]

По предложению П. А. Ребиндера, твердые поверхности, хорошо смачиваемые водой, называются гидрофильными, а несмачива-емые — гидрофобными. Так как гидрофобные поверхности хорошо смачиваются неполярными органическими жидкостями (напр]1мер, углеводородами), их называют также олеофильными поверхностями. [c.360]

Солюбилизация олеофильных веществ, содержащих полярные группы (дл нноцепочечные спирты, амины), происходит путем внедрения их молекул в поверхностный слой мицелл (см. рис. 18,6). Внедрившиеся молекулы располагаются между молекулами ПАВ, ориентируясь параллельно им и обращаясь полярными группами в водную фазу. Такая ориентация обусловлена дифильным характером этих веществ. Энергия связи полярной группы с водой препятствует полному погружению молекул солюбилизата в 1Дро мицеллы. При этом в зависимости от природы солюбилизата различают два типа его локализации а) глубокое проникновение в наружный слой мицелл (в молекулах солюбилизата преобладают олеофильные свойства) б) слабое проникновение в наружный слой (вещества гидрофильного характера). В предельном случае, при заметном преобладании гидрофильных свойств, реализуется третий тип локализации солюбилизат адсорбируется на поверхности мицеллы (см. рис. 18,е), как это найдено, например, для случая солюбилизации диметилфталата и бензойной кислоты в растворах оксиэтилированных жирных спиртов. [c.71]

На практике о гидрофильности или гидрофобности поверхности часто судят на основании измерения краевых углов, образованных каплей воды на данной поверхности на воздухе. Изложенное показывает, что такой подход недостаточно строг и не. позволяет судить об-олеофильности или олеофобности поверхности. При избирательном смачивании величина краевого угла, как видно из выражения (III— 21), непосредственно характеризует разность поверхностных натяжений на границе раздела твердого тела с двумя жидкостями. [c.98]

Важной количественной характеристикой энергетики смачивания, а вместе с тем и характера твердой поверхности (ее гидрофильности и гидрофобности, олеофильности и олеофобности) служит теплота смачивания — количество энергии, выделяемое при смачивании единицы поверхности твердого тела, равное разности полных поверхностных энергий границ раздела фаз твердое тело — газ и твердое тело — жидкость. Эта величина особенно широко используется для характеристики смачивания тонкопористых тел и порошков. По Ребиндеру, отношение теплот смачивания твердых поверхностей водой Жа) и углеводородом Жм) служит характеристикой гидрофильности поверхности для гидрофильных поверхностей для гидрофобных — Р< 1. Так, например, для активированного угля рл i0,4 (гидрофобная поверхность), для кварца рд 2 (гидрофильная), для крахмала р 20 (сильно гидрофильная). При этом в обоих случаях при контакте с водой и углеводородом тепловой эффект смачивания может быть отнесен к единице массы порошка (адсорбента), и, таким образом, отпадает необходимость измерять поверхность исследуемого порошка. [c.98]

Активные неактивируемые наполнители — сажа, графит. Они олеофильны, на поверхности их зерен каучук образует сольватные оболочки без каких-либо добавок. Они сами по себе упрочняют резину и их действие не может быть усилено добавками, которые, адсорбируясь, изменяют природу поверхности. Согласно нашим работам, такие же соотношения характерны для битумно-угольных смесей. Однако из этого не следует делать вывод о том, что адсорбирующиеся добавки не могут влиять на другие механические свойства этих смесей. [c.116]

Катионактивные ПАВ оказывают сильно гидрофоби-зующее действие на поверхность кварца и металла. Под влиянием этих ПАВ поверхности кварца и металла становятся гидрофобными (олеофильными). [c.205]

Практически все химические реагенты в той>мере, в которой они пептизируют или стабилизируют глинистую фазу, являются активными эмульгаторами. Их эмульгирующее действие рассмотрено ниже, в главе VIII. Но для еще большего усиления эмульгирования и повышения дисперсности эмульсий требуются уже специальные эмульгаторы. Ими являются мыла жирных, нафтеновых и сульфо-нафтеновых кислот, различные анионогенные и неионные ПАВ. В основе действия эмульгаторов лежит их дифильная природа — сочетание в одной молекуле полярных и неполярных групп, позволяющее им распределяться на поверхностях раздела. Изменение гидрофильно-гидрофобного (липофильного) баланса приводит к обращению эмульсий. Эмульгаторы прямых и обратных (инвертных) эмульсий различаются своей растворимостью. Гидрофильные эмульгаторы, хотя и содержат олеофильные группы, как правило, водорастворимы. Гидрофобные эмульгаторы, наоборот, растворимы в нефтяной фазе. Протяжение и природа цепей, остающихся в дисперсионной среде, и взаимодействие между этими цепями характеризуют эффективность защитных слоев на поверхности глобул. [c.206]

Образование на олеофильных металлических поверхностях адсорбционных и хемосорбционных слоев уменьшает действие перепада давления, являюш егося важным фактором возникновения прихватов. Профилактика прихватов и облегчения движения колонны в скважине является большим преимуш еством нефтяных растворов и эмульсий. Улучшение смазочных свойств и связанное с этим уменьшение гидравлических и фрикционных потерь и крутящего момента, повышение скорости циркуляции и мощности, подводимой к долоту, способствуют повышению скорости бурения. Благоприятствуют этому и другие эффекты, рассмотренные ранее применительно к прямым эмульсиям — эмульсионным глинистым растворам. К ним относятся очистка и смазка рабочих поверхностей долота, облегчающая их внедрение, в породу, и механизм действия нефтяного компонента на забое и в зоне предразрушения [241. [c.386]

Поглощение нефти и нефтепродуктов при локализации и ликв11дации аварийных разливов на поверхности воды и суши гидрофобными порошковыми материалами, вместе с тем, не сводится только к процессу поверхностной адсорбции. Процесс адсорбции в реальных условиях доминирует лишь только в случае очистки поверхности водоемов от тонких мономолекуляр-ных пленок нефти и нефтепродуктов. В случае применения порошковых адсорбентов для очистки сильно загрязненной нефтью поверхности воды, наряду с процессом адсорбции, протекает процесс сгущения нефти вследствие образования суспензии гидрофобных частиц в данной жидкой фазе. Порошковые гидрофобные материалы в данном случае выступают как веще-ства-сгустители. При контакте твердых олеофильных частиц с большим количеством нефти вокруг них образуются мицеллы, взаимодействующие между собой с образованием своеобразной сетчатой структуры, что значительно увеличивает вязкость суспензии в целом, приводя при достижении больших концентраций порошковых адсорбентов в нефти к образованию достаточно плотных конгломератов. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология