Растворы поверхностно-активных r п г г веществ. Эмульсии. Пены

III. Контактные взаимодействия. Устойчивость дисперсных систем. IV. Структурообразование, реология и физикохимическая механика. V. Растворы поверхностно-активных веществ, эмульсии и пены. VI. Коллоидная химия полимеров. В вводной статье сделан [c.4]

Книга состоит из шести разделов I. Общие вопросы поверхностных явлений в дисперсных системах. II. Строение двойных слоев адсорбированных ионов и электрокинетические явления. III. Контактные взаимодействия. Устойчивость дисперсных систем. IV. Структурообразование, реология и физикохимическая механика. V. Растворы поверхностно-активных веществ, эмульсии и пены. VI. Коллоидная химия полимеров. В вводной статье сделан [c.4]

За более чем столетнюю историю коллоидной химии резко изменились представления о предмете и основных проблемах этой науки. Наряду с исследованием коллоидов в ее задачи вошло изучение систем низкой дисперсности (суспензии, эмульсии, пены). Вошли в коллоидную химию, а в дальнейшем приобрели самостоятельность физико-химия полимеров, аэрозолей, растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ). Коллоидная химия превратилась в науку о дисперсном состоянии. Соответственно важную роль приобрели физические аспекты многих проблем. Выяснилось, что дисперсное состояние твердых фаз, жидкостей и газов в различных средах носит универсальный характер, широко распространено в природе и играет ведущую роль в промышленности, медицине и сельском хозяйстве. В целом это сильно расширило пределы коллоидной химии. [c.5]

Поверхностное натяжение, время смачивания и стабильность эмульсий были ниже у сульфатированных оксиэтилированных веществ, чем у соответствующих сульфатов спиртов. Способность оксиэтилированных веществ диспергировать кальциевые мыла и их устойчивость к действию ионов металлов была очень высокой. За меру последней взято умноженное на 10 количество миллилитров 1 %-ного раствора соли металла, которое, будучи добавленным к 10 мл 1 %-ного раствора поверхностно-активного вещества, не вызывает осаждения. Высота пены была примерно одина- [c.371]

Поверхностно-активные вещества имеют две особенности поверхностную активность и способность образовывать мицеллы. В наибольшей степени образованию мицеллярных растворов способствуют ПАВ-стабилиза-торы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют часто мицеллообразующими или коллоидными. В результате увеличения концентрации ПАВ в растворителе (воде или углеводородах) достигается предел истинной, т. е. молекулярной, растворимости. Если обычные вещества после достижения предельной концентрации выделяются в виде отдельной макрофазы (жидкости или [c.185]

Моющее действие мыл состоит из. ряда процессов. Главное заключается в следующем. Мыло — поверхностно-активное вещество (ПАВ) — вызывает смачивание частиц илн поверхностей, обладающих водоотталкивающими свойствами, способствует образованию устойчивой пены. Мыльный раствор проникает в капиллярные пространства. Молекулы мыла сорбируются на поверхности капелек жиров, твердых частичек, загрязняющих предметы или материалы. В результате образуются устойчивые суспензии или эмульсии. Жиры и грязь переходят с поверхности и пор тканей в раствор. К тому же мыло — соль слабой кислоты и сильного основания. Такие соли подвергаются химическому разложению водой — гидролизу с образованием кислот и щелочей [c.347]

С поверхностно-активными веществами мы встречались на протяжении всего курса в явлениях понижения ст на границах раздела фаз, флотации, образования поверхностных пленок и ориентированных слоев, адсорбции из растворов, изменения поверхностного заряда, защитного действия, стабилизации эмульсий и пен и др. Поэтому данный раздел носит в известном смысле обобщающий характер. [c.330]

Однако стабилизация дисперсных систем значительно более эффективна при добавлении к ним поверхностно-активных веществ (ПАВ) и высокомолекулярных соединений, адсорбирующихся на границе раздела фаз. Адсорбционные слои ПАВ и высокомолекулярных соединений, обладая упругостью и механической прочностью, предотвращают слипание дисперсных частиц. Образование таких молекулярно-адсорбционных твердообразных поверхностных слоев П. А. Ребиндер назвал стру к турно-механ и чески м фактором стабилизации дисперсных систем. Этот механизм стабилизации играет основную роль при получении предельно устойчивых высококонцентрированных пен, эмульсий, коллоидных растворов и суспензий не только в неводных, но и в водных средах. Для структурно-механической стабилизации дисперсии в водной среде применяют мыла щелочных металлов, белки, крахмал, а в неводных средах — мыла щелочноземельных металлов, смолы, каучуки. Такие вещества называют защитными коллоидами. [c.325]

Мыло является поверхностно-активным веществом. Адсорбируясь на поверхности раздела своего раствора как с воздухом, так и с маслом, оно резко понижает поверхностное натяжение, в результате чего сильно увеличивается устойчивость пены и эмульсии. При этом гидрофильные карбоксильные группы молекул мыла на поверхности раздела находятся в водной фазе, гидрофобные же углеводородные радикалы ориентируются в сторону воздуха, а при наличии контакта с маслом или жиром частично растворяются в нем, способствуя его дроблению на мелкие капли — эмульгированию. Этим объясняется способность водного раствора ныла удалять жировые загрязнения с различных поверхностей. [c.149]

Жидкости, твердые частицы и газы могут образовывать в жидкой фазе разнообразные дисперсные системы суспензии, эмульсии, пены и т.д., обычно отличающиеся очень большой величиной межфазной границы. Для таких систем энергия межфазных границ является очень важным фактором. В некоторых отношениях к этим системам примыкают растворы, содержащие агрегированные в мицеллы молекулы поверхностно-активных веществ, хотя в этом случае развитой межфазной границе соответствует небольшая граничная энергия. [c.197]

Кроме возникновения структурно-механического барьера для сближения частиц — гелеобразной защитной оболочки, важное условие стабилизации состоит в том, чтобы наружная поверхность такой оболочки была гидрофильной и при этом не могло бы произойти агрегирование наружными поверхностями этих оболочек (вторичная коагуляция). Именно таков механизм действия сильных стабилизаторов суспензий, эмульсии и пен, обеспечивающих практически предельную стабилизацию — полную агрегативную устойчивость таких лиофобных систем. Стабилизаторы могут быть и сравнительно слабо поверхностно-активными веществами — уже при слабой адсорбции они могут образовывать сильно структурированные защитные оболочки. Примером служат глюкозиды (сапонин), полисахариды, высокомолекулярные соединения типа белков. Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, являясь хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут быть диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частиц проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частицах. [c.23]

Наибольшее распространение для извлечения ПАВ получили-приемы, использующие их высокую пенообразующую способность. Присутствие в водных растворах самых разнообразных поверхностно-активных веществ, т. е. веществ, способных понижать поверхностное натяжение, при встряхивании или при пропуске пузырьков газа (воздуха) приводит к образованию пены. Независимо от способов диспергирования газа (воздуха), механизм создания пены заключается в образовании сначала эмульсии газ—жидкость , затем пузырьки газа, покрываясь жидкостными двусторонними пленками и поднимаясь на поверхность [c.82]

Вспенивание эмульсии или раствора полимера или мономеров воздухом или газом с последующим отверждением жидкой пены. В качестве пенообразователя применяются сульфокислоты, мыла и другие поверхностно-активные вещества. В жидкую пену пропус- [c.724]

Однако такие соединения, присутствующие в растворе в виде крупных мицелл или макромолекул, будучи хорошими стабилизаторами суспензий, эмульсий и пен, не могут служить диспергаторами, так как в соответствии с размерами их частичек проникновение в поверхностные дефекты (устья микротрещин) затруднено и кинетика их адсорбции, как и обычные диффузии и миграции по поверхностям, сильно замедлена. Вместе с тем поверхностная активность таких веществ сравнительно мала вследствие более симметричного распределения полярных и неполярных групп в крупных частичках. [c.70]

Изучение зависимостей между температурой кипения и составом показывает, что при определенном составе некоторых бинарных систем образуются азеотропные смеси, т. е. смеси, кипящие при постоянной температуре, причем эта температура может быть ниже температуры кипения любого из обоих образующих систему компонентов. Аналогичное явление наблюдается и для зависимости между поверхностным натяжением и концентрацией растворенных веществ и примесей. Например, было показано [45, 47, 69], что небольшие количества некоторых примесей могут приводить к образованию минимума на кривых поверхностное натяжение — концентрация. Такой минимум можно объяснить присутствием в растворе по меньшей мере двух поверхностно-активных компонентов. Изучение избирательной адсорбции на поверхностях раздела воздух — жидкость (пена) или углеводород — вода (эмульсия) показывает, что такой минимум обычно достигается при концентрациях в основном ядре, соответствующих максимальной поверхностной концентрации компонента, присутствующего в меньшем количестве. [c.118]

Коллоидные системы в зависимости от состава и структуры частиц можно разделить на три основные группы дисперсионные коллоиды, ассоциативные или мицеллярные коллоиды и растворы макромолекулярных веществ. Последние получают растворением полимеров в соответствующих средах процесс сопровождается уменьшением свободной энергии, и, следовательно, возникающая система обладает термодинамической устойчивостью. То же самое относится и к ассоциативным коллоидам, самопроизвольно образующимся в растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) с концентрацией, превышающей критическую концентрацию мицеллообразования. Вопрос об устойчивости имеет наиболее важное значение для дисперсионных коллоидов аэрозолей, лиозолей, эмульсий и пен. В это состояние можно привести любое вещество либо дроблением компактного материала, либо конденсацией его молекулярного раствора. Задачи данной монографии ограничиваются рассмотрением дисперсионных коллоидов с жидкой дисперсионной средой. [c.10]

Ребиндера) и показал (1930— 1940) пути облегчения обработки очень твердых и труднообрабатываемых материалов. Обнаружил электрокаииллярный эффект пластифицирования металлических монокристаллов в процессе ползучести при поляризации их поверхности в растворах электролитов. Исследовал особенности водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ), влияние адсорбционных слоев на свойства дисперсных систем. Выявил (1935—1940) основные закономерности образования и стабилизации пен и эмульсий, а также процесса обращения фаз в эмульсиях. Установил, что моющее действие включает сложный комплекс коллоидно-химических процессов. Изучал образование и строение мицелл ПАВ, развил представления о термодинамически устойчивой мицелле мыл с лиофобным внутренним ядром в лиофильной среде. Выбрал и обосновал оптимальные параметры для характеристики реологических свойств дисперсных систем и предложил методы для их определения. Выяснил механизм гидратационно-го твердения минеральных вяжущих, Открыл (1956) явление адсорбционного понижения прочности металлов под действием металлических расплавов. Создал (19й0-е) новую область науки — физикохимическую механику. [c.420]

Основным свойством пеногасителя, применяющегося при химическом способе, является способность предотвращать поверхностную упругость. Механизм действия пеногасителя заключается в химическом взаимодействии с пенообразователем в образовании нерастворимой пленки, в которой растворяется пенообразователь, либо эмульсии, которая абсорбирует пенообразователь в вытеснении пенообразователя с поверхности раздела фаз более поверхностно-активными веществами, не обладающими, однако, поверхностной прочностью (например, силиконы) в разруо1ении пузырьков пены в результате испарения легкокипящей жидкости (эфир). [c.25]

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА — вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз и значительно понижать поверхностное натяжение. П.-а. в. способны изменять смачиваемость водой твердых тел, устойчивость дисперсных систем — эмульсий, пен, суспензий. Типичным представителем П.-а. в. являются мыла. Мыла и моющие средства обладают способностью отмывать загрязнения с твердых поверхностей. П.-а. в. широко используются в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве, при добыче нефти, флотации, в горном деле, для получения высокоустойчивых технически валшых дисперсных систем — эмульсий, пен, суспензий, структурированных смазок и др. Водные растворы многих органических соединений, молекулы которых содержат наряду с полярными гидрофильными группами углеводородные радикалы, являются П.-а. в. [c.194]

Как известно, поверхностно-активные вещества (ПАВ) характеризуются двумя основны/ми особенностями поверхностной активностью и способностью образовывать мицеллы. В наибольшей степени образованию мицеллярных растворов способствуют ПАВ — стабилизаторы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют часто мяцеллообразующйми или коллоидными. В результате увеличения концентрации ПАВ в растворителе (воде ил углеводородах) достигается молекулярная растворимость. Есл№ обычные вещества после достижения предельной концентрации выделяются в виде отдельной макрофазы (жидкости или осад ка), то мицеллообразующие ПАВ в растворителе образуют at-социаты, называемые мицеллами, которые являются термодинамическими стабильными системами. [c.171]

Между растворимостью вещества или компонента, удаляемого методом эмульсионного разделения, и его эмульгирующей способностью существует некоторая зависимость при этом следует различать молекулярную или коллоидную растворимость удаляемого компонента, а также растворимость компонента в непрерывной или в дисперсной фазе эмульси.и. Если вещество, которое требуется выделить, является активнь[м эмульгатором, то оно обычно растворимо и содержится в непрерывной фазе (дисперсионной среде). Имеются вполне убедительные доказательства, что в момент, когда происходит эмульгирование, активный эмульгатор может находиться-в молекулярно- или коллоиднодисперсном состоянии или даже в виде макроскопических частиц. Правило о растворимости эмульгатора в дисперсионной среде выдерживается для большинства, но 11е для всех эмульгаторов. В литературе указывалось [33], что не всякое вещество, растворимое как в углеводороде (например, бензоле), так и в воде и вызывающее отчетливое снижение поверхностного натяжения на границе раздела фаз, обязательно является хорошим эмульгатором. Например, ацетон растворим в обеих этих жидкостях и все же он не ( бла-дает эмульгирующей способностью не является эмульгатором и метилэтилкетон. Однако, как указывалось выше в разделах, посвященных пенному разделению, между растворимостью и поверхностной активностью существует несомненная связь. Поэтому об эмульгирующей способности поверхностно-активного вещества все же можно судить на основании его растворимости в водной или углеводородной фазе, используемой для приготовления эмульсии. [c.142]

Мыло является поверхностно-активным веществом. Оно адсорбируется на поверхностях раздела своего раствора как с воздухом, так и с маслом и резко понижает поверхностное натяженйе, в результате чего сильно увеличивается устойчивость пены и эмульсии. [c.165]

Воскообразный продукт, содержание свободных аминов 2,5% температура застывания 60—70° С число омыления не более 6 pH 1%-ного водного раствора не более 10. Хорошо растворим в холодной воде и органических растворителях. Обладает эмульгирующими свойствами стабилизатор пены, загуститель эмульсий. Используются для приготовления поверхностно-активных веществ и в качестве добавок к моющим средствам и шампуням в концентрации до 6%. ДИЭТАНОЛАМИДЫ СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ получают конденсацией метиловых эфиров кислот Сю—С з с диэтаноламином. [c.137]

Известен пенный способ дегазации бензиновых барж, резервуаров, цистерн. Сущность способа весьма проста раствор, содержащий поверхностно-активные вещества, электролиты и регуляторы вязкости, распыляли гидромониторами внутри емкости с остатками бензина. Обильная пена быстро заполняла весь объем или часть танкера, один отсек (танк). Пары бензина попадали в пузырьки пены, которая при разрушении давала достаточно стойкую эмульсию бензин-раствор. Жидкий беязин на дне резервуаров также превращался в эмульсию. Эту эмульсию с заданным периодом жизни откачивают в систему каскадного отстойника. Эмульсия разрушается, бензин вспльгеает. Пенообразующий раствор пригоден для повторного многократного использования. Процесс без отходов, без сброса загрязненных вод. Замкнутый технологический цикл, к тому же очень дешевый. Подобным же методом пенной дегазации обрабатьшались огромные резервуары (5000 тонн) на нефтебазах и в хранилищах. А вспениваемог раствора бьшо всего несколько кубометров. [c.98]

Тюки хлопка, находящиеся в трюме парохода, обильно полили керосином и... подожгли. Через некоторое время температура в трюме поднялась до 300°С, а по бакинскому морскому порту потянулись, облака дыма. Когда пожар в трюме достиг своей вершины, последовала команда Дать пену . Через две минуты температура в трюме была всего 90°С, а через семь минут пена выползла на палубу. Когда пена осела, показались почерневшие тюки хлопка, они уже не дымились. Так на Каспии пятнадпать лет назад провели одно из испытаний ВВМП-высокократной воздушно-механической пены, которую неофициально назвали пожирающей пламя . Такая пена получается путем пропускания сложного раствора (вода, поверхностно-активное вещество, загуститель этот раствор часто неправильно именуют эмульсией) через мелкую сетку в обычном пеногенераторе. [c.110]

Все указанные, резко выраженные поверхностные свойства растворов П.-а. в. определяют их технологич. свойства и прежде всего способность изменять смачиваемость водой твердых тел и устойчивость дисперсных систем — эмульсий, пен и суспензий. Как следствие этого, мылоподобные поверхностно-активные вещества обладают способностью отмывать загрязнения с твердых поверхностей, т. е. моющим действием. Области применения П.-а. в. в виде малых добавок исключительно многообразны. Они используются в текстильной промышленности (смачиватели, эгалнзаторы при крашении, основные компоненты моющих средств), в сельском хозяйстве (стабилизаторы водных дисперсий пестицидов, смачиватели), в технологии добычи и переработки нефти (деэмульгаторы нефтяных эмульсий, добавки для увеличения нефтеотдачи), при флотационном обогащении руд (флотореагенты), в горном деле (понизители твердости, добавки к глинистым растворам при бурении), в производстве бетона и строительных материалов (пластификаторы цементных растворов), в металлообрабатывающей промышленности (добавки к смазочпо-ох-лаждающим жидкостям), в технологии переработки полимерных материалов (гидрофобизаторы пигментов лакокрасочных систем и наполнителей резин), а также во многих других областях технологии для получепия высокоустойчивых технически важных дисперсных систем — эмульсий, пеп, суспензий, структурированных смазок и т. д. [c.51]

К третьей группе относятся поверхностно активные вещества, называемые стабилизаторами. Они дают сетчатую гелеобразную структуру как в объеме раствора, так и в поверхностных слоях. Механизм действия стабилизаторов эмульсий, суспензий и пен заключается в создании защитной гелеобразной оболочки, которая препятствует объединению частиц. Стабилизаторы могут быть слабыми ПАВ, например, глюкозиды и полисахариды. Они образуют крупные мицеллы и поэтому являются плохими эмульгаторами и диснергаторами. [c.16]

Эта эмульсия представляет собой 30%-ную водную эмульсию полиметилсилоксановой жидкости ПМС-1000А, стабилизированную продуктом ОС-2. Эмульсия КЭ-10-21 (30%) предназначена для гашения пены или предупреждения пенообразования в водных растворах анионоактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ. [c.259]

Пенообразующая способность, т. е. способность раствора образовывать устойчивую пену. Адсорбция на поверхностях, т. е. переход растворенного вещества из объемной фазы в поверхностный слой. Смачивающая способность жидкости — это способность смачивать твердую поверхность или растекаться по ней. Эмульгирующая способность, т. е. способность раствора веществ образовывать устойчивые эмульсии. Диспергирующая способность, т. е. способность растворов ПАВ образовывать устойчивую дисперсию. Стабилизирующая способность, т. е. способность растворов ПАВ сообщать устойчивость дисперсной системе (суспензии, эмульсии, пена) путем образования на поверхности частиц дисперсной фазы защитного слоя. Солюбилизационная способность — это способность повышать коллоидную растворимость мало- или совсем нерастворимых в чистом растворителе веществ. Моющая способность, т. е. способность ПАВ или моющего средства в растворе осуществлять моющее действие. Биологическая разлагаемость, т. е. способность ПАВ подвергаться разложению под воздействием микроорганизмов, что приводит к потере их поверхностной активности. Как будет показано в следующих разделах, отдельные свойства ПАВ имеют важное гигиеническое значение. Указанные и другие уникальные свойства многочисленных групп ПАВ позволяют использовать их для различных целей во многих отраслях народного хозяйства в нефтяной, газовой, нефтехимической, химической, строительной, горнорудной, лакокрасочной, текстильной, бумажной, легкой и др. отраслях промышленности, сельском хозяйстве, меди-цине и т. д. [c.10]

С другой стороны, ПАВ, обладающие на данной границе раздела фаз более высокой поверхностной активностью, вытесняют из адсорбционного слоя менее активные вещества, могущие, однако, образовать структурно-механические барьеры, т. е. служить сильными стабилизаторами пен или эмульсий. Таким образом, высокоактивные вещества, сами не являющиеся сильными пенообразователями и эмульгаторами, всегда могут быть использованы как пенога-сители или деэмульгаторы [15], разрушающие пену или эмульсию по принципу адсорбционного вытеснения. Наиболее ярким примером служит разрзтпе-ние весьма устойчивой пены, образованной в водном растворе сапонина добавкой среднего гомолога ряда спиртов. Наиболее активные деэмульгаторы, широко применяемые в весьма малых концентрациях для разрушения природных эмульсий воды и нефти, сами оказываются полноценными ПАВ и при более высоких концентрациях в водном растворе могут оказаться сильными эмульгаторами — стабилизаторами эмульсий обращенного (прямого) типа — нефти в воде. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология