Адсорбция на поверхностях раздела раствор — воздух и раствор — масло

АДСОРБЦИЯ НА ПОВЕРХНОСТЯХ РАЗДЕЛА РАСТВОР - ВОЗДУХ И РАСТВОР - МАСЛО [c.202]

Следующим достаточно общим свойством ПАВ в водных растворах можно считать их смачивающее действие [9]. Как универсальный эффект оно проявляется уже в самой поверхностной активности — в понижении поверхностного натяжения воды на границе с воздухом, что всегда вызывает повышение смачивания. Однако большое значение в изменениях смачивания под влиянием ПАВ имеет характер его адсорбции на смачиваемой водою твердой поверхности и специфические особенности соответствующего адсорбционного слоя. В отличив от границ раздела вода/масло или вода/воздух (пар), для которых ориентация адсорбирующихся молекул ПАВ однозначно определяется гидратацией полярной группы в водной фазе, для границы раздела твердое тело/вода такая нормальная ориентация не оказывается обязательной [10]. Если энергия связи полярной группы на соответствующих атомах (ионах) твердой поверхности [c.12]

В уравнении (114) член, характеризующий влияние поверхностного электрического заряда, не учитывается. Это допустимо в случае адсорбции нормальных карбоновых кислот как на поверхности раздела вода —воздух, так и на поверхности вода —масло, так как их молекулы, как можно предполагать, адсорбируются в недиссоциированном виде, если поддерживать pH растворов в кислой области. В таких случаях уравнение адсорбции Гиббса для разбавленных растворов можно использовать в простом виде (121). [c.217]

Антипенные присадки (АПП). Пенообразование уменьшает теплообмен и смазку. Действие АПП основано на снижении прочности поверхностных масляных пленок из-за адсорбции на них молекул присадок, которые относительно плохо растворяются в маслах и находятся в основном на поверхности раздела фаз воздух—масло, увеличивая тем самым скорость разрушения пены. Образование барьера из полимерных АПП создает определенные трудности для прохождения кислорода в глубь масла и повышает тем самым стойкость масла [c.669]

Проблема межфазных потенциалов детально анализируется Дэвисом и Ридилом [216]. На рис. 111-47 схематически изображено изменение гальвани-потенциала ф при прохождении через поверхность раздела масло — вода. В случае адсорбции на поверхности положительных ионов при пересечении межфазной границы ф возрастает до максимума, но затем опять уменьшается вследствие того, что отрицательный двойной слой пристраивается к поверхности в масляной фазе. Если электролит растворяется в масляной фазе очень слабо, толщина этого двойного слоя становится очень большой и он формируется медленно. В этом случае (то же самое справедливо и для поверхности раздела типа вода — воздух) вибрирующий электрод находится внутри двойного слоя и AV, по существу, соответствует изменению пограничного потенциала фазы Д-ф и, таким образом, непосредственно отвечает природе адсорбированной пленки. Однако, если растворимость электролита в масляной фазе вполне заметна, двойной слой является тонким и образуется быстро, и поэтому вибрирующий электрод находится в области, обладающей свойствами масляной фазы в объеме. Теперь измеряемое изменение потенциала электрода равно Аф, и, если раствори- [c.149]

Фундаментальное свойство экстракционной модели, обусловленное самой природой гидрофобных взаимодействий, заключается в том, что инкремент свободной энергии переноса углеводородного фрагмента в молекуле лиганда из воды в органический растворитель практически не зависит от природы последнего [43—47]. Это связано с тем, что главный вклад в эту величину вносит свободная энергия сольватации углеводородного фрагмента в воде. Так, например, независимо от природы органического растворителя инкремент свободной энергии переноса СНа-группы из воды в органическую фазу составляет примерно 700 кал/моль (3000 Дж/моль) [45]. Приблизительно та же величина свободной энергии характеризует адсорбцию алифатических соединений на поверхности раздела фаз вода — масло или вода — воздух, адсорбцию их из водного раствора на поверхность ртутной капли или же процесс солюбилизации органических молекул мицеллами детергентов [45]. Значение этого факта трудно переоценить, поскольку именно поэтому (пользуясь сопоставлением термодинамики гидрофобного взаимодействия белок — органический лиганд с аналогичными данными для модельных процессов) можно выявить, в принципе, специфические свойства структуры или микросреды гидрофобных полостей в белках. [c.27]

Процесс адсорбции мицеллярных ПАВ на границе полярная твердая поверхность — жидкость имеет особенности, отличающие его от адсорбции на границе жидкость — газ. (В случае неполярной поверхности в водном растворе адсорбция ПАВ с ориентацией неполярной цепью к поверхности протекает аналогично адсорбции на границе раздела вода — воздух или вода— масло). Так, для заряженной поверхности в растворе, содержащем поверхностно-активные противоионы, первой стадией адсорбции будет ионный обмен между противоионами поверхности и ПАВ (электростатическое взаимодействие твердое тело — ионы ПАВ), в результате чего поверхность покроется слоем ионов ПАВ, ориентированных полярной группой к твердой, неполярной — к жидкой фазе. В дальнейшем с ростом концентрации ПАВ происходит мицеллообразование на поверхности ТЖ (например, бислойных мицелл, где углеводородные цепи будут ориентированы внутрь мицеллы, а полярные головки — в сторону раствора). Такому механизму адсорбции соответствует двухступенчатая изотерма, в которой первое плато соответствует в первом приближении ИЭТ (нейтрализация зарядов поверхностных групп), а второе —ККМ. [c.360]

Действие противопенных присадок основано на снижении прочности поверхностных масляных пленок из-за адсорбции на них молекул присадок, которые относительно плохо растворяются в минеральных маслах и находятся в основном на поверхностях раздела фазы воздух—масло, увеличивая тем самым скорость разрушения пены. [c.108]

Углеводородный хвост водорастворимого ПАВ трудно совмещается с окружающей водной средой. Однако причина этого— не отталкивание между ним и молекулами воды. Силы вандерваальсова притяжения между углеводородной цепью и молекулами воды даже несколько превосходят силы притяжения между отдельными углеводородными цепями, но суще-, ственно уступают силам притяжения между молекулами воды. Жидкая вода имеет трехмерную структуру, в которой ее молекулы соединены водородными связями, непрерывно разрывающимися и образующимися вновь. Углеводородные цепи растворенного ПАВ нарушают взаимодействие между ближайшими молекулами воды, изменяя ее структуру. В большинстве случаев раствор стремится сохранить структуру воды, вследствие чего молекулы ПАВ вынуждены занимать такое положение, в котором их цепи были бы, по крайней мере частично, удалены из объема раствора. Наиболее очевидный путь к достижению этой цели состоит в накоплении молекул ПАВ на границе между водным раствором и воздухом, а также на поверхностях раздела с частицами масла и твердых веществ, если они присутствуют в системе. Такая адсорбция ПАВ на пограничных поверхностях оказывает очень большое влияние на свойства последних и особенно на межфазные натяжения, которые сильно понижаются. Например, поверхностное натяжение 10" М раствора ПАВ при 20 °С составляет около 0,3—0,4 мН/см, тогда как для чистой воды эта величина равна 0,73 мН/см. При увеличении концентрации ПАВ в воде наступает момент, когда его молекулы должны изыскивать другой способ удаления своих углеводородных хвостов из объема раствора. Поэтому они начинают соединяться в агрегаты более или менее правильной сферической формы, в которых их гидрофобные участки ориентированы внутрь, а полярные головные группы — наружу. Такие агрегаты называются мицеллами, а концентрация, при которой начинается их образование, — критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). При концентрациях ниже ККМ термодинамические свойства растворов ПАВ близки к тем, которыми должны обладать разбавленные растворы, содержа-щие неассодиированные молекулы. Однако при брлее высоких [c.510]