Поверхностная энергия амина

Наилучшей моделью такой системы являются предельные монослои на воде практически нерастворимых кислот, спиртов, аминов и т. д. В таком слое нет взаимообмена между поверхностью и объемами обеих фаз, который приводит к неконтролируемому увеличению числа вакансий на границе раздела фаз. Как видно из табл. П-4, поверхностное натяжение такого предельного слоя равно при 20 °С — 45-10" Дж/м2 [9]. Одна молекула в слое занимает поверхность ( 5 ) 22 10 м , следовательно, на 1 поверхности располагается 4,5-10 молекул, а поверхностная энергия на одну молекулу равна 10 Дж. [c.57]

На размеры и форму образующихся кристаллов сильно влияют находящиеся в растворе примеси, особенно поверхностно-активных веществ. Некоторые из них специально вводят в качестве модификаторов для получения крупнокристаллических продуктов. Например, укрупнения кристаллов КС1 достигают добавкой в раствор малых количеств (10 —10" %) алифатических аминов, полифосфатов и др. Механизм этого явления изучен недостаточно. Предполагают, что введение добавок 1) увеличивает метастабильное пересыщение раствора и соответственна скорость роста кристаллов, не повышая скорости образования зародышей 2) уменьшает скорость появления зародышей, влияя на поверхностное натяжение и на энергию активации их образования 3) вследствие адсорбции на поверхности кристаллов увеличивает число дислокаций на ней, что ускоряет их рост и др. [c.250]

Эффект синергизма достигается при совместном введении в электролит производных пиридина или анилина, с галогенид- ионами. По повышению защитного действия галогенид-ионы можно расположить в ряд 1", Вт", СГ, т.е. в последовательности, обратной изменению их энергии гидратации, Дж/моль 353 для СГ 319 для Вт и 268 для 1 , так как более гидратированные поверхностные комплексы с галоидом, например, с ионом хлора, легко теряют связь с атомами кристаллической решетки металла и переходят в раствор. Анионы с меньшей энергией гидратации, хемосорбируясь на поверхности металла, теряют гидратированную воду и приобретают свойства защитной пленки. Резко возрастает защитный эффект от введения -аминов и некоторых других ингибиторов катионного типа при наличии в кислой среде сероводорода, тогда как в аналогичной среде без сероводорода эти же соединения являются слабыми ингибиторами коррозии. В таких случаях адсорбированные на поверхности железа анионы СГ, Вг", 1", Н8 выполняют роль анионных мостиков, облегчающих адсорбцию ингибиторов катионного типа. [c.144]

В соответствии с рассмотренными выше данными по теплотам адсорбции ИК-спектры адсорбированных ароматических молекул групп В ж В показывают, что специфическая адсорбция этих молекул обусловливается наличием в их структуре я-связей [43] и несвязанных электронов [45]. Снятие вырождения с чисто электронного перехода Axg-> В и при адсорбции молекул с симметричным распределением л-электронов (например, бензола) указывает па возмущение я-связей [45, 46]. Согласно [47], разница энергий между наивысшей заполненной и низшей вакантной электронной орбитой в я-электронной системе ароматических аминов уменьшается с возрастанием взаимодействия между несвязанными р -эле-ктронами замещающей группы В ж я-электронами ароматического кольца. На этом основании считается [48], что большое голубое смещение (1800, см ) переходов я—я и я—я при адсорбции анилина силикагелем является следствием участия 2рг-электрона в образовании водородной связи с поверхностными гидроксилами, в результате чего ослабляется связь этих 2/)2-электронов с я-электронной системой ароматического кольца. [c.141]

Р — напряженность электростатического поля, определяемая уравнением (17), р, —дипольный момент молекулы. Поскольку возникающее поле не очень сильно и его напряженность весьма быстро падает с удалением от поверхности, то доля его участия в энергии адсорбции может быть значительной только в том случае, если полярная молекула обладает достаточно большим дипольным моментом и диполь расположен в молекуле таким образом, что он может приблизиться к поверхности на очень близкое расстояние. У водородсодержащих соединений, таких, как вода, аммиак, органические оксисоединения (спирты, фенолы), органические амины и кислоты, диполи образованы водородными атомами функциональных групп и атомами, с которыми водородные атомы связаны. Во всех этих молекулах диполи находятся вблизи периферии молекул и, кроме того, они всегда направлены своими положительными концами к внешнему краю функциональных групп. Поскольку у большинства ионных поверхностей внешний слой образован отрицательными ионами (см. разделы IV, 2 и V, 4), при приближении к ним дипольных молекул периферические диполи последних обнаруживают сильную тенденцию ориентироваться перпендикулярно поверхности с образованием максимально тесного контакта между водородным атомом каждого диполя и одним из отрицательных ионов поверхности (ионов галоида или кислорода) [18а]. В результате этого поверхности неорганических солей и окислов обладают сильно выраженной тенденцией к прочной адсорбции молекул воды [32], а также молекул органических спиртов, фенолов, аминов и кислот. Поверхности белковых веществ имеют внешние отрицательные заряды, связанные, например, с атомами кислорода групп СО, и поэтому периферические диполи могут адсорбироваться на них так же, как на поверхности неорганических веществ. Кроме того, поверхности углеводов и белков обладают собственными периферическими диполями (группы ОН и ЫН), которые могут легко притягивать дипольные молекулы, в частности молекулы воды. В этом случае атом кислорода адсорбированной молекулы воды приходит в непосредственный контакт с водородным атомом поверхностного диполя [33]. В последние годы все эти типы связей, образованных периферическими диполями, часто рассматриваются как частные случаи водородных связей [34]. [c.37]

К настоящему времени более изучено воздействие физически активных сред. Физически активные среды могут как адсорбироваться на поверхности, так и сорбироваться объёмом полимерного материала. Адсорбция компонентов коррозионной среды приводит к изменению поверхностной энергии на фанице раздела фаз полимер - среда. К поверхностно - активным веществам (ПАВ) относят большинство органических растворимых в воде соединений кислоты, их соли, спирты, эфиры, амины, белки, большинство водных растворов сильных электролитов. Основные представления о механизме действия ПАВ на прочность твёрдых тел были даны Ребиндером. ПАВ, уменьшая свободную поверхностную энергию на фанице раздела фаз полимер - среда, облегчают зарождение и развитие поверхностных дефектов. Молекулы ПАВ проникают в устья микротрещин и действуют расклиниваюгце. Адсорбционный эффект может быть выявлен в чистом виде для полимеров, которые практически не набухают в физически активных средах (например, полистирол в водных растворах спиртов). [c.111]

Характер связи между противоизносным слоем и металлом определить очень сложно. По-видимому, он зависит от металла и химического строения вещества. Очевидно, возможна водородная связь, возникающая между функциональной группой поверхностно-активного вещества и металлом. Такой вид связи далеко не единственный. В целом эффективность противоизносных веществ будет определяться поверхностной энергией взаимодействия с металлом. Но отсюда вытекает важное обстоятельство. Большинство антиокислительных, антикоррозионных присадок, а также присадок, повышающих термическую стабильность топлив, могут оказаться эффективными в той или иной мере и как противоизносные присадки, поскольку все эти соединения обладают поверхностной активностью. Показано Г55], например, что смесь фенолов, играющая роль антиокислителя в топливе, при сравнительно низких температурах оказалась одновременно эффективной противоизносной присадкой для топлива Т-2, приближая его по этому показателю к топливу ТС-1 без присадки. В определенном температурном интервале роль противоизносных присадок в топливе выполняли такие антиокислители, как а-нафтол, М,Ы -ди-вгор-бутил-п-фенилендиа мин, 2,6-ди-т/7ег-бутилкрезол, п-оксиди-фениламин и др. Однако наиболее эффективны присадки, повышающие термическую стабильность топлив, поскольку они остаются работоспособными при сравнительно высоких температурах, что является важным условием для предотвращения или ограничения износа в трущейся паре. На практике это предположение хорошо подтверждается. Такие присадки, как высокомолекулярные алифатические амины и сополимеры эфиров метакриловой кислоты, улучшающие термическую стабильность топлив, оказа- [c.291]

Рис. 2.5. Зависимость поверхностной энергии разрушения (Сю) эпоксидных смол, отвержденных различным количеством отвердителя, от скорости роста трещины и [соотношение эпоксидная смола метилэндиковый ангидрид бензилдиметил-амин равно 100 90 1 (А) 100 80 1 ( ) 100 75 1 (О) 100 70 1 (Д)] [13].

Наилучшие результаты получаются, если кремиийорганические гидриды использовать в сочетании с некоторыми органическими восстановителями, например с гидразингидратом. Так, припои, плавящиеся при 80 — 150" С, практически полностью растекаются на медных, золоченых, серебряных, никелированных и других подложках за 3—15 сек. Объяснить такое явление, очевидно, можно, предположив, что при такой низкой температуре гидрид кремнийорганического соединения, входящий в состав флюса в очень небольшом количестве (до 3%), в присутствии амина, смолы и металла подложки разлагается с осаждением кремния мономолекулярпым слоем, тем самым понижая поверхностную энергию металла, и поэтому способствует растеканию припоя. Наличие кремния на поверхности металла доказано спектральным методом. Опытным путем установлено, что прочность полученных образцов достаточно высока. [c.472]

Поверхностная энергия Гиббса твердых тел, служащих подложкой, во многом определяет такие важные свойства, как смачивание и растекание, адгезионная прочность и др. (см. гл. 4). При соответствии знака полярности любые жидкости тем лучше смачивают подложку, чем выше ее поверхностная энергия, т. е. чем больше разница между значениями окр и Ож. Поверхностная энергия, как и степень гидрофильности или гидрофобности поверхности, может быть существенно изменена путем модификации. Так, стекло и металлы для направленного изменения Окр обрабатывают алкил- и винилтрихлорсиланами и этоксисиланами, хромоксихлоридом метакриловой кислоты (волан). Металлы оксидируют, фосфатируют, азотируют, сили-цируют изменяют природу поверхности посредством адсорбции низкомолекулярных веществ (жирные кислоты, амины, ПАВ), нанесения полимеров и других органических и неорганических соединений. [c.29]

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]

Известны способы создания на поверхности полиэфирного волокна активных групп, способных взаимодействовать с активными группами латексно-резорцинформальдегидного состава путем кратковременного воздейсгвия щелочей [91], серной ки лоты [92], аминов [93], полиэтиленамина [94]. Деструкция в поверхностном слое может быть вызвана излучением высокой энергии или ультрафиолетовым облучением. Но все эти способы малоэффективны и при их применении снижается прочность полиэфирных нитей. [c.237]

Абгезивами называются веш,ества, а также пленки и покрытия, применяемые для предотвращения (или сильного понижения) адгезии одного твердого тела к другому при их непосредственном контакте. Такие материалы широко применяются в технологических процессах формования, литья или прокатки. Естественно, что среди специалистов различных отраслей производства распространены разные названия таких веществ, например различные формовочные присадки, смазки и т. п. Примерами материалов, используемых для подобных целей, могут служить полидиметилсилок-саны, длинноцепочечные жирные кислоты, амины, амиды и спирты, различные высокофторированные жирные кислоты, спирты и их производные. Применяются также различные тефлоновые пленки, которые наносятся на стенки формы из водных дисперсий тефлона с последующим высушиванием и кратковременной термообработкой при высокой температуре. При формовании многие из этих веществ обеспечивают оптимальные условия извлечения изделия из формы уже при образовании конденсированного адсорбционного монослоя. Ясно, что действие этих пленок основано на том, что стенки формы приобретают свойства поверхностей низкой энергии, характеризующихся значениями у,, равными приблизительно 24 для полиметил-силоксанов, 22—24 для алифатических соединений, 15 для высоко-фторированных алифатических соединений (поверхностная пленка которых образуется СЕ Н-группами), 18 для покрытий из политетрафторэтилена, 16,2 для полигексафторэтилена, 10—12 для некоторых полиэфиров фторированного спирта, этерифицированного полиакриловой или полиметакриловой кислотами , и 6—10 для перфторированных алифатических кислот. Любой жидкий или пластичный материал, помещенный в такую форму с модифицированной поверхностью, будет образовывать тем больший равновесный краевой угол, чем больше разность — у,. [c.304]

Действие активированных смазочно-охлаждающих сред на процесс резания металлов различные авторы объясняют по-разному. Так, работы [62—68] позволили установить, что сопротивление металлов деформированию и разрушению понижается вследствие адсорбции ими поверхностно-активных веществ из окружающей средьь Если ПАВ не могут проникнуть внутрь кристаллической решетки твердого тела, то они снижают энергию его внешней поверхности, облегчая выход дислокаций наружу. Способностью к адсорбционному пластифицированию поверхности металлов обладают органические кислоты, спирты, их эфиры, амины, сульфиды, хлориды, а также жидкие металлы и многие другие ПАВ. По эффективности полярных групп молекулы ПАВ располагаются в следующий ряд [c.47]

Эта реакция не является стадией каталитического процесса. Она предполагает конкуренцию между адсорбированными молекулами амина и поверхностью металла за присоединение водорода. Благодаря высокой энергии связи Ре—Наде, протону энергетически выгоднее перейти от иона аммония к поверхности металла. Нейтральная молекула амина остается в виде адсорбционного комплекса, связывается с металлом за счет неподеленной пары электронов азота и больше не подвергается протонизации. Адсорбция сульфид- или гидросульфид-ионов (РеНЗадс), через которую идет растворение металла, уменьшает энергию связи Ре—Наде и приводит к адсорбции ионов КМНз. Благодаря этому и наблюдается неоднократно отмеченный синергизм при одновременной адсорбции поверхностно-активных катионов и анионов. [c.97]

Низкая полярность, но исключительно высокая поляризуемость алкенилсукцинимидов, определяемая прежде всего неспаренными электронами аминных групп (их основностью), приводят к высокой поверхностной активности ПАВ этого класса а различных поверхностях раздела в объеме масла (высоким солюбилизирующим, эмульгирующим, детергентно-диспергирующим, стабилизирующим свойствам) и на поверхности металла (см. табл. 18). Энергия связи молекул подобных ПАВ с ядром вторичной мицеллы поверхностью твердой частицы или металла зависит не только от химического строения присадки, динамических электронных эффектов ее активных групп, т. е. поляризуемости, но в значительной степени и от силы поляризации, т. е. природы активного центра — ядра мицеллы или поля металла. Так, энергия связи молекул с активным центром может определяться слабыми ван-дер-вааль-совскими силами, Н-связями, но сильными координационными химическими связями. Поверхностные ионы некоторых металлов, например свинца, меди, никеля, кобальта и др., могут служить комплексообразователями, вокруг. которых группируются активные ЫНг- и другие группы алкенилсукцинимидных присадок, выступающих в качестве лигандов (аддендов). Такие комплексные соединения растворяются в маслах, в связи с чем немодифицирован-ные алкенилсукцинимиды значительно усиливают химическую коррозию цветных металлов. [c.95]

Мицеллы образуются с помощью ПАВ, которые способны адсорбироваться на разделе фаз и снижать межфазное натяжение. Молекула ПАВ имеет дифильное строение и включает гидрофобную часть и полярную группу. Гидрофобная часть представляет собой углеводородный радикал С Н2 +1, С Н2п-1, С Н2п+1СбН4 и др., включающий от 8 до 18 углеводородных атомов. В зависимости от природы гидрофильной фуппы ПАВ подразделяются на катионные, которые включают первичные, вторичные, третичные амины и четвертичные аммониевые основания, анионные молекулы, содержащие карбоксильные, сульфоэфирные, суль-фофуппы и др., и не ионогенные. Действие ПАВ в водных растворах основано на структурировании молекул воды вокруг неполярных углеводородных радикалов ПАВ, что должно вызывать уменьшение энтропии системы. Поскольку любая система стремится к максимуму энтропии, то при достижении некоторой критической концентрации мицеллообразования (ККМ), молекулы воды и ионы ПАВ начинают образовывать ассоциаты, которые называются мицеллами, согласно определению Мак-Бэна (1913). Образование мицелл в этом случае ведет к освобождению части структурированной воды, что является термодинамически выгодным процессом, ведущим к увеличению энергии системы. Наличие мицелл в растворе определяется по изменению поверхностного натяжения, электропроводности, плотности, вязкости, светорассеяния и т. д. в зависимости от концентрации ПАВ. Величина ККМ зависит от природы ПАВ, длины углеводородного радикала, электролита, pH раствора. Чем длиннее углеводородный радикал и слабее полярная фуппа, тем меньше ККМ [3,4]. [c.348]

На рис. 2 приведены данные [13, 14] по зависимости поверхностной проводимости о 8, поверхностного потенциала (Уа) и теплоты адсорбции Qa ОТ заполнения поверхности. Из рисунка видно, что область значительных изменений У совпадает с интервалом наиболее высоких теплот адсорбции. Откачка при 20° С полностью восстанавливает исходные свойства поверхности. На отсутствие прямых электронных переходов через окисную пленку указывают также наши данные по длинновременной релаксации проводимости в эффекте поля на Се и СпаО [15]. Все те же рассуждения могут быть отнесены и к адсорбции спиртов, карбоновых кислот и аминов, также проявляющих донорные свойства [4, 11, 16—20]. В согласии с [4], мы считаем маловероятным столь сильное снижение энергии ионизации молекул указанных соединений при переходе из газовой фазы на поверхность, которое в условиях комнатной температуры привело бы к появлению положительных ионов на поверхности. Рассмотрим другой механизм адсорбции, объясняющий положительное заряжение поверхности полупроводника, но не требующий присутствия ионо-радикальных форм хемосорбции. [c.26]