Адсорбция на границе жидкость—газ и жидкость—жидкость

В эмульсиях и аэрированных промывочных жидкостях образуется иоверхность раздела между жидкой дисперсионной средой и жидкой или газовой дисперсной фазой. В отличие от адсорбции на твердой поверхности адсорбция на границах жидкость—жидкость и жидкость—газ характеризуется следующим [c.46]

Концентрирование ПАВ на поверхиости раздела жидкость — газ характеризуется изотермой адсорбции Гиббса — выражением, связывающим избыточное содержание ПАВ на границе раздела жидкость — газ (по отношению к содержанию его в объеме раствора) и уменьшение поверхностного натяжения на границе раздела раствор — газ [c.220]

В зависимости от агрегатного состояния смежных фаз, которое придает определенную специфику явлению адсорбции, различают адсорбцию газов на твердых адсорбентах, адсорбцию растворенных веществ на границах твердое тело — жидкость и жидкость — жидкость, а также адсорбцию на границе жидкий раствор — газ. [c.32]

При адсорбции ПАВ на границе раздела жидкость — жидкость закономерности несколько изменяются по сравнению с адсорбцией в системе жидкость — газ. Характерной особенностью рассматриваемых систем является возможность адсорбции с обеих сторон границы раздела. В связи с этим понятие поверхностной активности перестает быть однозначным и возникает вопрос об оценке ее по отношению к каждой из граничащих жидкостей. В работах Ребиндера [32] и Таубмана и Бурштейн [33] указано на резкое различие поверхностной активности разных фаз. Показано, что адсорбция со стороны полярной и неполярной фаз осуществляется в результате перехода различных частей дифильной молекулы. Это предопределяет разную энергетическую основу процесса адсорбции из каждой фазы. [c.426]

Как и на границах раздела жидкость — жидкость, адсорбция на поверхности раздела жидкость — твердое тело описывается фундаментальным термодинамическим уравнением Гиббса. Однако невозможность экспериментального определения межфазного натяжения на границе жидкость — твердое тело практически исключает возможность использования этого уравнения, и в этом случае необходимо опытным путем получать изотермы адсорбции и на их основе выяснять характер и механизм адсорбционного процесса. [c.239]

Границы раздела жидкость-жидкость широко распространены в биологических системах, пищевых продуктах, эмульсиях и микроэмульсиях различных типов. При этом, в основном из-за экспериментальных трудностей, такие поверхности изучены и охарактеризованы в наименьшей степени. Новые способы дают детальную информацию по количеству адсорбции и ориентации молекул. [c.175]

Процесс электрокристаллизации отличается от обычной кристаллизации в растворах тем, что пересыщение, необходимое для возникновения зародыша, здесь создается нарушением равновесия, вызванным прохождением электрического тока (т.е. перенапряжением). В процессе электролиза каждый ион должен быть доставлен к поверхности электрода, адсорбироваться на этой поверхности, вступить в реакцию взаимодействия с электронами и в конце концов занять соответствующее место в кристаллической решетке. Из всех возможных стадий только процесс адсорбции протекает быстро, тогда как транспорт ионов и собственно электродный акт тормозятся и нуждаются в дополнительной энергии активации для преодоления затруднений. С ростом плотности тока все большее количество зарядов не успевает пересечь межфазную границу металл — полярная жидкость, вследствие чего потенциал электрода смещается от его равновесного значения. Фазовый переход является, следовательно, вынужденным, навязанным извне, поэтому элементарный акт разряда металлических ионов и дальнейшее образование и разрастание зародышей кристаллов требуют дополнительной энергии, [c.394]

Изучение процесса адсорбции ПАВ на границе жидкость-жидкость неразрушающими методами контроля [c.175]

Поскольку gLM является единственной составной частью е-потенциала, зависящей от концентрации электролита, то при соблюдении равенства изменение -потенциала и е-потенциала с концентрацией должно быть одинаковым и подчиняться одному и тому же закону. Подобное сопоставление можно провести например, следующим способом. Сначала, измельчив какое-либо нерастворимое твердое тело и измерив скорость электрофореза полученных частиц в растворе с переменной концентрацией электролита, определить величину дзета-потенциала как функцию концентрации. Затем в тех же растворах применить выбранное твердое тело как электрод и измерить его е-потенциал по водородной шкале. Результаты таких опытов показали, что отождествлять и е-потенциалы нельзя. Так, например, Фрейндлих (1925) выбрал стекло, применив его сначала как стеклянный электрод для определения е-потенциа-да, а затем — в виде тонких капилляров — для проведения электроосмоса и расчета -потенциала. Найденные им зависимости е- и -по-тенциалов от концентрации хлорида калия и нитрата тория приведены на рис. 33, т которого видно, что е- и -потенциалы изменяются с концентрацией по разным законам. При этом оказывается, что С-потенциал изменяется с концентрацией не монотонно, а проходит в отличие от е-потенциала через минимум или максимум. По своей абсолютной величине -потенциал обычно меньше, чем е-потенциал, и стремится к нулю при повышении концентрации. В то время как знак е-потенциала сохраняется неизменным в широком интервале концентраций, знак -иотенциала может меняться на обратный и тем раньше, чем выше валентность ионов и чем сильнее их способность к избирательной адсорбции. Изменение знака -потенциала (так называемая перезарядка поверхности) приводит к тому, что для одной и той же поверхности раздела знак -потен-циала может быть йли одинаковым, или обратным знаку е-потенциала. Таким образом g-потенциал отличается по своей природе от е-потенциала. На основании свойств -потенциала можно заключить, что он представляет собой некоторую часть той доли общего скачка потенциала, которая целиком расположена в жидкой фазе. Именно потому, что -потенциал в отличие от е-потенциала лежит в одной и той же фазе, оказывается возможным прямое экспериментальное определение его абсолютной величины. Падение потенциала, соответствующее -потенциалу, должно быть локализовано на границе между слоем жидкости, непосредственно примыкающем к поверхности-твердого Тела (и связанным с ним при относительном движении жидкой и твердой фаз) и более глубокими ее слоями, удаленными от поверхности раздела фаз. [c.246]

СОРБЦИЯ — поглощение газов, паров и растворенных веществ твердыми телами и жидкостями. Различают 1) адсорбцию — поглощение поверхностью твердого тела или поглощение на границе раздела жидкость — жидкость и жидкость — газ (нар) 2) абсорбцию — объемное поглощение жидкостью или твердым телом 3) хемосорбцию — поглощение с образованием химич. соединения 4) капиллярную конденсацию, выражающуюся в образовании жидкой фазы в порах и капиллярах поглотителя. [c.492]

СОВМЕСТНАЯ АДСОРБЦИЯ ДВУХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ГРАНИЦЕ ЖИДКОСТЬ —ЖИДКОСТЬ [c.95]

Адсорбция в системе жидкость — жидкость имеет некоторые особенности по сравнению с адсорбцией в системе жидкость — газ, обусловленные тем, что ПАВ может растворяться в обеих фазах, а следовательно, адсорбция происходит с обеих сторон границы раздела фаз. Как видно из приведенных на стр. 86 данных, [c.91]

Поверхностная активность исследованных ПАВ, характеризуемая зависимостью поверхностного натяжения растворов от концентрации (рис. 12.4), находилась в соответствии с их дестабилизирующим влиянием на пленки. Сопоставление рис. 12.3 и 12.4 позволяет сделать вывод, что существует корреляция между поверхностной активностью и, следовательно, адсорбцией ПАВ на границах раздела и устойчивостью пленок. Прн предельном содержании ПАВ 1-10 моль/дм- - к показывают расчеты, во всех случаях практически достигается образование плотного мономолекулярного слоя на границе жидкость— газ, причем площадь, занимаемая одной молекулой, составляет л 2-10 см [547]. [c.204]

По мере того как развивалась теория газовой хроматографии и выяснялись зависимости хроматографических характеристик анализируемых веществ, адсорбентов и жидких неподвижных фаз от их физико-химических свойств, стало возможно не только предсказывать параметры хроматографического разделения на основе термодинамических и кинетических характеристик, но и подойти к решению обратных задач — определению физико-химических параметров по данным, получаемым при помощи газовой хроматографии [I—3]. Наибольшее значение газовая хроматография приобрела для определения термодинамических характеристик. Газо-адсорбционную хроматографию широко используют для измерения изотерм адсорбции. Из данных по изменению величин удерживания с температурой можно вычислять также энтропию и свободную энергию адсорбции. На основе хроматографического изучения адсорбции удается исследовать характер взаимодействия молекул адсорбата и адсорбента. Газо-жидкостная хромато рафия позволяет путем определения величин удерживания вычислять растворимость, теплоту и энтропию процесса растворения, а также измерять давление пара и температуру кипения анализируемых веществ, рассчитывать константы равновесия реакций в растворах и в газовой фазе и определять коэффициенты адсорбции на межфазных границах (жидкость—газ, жидкость—жидкость, жидкость—твердое тело). [c.223]

Рис, 17. Ориентированная адсорбция молекул моющего вещества на границе жидкость — жидкость (эмульсия— моющий раствор — масло). [c.41]

На рис. 4.2 показаны зависимости глубины пропитки торфа растворами ПАВ от времени. Линейность графиков /г(Ут) в начальный период свидетельствует о том, что в ходе пропитки остаются постоянными значения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ, вязкость смачивающей жидкости, краевой угол и эффективный радиус пор в торфе. Скорость же процесса, характеризуемая величиной коэффициента впитывания К, интенсивно возрастает с увеличением концентрации растворов АПАВ и НПАВ. Однако этот рост прекращается при концентрации растворов АПАВ и НПАВ, близкой к выходу на плато изотерм адсорбции (С=1—2%) [227]. Кроме того, следует также обратить внимание на отклонение от линейности графиков Л(Ут) с течением времени. Это явление, связанное с адсорбцией [c.70]

Сопоставляя рис. 12.3 (кривая 1) и рис. 12.5, можно отметить, что максимум неустойчивости -пленок приходится на тот интервал концентраций ПАВ, в котором обнаруживались наиболее высокие значения электрокинетических потенциалов. Такое антибатное изменение потенциалов поверхности границ жидкость —газ и жидкость — твердое тело, с одной стороны, и стабильности жидких слоев, — с другой, позволяет предполагать сильное влияние адсорбции ПАВ на молекулярную составляющую расклинивающего давления. [c.205]

Исходя из предположения о влиянии ПАВ на молекулярную составляющую расклинивающего давления и на соотношение энергетических минимумов i/i min и t/a min, можно объяснить наблюдаемые экстремальные зависимости Pf (С) прн различных pH (см. рис. 12.6). Существование зарядов противоположного знака на границах жидкость — газ твердое тело — жидкость при рН = 2,75 (см. рис. 12.7, кривые 1 и 3) должно приводить к абсолютной неустойчивости -пленок. Этого, однако, не происходит. Напротив, такие жидкие слои могут быть более стабильны по сравнению с системами, образующимися при рН=11,2 и характеризуемыми высокими значениями -потенциалов (см. рис. 12.7, кривые 2 я 4). Поэтому необходимо принять, что в случае разноименно заряженных границ раздела фаз потенциальный барьер определяется молекулярным взаимодействием, которое, в свою очередь, обусловлено адсорбцией ПАВ. [c.209]

Повышение вязкости жидкостей в граничном слое с широким МВР вызывается адсорбцией высокомолекулярного компонента на границе раздела фаз жидкость — твердое тело. [c.70]

Адсорбция газа на поверхности твердого тела проходит в 1е-сколько стадий. Первой стадией является перенос молекул газа к внешней поверхности твердого вещества, и эта стадия аналогична диффузии молекул газа через стационарный слой к границе раздела фаз газ —жидкость при абсорбции (раздел 2, с. 107 сл). [c.157]

Значительно меньше оптических методов, предназначенных для исследования поверхностных слоев на границе с жидкостью, что в первую очередь связано с невозможностью сохранения жидкого состояния в условиях высокого вакуума. Одним нз информативных методов исследования адсорбционных слоев и пленок в данных условиях является, например, метод многократного нарушенного полного внутреннего отражения. Спектры внутреннего отражения позволяют определить величину адсорбции, толщину слоя, его анизотропию и исследовать закономерности их изменения. [c.247]

В формулу работы адсорбции входит толщина поверхностного слоя б. Показано [35], что толщина слоя жидкости, определяющего поверхностное натяжение, составляет 6 А. На этом основании для толщины межфазного слоя на границе раздела двух жидкостей принята [38] величина 12 А, так как адсорбция определяется по изменению поверхностного натяжения, а все то, что лежит за границей этих 12 А, не влияет на поверхностное натяжение. [c.427]

В тонкодисперсных материалах, как и при адсорбции газов, может наблюдаться правило обращения Траубе— уменьшение адсорбции с ростом длины молекулы адсорбента выше определенного критического значения. Для характеристики адсорбции неэлектролитов П. А. Ребиндер предложил правило уравновешивания полярностей, согласно которому адсорбция будет идти, если полярность вещества О, характеризующаяся полярностью го, будет находиться между полярностями веществ 5 и Л, т. е. при условии еА>вв>гв или ЪА<.го<.гв. Таким образом, адсорбция идет в направлении выравнивания полярностей. Из этого правила следует, что чем меньше растворимость вещества, тем лучше оно будет адсорбироваться. Это правило разъясняет порядок ориентации молекул ПАВ на границе раздела твердое—жидкость. [c.49]

Опыты по определению изменения устойчивости эмульсии системы "узеньская нефть —0,1 %-й водный (на морской воде) раствор ДМАБАХ" для различных температур показали, что по сравнению с оптимальной температурой адсорбции сульфонола НП-1 из пресной воды на поверхности мангышлакской нефти происходит некоторый сдвиг в зону повышенных температур (около 60 °С). Это, очевидно, объясняется тем, что несколько большие, чем у сульфонола, размеры молекул данного катионного ПАВ обусловливают меньший коэффициент диффузии молекул ПАВ к границе раздела "жидкость-жидкость", что приводит к лучшему гелеобразованию на поверхности глобул нефти при более высокой температуре. При повышении же температуры системы свыше [c.100]

Круг явлений, в которых решаюпгую роль играют поверхностные процессы, широк и разнообразен. Это в первую очередь поверхностное натяжение на границе раздела жидкости и газа, стремящееся стянуть эту поверхность до минимального размера и приводящее к сферической форме капель и пузырьков газа в жидкости поглощение газов и растворенных веществ на поверхности твердых тел—адсорбция способность жидкостей растекаться по поверхности твердых тел (смачивание) явления прилипания и трения возникновение электрического потенциала при погружении металла в раствор электролита и многие другие. [c.306]

Влияние ПАВ на смачивание зависит от того, иа какой поверх Юстп раздела фаз они адсорбируются. Молекулы ПАВ могут адсорбироваться как на твердой иоверхности, гак и на границе раздела жидкость— газ. Если поверхность твердого тела гидрофобная, то из водных растворов ПАВ адсорбируются и на твердой поверхиости, и на границе раствор — воздух. На межфазной поверхности молекулы ПАВ располагаются в соответствии с правилом уравнивания полярностей ебиндера. В результате значения Стт-ж и а -г уменьшаются и согласно уравнению (I. 13) поверхность твердого тела смачивается лучше. С увеличением адсорбции ПАВ твердая поверхность становится менее гидрофобной, происходит так называемая гидрофилизация пове])Х ьаст[ [c.21]

При введении ПАВ в жидкую фазу, наносимую на поверхность твердого тела, адсорбция происходит на границах раздела жидкости с воздухом и твердым телом может иметь место и, как правило, более медленный процесс миграции ПАВ по свободной поверхности твердой фазы. Уменьшение поверхностного натяжения жидкости при адсорбции ПАВ в соответствии с уравнением Юнга (П1— 16) приводит к росту величины eos , т, е. несколько улучшает смачивание только в случае острого краевого угла, образуемого чистой жидкостью на поверхности твердого тела. Такие вещества, адсорбирующиеся на границе жидкость — пар, играют, следовательно, роль слабых смачивателей чаще всего они применяются для улучшения смачивания полярных поверхностей водой. По механизму действия они относятся к первой группе ПАВ в соответствии с классификацией ПАВ, предложенной Ребвндером (см. 3 гл. II). [c.105]

Как известно, механизм адсорбции обусловлен наличием некомпенсированных межмолекулярных сил ла границе раздела фаз твердое тело — жидкость, твердое тело — газ, жидкость — газ, жидкость— жидкость, возникающих вследствие неодинаковой силы притяжения молекул поверхностного слоя молекулами внутренних слоев вещества и молекулами граничащей с ними другой фазы (рис. 72). Молекула С находится внутри, молекула D—на поверхности раздела жидкость — газ АВ. На границе раздела фаз появляется избыточная свободная энергия, величина которой измеряется поверхностным натяжением а. Благодаря этой избыточной поверхностной энергии вещество адсорбирует на своей поверхности другое вещество, которое способно снизить эту поверхностную энергию и соответственно поверхностное натяжение на границе раздела фаз. При этом вещество, на котором происходит адсорбция, называется адсорбентом, а вещество, которое адсорбируется, называется адсорб-тивом. [c.139]

Адсорбция полимера на границе жидкость — жидкость, как и на поверхности раздела жидкость — газ, и установление равновесной величины межфазного натяжения (Омф) требует значительного промежутка времени. Было обнаружено [22], что равновесное состояние на поверхности раздела в системе полиметилметакрилата — вода (ПММА) или этилцеллюлоза — вода достигается по меньшей мере через час, что. объяснялось медленной диффузией полимера из объемной фазы в поверхностный слой. Медленное изменение величины межфазного натяжения раствора ПММА (С > ЫО г/100 мл), протекающее в течение 11ч или более, не может быть обусловлено только диффузией. Было показано, что при концентрации ПММА 1,15-10 г/100 мл межфазное натяжение в начальнЬш момент имеет такую же величину, как и равновесное значение Стмф в области концентраций от 1-10- до ЫО-2 г/100 мл. Это означает, что в первом случае с самого начала быстро формируется такой же адсорбционный слой, какой устанавливается из более разбавленных растворов после установления равновесия. Последующее медленное изменение Омф при концентрации ПММА больше Ы0 г/100 мл отражает изменение структуры адсорбционного слоя. [c.195]

В ряде случаев можно, видимо, использовать для целей определения границ кинетической области в системах жидкость —жидкость прибор, аналогичный предложенному Данквертсом [И] для исследования процессов адсорбции (рис. 4.7). Прибор, точнее реактор, представляет собою цилиндр, разделенный на две части решеткой-ус-иокоителем с большой долей просветов. Выше и ниже решетки вращаются лопасти мешалки. В реакторе определяются, как обычно, скорости превращений в зависимости от числа оборотов мешалок. Здесь, в отличие от обычных аппаратов, поверхность раздела фаз строго определена, граница последних совпадает с уровнем решетки. Поэтому, рассчитав критерии Рейнольдса и Нуссельта для обеих мешалок, можно точно указать гидродинамическую границу перехода в кинетическую область. Полученные результаты затем можно в нринцине перенести и на другие аппараты. Такой прием хорош [c.74]

Изменение концеитрацин жидкости при взаимодействии с твердой фазой вблизи границы раздела фаз невелико вследствие малой сжимаемости. Однако даже эти незначительные изменения приводят к особым свойствам связанной полем твердой частицы жидкости. В промывочных жидкостях дисперсионная среда редко бывает чистой . Оиа состоит из собственной жидкости, а также растворенных в ней ионов и молекул, адсорбирующихся одновременно с растворителем. Последнее затрудняет создание общей теории адсорбции па твердой поверхности, учитывающей также межмолекулярное взаимодействие в жидкой фазе. Поэтому при анализе явлений на границах раздела твердое—жидкость рассматривают отдельно смачивание и адсорбцию растворенных веществ (нейтральных молекул — молекулярная адсорбция и ионов — адсорбция электролитов). [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология