Стекла с водородными связями

Эти предположения Андриевской [104] согласуются с данными работы [108]. Автором было подсчитано, что в случае полного растекания по стеклу площадь, занимаемая частью полимера, ограниченной двумя группами ОН, связанными со стеклом водородной связью, составляет 80 А . На возможность образования водородных и химических связей между эпоксидным полимером и стеклом указано в работах [109—112]. [c.24]

Рассмотрены неупругие явления, связанные с наличием гидратированного слоя на поверхности кварцевого стекла. Показано, что внутреннее трение обусловлено образованием адсорбционных комплексов с координационной связью и механически инициированной десорбцией молекул воды, связанных со структурой кварцевого стекла водородными связями и молекулярными силами. [c.147]

Рассмотренные ранее процессы взаимодействия молекул воды с ионами и атомами в кристаллогидратах ( 53) показывают, что эти молекулы могут подобным же образом взаимодействовать и с ионами или атомами, содержащимися в поверхностном слое кристалла или стекла. Взаимодействие может приводить к образованию более или менее прочной донорно-акцепторной связи и водородной связи или ионо-дипольной связи, причем наряду с типичными случаями здесь возможны и переходные формы взаимодействия, когда деление соединений по характеру связи становится условным. Такое взаимодействие, связывая молекулу воды с поверхностью кристалла, вызывает преимущественную ориентацию ее относительно поверхности, способствуя образованию упорядоченного расположения молекул относительно поверхности. Рассмотренное взаимодействие может вместе с тем вызывать дополнительную поляризацию молекул воды, что повышает их способность связывать другие молекулы воды, расположенные дальше от поверхности, увеличивая полярность этих молекул, но уже в меньшей степени. Это в свою очередь усиливает связь с ними следующих молекул воды, ио еще в меньшей степени. [c.379]

Пористые стекла представляют собой боросиликатные стекла с жесткой пространственной сетью соединяющихся пор. Они применяются в качестве инертных твердых носителей в газо-жидкостной хроматографии. Адсорбционные свойства пористых стекол обусловлены наличием силанольных групп, способных к образованию водородных связей с веществами, содержащими электронодонорные функциональные группы. [c.57]

Органические стекла образуются в большинстве случаев высокомолекулярными соединениями, содержащими гидроксильные или другие группы, способные к образованию водородной связи. Большие молекулы таких веществ под влиянием сил химической связи утрачивают способность к переориентировке при охлаждении жидкости и сохраняют неупорядоченное состояние при отвердевании. [c.65]

Для некоторых применений желательно, чтобы поверхность кремнезема или стекла смачивалась водой. Но в то же время должны отсутствовать различные характерные ионные, гидрофобные или водородные связи, которые возникают при адсорбции органических молекул. Известно, что поверхность кремнезема адсорбирует и денатурирует белки, после чего она становится гидрофобной в результате образования покрытия углеводородными группами. Такая поверхность способна адсорбировать органические молекулы путем образования гидрофобных связей. [c.936]

Другим активным центром на поверхности стекла является связь Si—О—Si, которая может выступать в роли акцептора протонов при образовании водородных мостиков, например со спиртами, либо участвовать в вандерваальсовом взаимодействии [65]. [c.80]

Например,- полифосфаты при растворении распадаются на мономерные катионы и высокомолекулярные анионы, которые, гидролизуясь, расщепляются. При достижении высокой концентрации раствора возникают ассоциаты высокомолекулярных анионных частиц, находящихся в равновесии с мономерами (катионными и анионными) и полимерными анионами. Посредством водородных связей эти частицы взаимодействуют с растворителем. В результате возникают вязкие метастабильные растворы, занимающие промежуточное положение между истинными и коллоидными. Вследствие изменения pH, концентрации (сушка) или воздействия температуры такие растворы-связки превращаются сначала в коллоидные — происходит выделение цементирующей фазы в аморфном состоянии. Участие этой фазы в следующей ступени межзерновой конденсации приводит к отвердеванию. Движущей силой процесса межзерновой конденсации является избыточная поверхностная энергия цементирующей фазы, обладающей высокой удельной поверхностью. Способствует межзерновой конденсации метастабильность аморфного состояния. Обычно конденсация на первом этапе реализуется путем поликонденсации. В ряде случаев образование коллоидных частиц не происходит, и система при изменении условий стеклуется. Таким образом, отвердевание связок может заканчиваться стеклованием. [c.11]

Аппретирование улучшает смачивание наполнителя связующим в результате гидрофобизации волокна. Это не только повышает гидролитическую устойчивость адгезионной связи, но и увеличивает адгезию [476], Вместе с тем можно считать, что увеличение прочности полиэфирных стеклопластиков после обработки аппретами связано также с улучшением условий смачивания [477]. Таким образом, роль аппретирующего вещества сводится не только "к образованию химической связи связующего с наполнителем, но и к улучшению физического взаимодействия компонентов, также существенно влияющего на адгезию [479]. В этом важную роль могут играть водородные связи между поверхностью частиц наполнителя и функциональными группами полимера. Образованием водородных связей можно объяснить, например, то, что работа отслаивания полимера от поверхности стекла во много раз превышает величину, рассчитанную из данных о поверхностной энергии компонентов [485]. [c.256]

В работе Сидорова [222] описаны результаты исследования адсорбции воды пористыми стеклами с различным содержанием свободных групп ОН и групп ОН, связанных водородными связями. Автор приходит к выводу, что адсорбция происходит на группах второго типа свободные группы ОН не являются центрами адсорбции молекул воды. [c.413]

Наиболее подробно исследован в настоящее время гидроксильный покров окиси кремния. Характерной особенностью всех кремнеземных адсорбентов (в том числе силикагеля, аэросила и пористого стекла [15—18]) является наличие в спектре узкой интенсивной полосы 3749 см и налагающейся на нее более широкой полосы 3680—3660 см . Первая из этих полос обусловлена изолированными, не взаимодействующими между собой поверхностными ОН-группами. Вторая полоса принадлежит поверхностным гидроксилам, связанным друг с другом водородной связью. Откачка адсорбентов при 400° С приводит к исчезновению полосы взаимодействующих ОН-групп, в то время как полоса изолированных ОН-групп медленно убывает в вакууме даже при 900° С. Полоса взаимодействующих гидроксилов особенно отчетливо проявляется в спектре после замещения изолированных ОН-групп метоксильными путем нагревания адсорбента в парах метанола и последующей откачки [16]. В спектре обработанного таким образом пористого стекла (рис. 3) наблюдается одна полоса ОН при 3680 см и полосы поглощения метильной группы при 2965 и 2862 слГ . Полоса деформационного колебания 81—ОН лежит около 870 см [19]. [c.119]

Нам кажется, что в настоящее время имеются экспериментальные данные, которые говорят в пользу первой точки зрения. Рассмотрим это на примере адсорбции молекул воды на микропористом стекле и различных силикагелях. В работе [4] было показано, что первые порции воды адсорбируются на силикагеле с теплотой адсорбции 17—20 ккал моль. Это показывает, что адсорбция происходит не по механизму водородной связи здесь имеют место связи более сильные, чем водородные. В работе Йетса [5] было показано, что при адсорбции молекул, способных вступить в водородную связь с ОН-группами поверхности, наблюдается значительное уменьшение (сжатие) размеров адсорбента, которое объясняется образованием водородной связи на поверхности. Адсорбция первых порций молекул воды не приводит к уменьшению размеров адсорбента и лишь последующая адсорбция приводит к сжатию. Авторы приходят к выводу, что адсорбция большинства молекул при малых заполнениях происходит без образования водородных связей. Анализ спектров ЯМР [4, 6] также показывает, что в области малых заполнений вода адсорбируется на силикагеле на других более активных центрах. Как было показано в работах Сидорова [7, 8], свободные ОН-группы поверхности пористого стекла не являются центрами адсорбции по отношению к молекулам воды и вода на дегидратированной поверхности адсорбируется на каких-то других центрах, названных (в отличие от ОН-групп) центрами второго рода. При этом наблюдалась полоса 3665 см , пе исчезающая вплоть до 300— 450 С. [c.180]

Учитывая эти особенности, следует ожидать, что высокой адгезией к стеклу обладают полимеры, содержащие гидроксиль-. ные, карбоксильные, эпоксидные, изоцианатные и другие поляр- / ные группы, способные к образованию водородных связей с поверхностными гидроксилами, а также к ион-дипольному, и особенно химическому, взаимодействию [13—24]. Нанример, полимеры, имеющие эпоксидные группы, взаимодействуют с поверхностью стекла по схеме [c.289]

Фтороводород в отличие от других галогеноводородов при растворении в воде образует более слабую плавиковую кислоту (до 10% НГ). Меньшая активность плавиковой кислоты связана с образованием ассоциированных молекул НзГз за счет водородных связей. Однако в некоторых случаях плавиковая кислота вступает в реакции, не характерные для других галогеноводородов. Так, она разъедает стекло, взаимодействуя с кремнеземом [c.109]

Пористые стекла. Так в газовой хроматографии принято называть адсорбенты и носители, получаемые измельчением натрий-бор-силикатного стекла. Они представляют собой белые гранулированные порошки с удельной поверхностью 10—500 м /г. Преимуществом пористых стекол является устойчивость к нагреванию и действию кислот. Адсорбаионные свойства пористых стекол обусловлены наличием групп SiOH образующих водородные связи с [c.172]

Атомы фтора в этом анионе связаны друг с другом водородной связью. Характерной особенностью плавиковой кислоты явля ется то, что она сильно разъедает стекло, взаимодействуя с входящим в состав стекла оксидом кремния (IV) ЗЮг [c.173]

Фторид водорода НР в обычных условиях — бесцветная жидкость с т. кип. 19,5 °С и резким запахом. Молекулы НР склонны к ассоциации за счет водородных связей Н2Р2, Н3Р3 и т. д. до НбРб- Раствор НР (плавиковая кислота) является кислотой средней силы. Ее характерная особенность — способность растворять стекло [c.284]

Имеется несколько гипотез о природе поверхностной проводимости в присутствии адсорбированной воды а) адсорбированная вода диссоциирует б) гидратируются адсорбированные на поверхности ионы1 в) щелочные ионы диффундируют из поверхностного слоя адсорбента в пленку влаги (например, в случае стекла) д) происходит сильная протонизация координационносвязанных молекул воды, которая способствует интенсивному протонному обмену внутри роя при наличии водородных связей. Многие наблюдения подтверждают диссоциацию молекул физически (и химически) адсорбированной воды. [c.51]

Из этих результатов можно сделать вывод, что эффективный радиу жидкостной трубки в пористом стекле Вайкор, доступный для течения воды, уменьшается приблизительно до 70% из-за сил взаимодействия (главным образом, водородных связей), нриеутетвующих в воде, но отсутствующих в алканах. [c.261]

Уейлен и Куо-Ян [21] показали, что краевой угол воды на стекле линейно возрастает от 9q = 20° до 9о = 40° при повышении температуры от 20 до 80° С. При этом значения dQJdT были тем выше, чем более гидрофильна поверхность стекла, т. е. чем более толсты и, следовательно, чувствительнее к изменению температуры адсорбционные а-пленки воды на поверхности стекла. Недавно Зорин и Есипова [22] провели измерения наступающих (9л) и отступающих (0д) краевых углов воды на внутренней поверхности тонких кварцевых капилляров при различной температуре. Было обнаружено, что значения 0л, полученные при настудлении мениска по покрытой равновесной адсорбционной а-пленкой воды поверхности капилляра, растут с 0А = 27 н- 31° при 20° С до 0л — 55 60° при повышении температуры до 70° С. В то же время значения 9н, при измерении которых за мениском может оставаться значительно более толстая, но ме-тастабильная -пленка воды, не были чувствительны к изменению температуры и оставались близкими к °0 С. Это объясняется тем, что устойчивость -пленок воды связана преимущественно с электростатическими силами, слабо зависящими от температуры. При наступлении водного мениска на предварительно нанесенную на поверхность капилляра -нленку значения 9л были, как и значения 0в, близки к 0° С. Таким образом, структурные силы могут заметным образом влиять на смачивание, особенно в случае полярных жидкостей е межмолекулярной водородной связью, таких, как вода. [c.368]

Белки упакованы так же плотно, как хорошие молекулярные кристаллы. Наблюдаемые локальные плотности упаковки в белках варьируют от 0,68 до 0,82. Низкая плотность найдена в активных центрах [63, 64], что подтверждает предположение о подвижности активных центров. Высокую плотность имеют гидрофобные ядра в центре белка. Средняя плотность упаковки белка составляет около 0,75 (плотность упаковки правильных твердых сферических тел составляет 0,74). Для кристаллов малых молекул, связанных вандерваальсовыми силами, характерны значения от 0,70 до 0,78, в среднем 0,74. Стекла, масла или исключительно мягкие вандерваальсовы кристаллы (или некоторые кристаллы, построенные за счет направленных связей, например водородных связей обычного льда. [c.56]

Исследование хиральных неподвижных фаз для ГХ, образующих водородные связи с сорбатом, проводилось очень интенсивно, и число соответствующих публикаций достаточно велико. Особенно велико число амидных и диамидных фаз, полученных для этой цепи. Исчерпывающее перечисление этих и подобных ХНФ для ГХ и описание их применения даны в прекрасном обзоре Соутера. Несколько фаз подобного типа, синтезированных японскими исследователями [8—И], содержат хиральный аминный фрагмент и демонстрируют широкую область применения. В последнее время в продаже появились капиллярные колонки из кварцевого или обычного стекла с нанесенными неподвижными фазами такого типа. [c.89]

На поверхности стекла одна связь кремния обычно насыщается гидроксильной группой. Гидроксильные группы могут выступать в роли доноров протонов при образовании водородных мостиков и являются, таким образом, сильными центрами адсорбции молекул с высокой локальной электронной плотностью Г15, 108], например ароматических или ненасыщенных углеводородов с я-электронами, или соединений с гидроксильной, карбонильной или аминной группой, которые имеют неподеленную электронную пару на атоме кислорода или азота. [c.80]

В отличие от полистирола зависимость Тс поликарбоната от концентрации исходного раствора проходит через минимум, после которого Тс возрастает с толщиной слоя. Это, по-видимому, связано с более сильным взаимодействием полярного полимера — поликарбоната с поверхностью стекла вследствие образования на границе раздела кроме ван-дер-ваальсовых еще и водородных связей. Это способствует созданию на поверхности рыхлых адсорбционных слоев. Разрыхление адсорбционного слоя приводит к понижению 7с. По мере увеличения толщины слоя Тс повышается. [c.94]

Реакционная способность модифицированного стекла по сравнению с исходным сильно уменьшается. Это сказывается на спектрах адсорбционных соединений исходного и модифицированного стекла с мономерами. Опыт показывает, что в большинстве случаев при взаимодействии мономеров с обычной поверхностью стекла возникает водородная связь, которая проявляется на ИК-спектрах как смещение полосы ОН-групп в область меньших частот (рис. 5). Так, например, при взаимодействии метакриловой кислоты с новерхно- стью прокаленного стекла возникает водородная связь между карбоксильными группами метакриловой кислоты и ОН-группами поверхности стекла. [c.512]

Расчет длины водородного мостика при образовании водородной связи между СООН-группами метакриловой кислоты и ОН-группами стекла дает [c.512]

Адсорбция воды в отличие от других соедипени11 вызывает лишь незначительное уменьшени е интенсивности полосы свободных силанольных групп. Это позволяет прийти к выводу о том, что вода адсорбируется главным образом не на изолированных гидроксилах поверхности, а на гидроксилах, связанных между собой водородной связью [5, 15, 16, 64]. На сильно дегидратированной поверхности пористого стекла, где концентрация взаимодействующих ОН-групп мала, молекулы воды, по данным Сидорова [15, 16], связываются прежде всего с центрами адсорбции, отличными от ОН-групп, в то время как на свободных ОН-группах вода адсорбируется лишь в том случае, когда рядом находятся другие адсорбированные молекулы воды. [c.126]

Рассмотренные вопросы, конечно, далеко не исчерпывают всех проблем адгезионного взаимодействия в системе полимер — стекло. Большой интерес представляет вопрос о влиянии субстрата на свойства полимерного связующего. Применительно к стеклопластикам эта проблема имеет несколько аспектов. Во-первых, нужно учитывать, что гидроксильные группы поверхности стекла могут активно влиять на процесс отверждения некоторых связующих. Так, возникновение водородных связей между оксифениль-ными группами фенолоформальдегидной смолы и силанольными группами поверхности стекла приводит к снижению скорости и глубины отверждения смолы, следствием чего является пониженная прочность связи [52, 53]. Во-вторых, следует иметь в виду, что наличие сильно развитой поверхности раздела между связующим и субстратом в стеклопластиках может привести в конечном итоге к изменению структуры полимера [54, с. 65, 179]. [c.334]

Лиофильные поверхности способны вследствие образования водородных связей, диполв-дипольных и других взаимодействий менять структуру прилегающих слоев полярных жидкостей по сравнению со структурой в объеме. Таким образом возникают граничные слои с особой структурой. При перекрывании двух таких граничных слоев в тонкой прослойке возникает четвертая, структурная, слагающая расклинивающего давления. О ее существовании говорит результаты опытов по измерению расклинивающего давления адсор бционна-смачивагощих пленок воды на гидрофильных поверхностях слюды, кварца, стекла [14, 15]. Расклинивающее давление вычислялось по уравнению [c.551]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология