Ионный мицеллярный раствор

Принципиальной особенностью систем, содержащих ПАВ, является их способность к обратимым переходам в водных растворах из молекулярно-дисперсного состояния в мицеллярное, обусловленная дифильностью молекул или ионов ПАВ. Процессы адсорбции из мицеллярных растворов существенно отличаются от адсорбции из молекулярно-дисперсных растворов. Основные закономерности адсорбции из мицеллярных растворов характерны не только для ПАВ, но и для других коллоидных электролитов, а также для образующих сложные ассоциаты неэлектролитов. [c.91]

Использование концентратов мицеллярных растворов. Закачиваемый в нагнетательную скважину мицеллярный раствор может быть приготовлен из концентрата, доставляемого непосредственно к объекту. При этом концентрат механически перемешивают с очищаемой водой, содержащей заданное количество хлорида натрия, который добавляют для предотвращения интенсивного ионного обмена мицеллярного раствора с породой и пластовой водой. [c.200]

Образование мицеллярных растворов ионных ПАВ возможно лишь выше некоторого критического значения температуры, так называемой точки Крафта (рис. ХП1,2). При низких температурах гидратированное твердое ПАВ образует набухший гель, равновесный с истинным раствором (участок /). В точке Крафта [c.406]

ИОННЫЙ МИЦЕЛЛЯРНЫЙ РАСТВОР [c.67]

Термодинамические соотношения для ионного мицеллярного раствора имеют свою специфику, связанную со способом описания коэффициентов активности. В менее детальном описании, когда мицеллы не выделяются как отдельный компонент, уравнение Гиббса — Дюгема записывается в терминах средних коэффициентов активности растворенных электролитов в обычном виде [ср. (6.8)] [c.73]

Что касается условия устойчивости (12.17), то применительно к раствору электролита и, в частности, ионному мицеллярному раствору оно принимает форму [c.73]

При изучении влияния солей в пластовой системе на процесс вытеснения нефти мицеллярными растворами установлено, что при большом содержании солей в породе и пластовой воде полнота вытеснения резко снижается. Особенно нежелательны в пластовой системе многовалентные ионы. Главная причина снижения эффективности процесса — повышение солености промежуточной жидкости. Наиболее действенный способ компенсации этого — изменение состава загущенной воды добавлением нейтрализующих соединений (карбоната натрия, фосфата натрия и др.). Растворение 0,5% Ыа СОз (рис. 116) в оторочке водного раствора полимера (0,1 % Пушер-700) позволяет повысить извлечение остаточной нефти из образцов песчаников с 65—70 до 75—80 %. [c.197]

Жидкое состояние мицелл подтверждается тем, что мицеллообразующие ионы могут с различными добавками образовывать смешанные мицеллы [8], а также тем, что в мицеллярных растворах имеет место явление солюбилизации. При этом независимо от того, жидкое или твердое вещество растворяется таким путем, состояние его в растворе аналогично жидкому состоянию. Азобензол и кристаллические производные этого соединения растворимы в растворах коллоидных электролитов [21. Если оба растворенных вещества осадить путем охлаждения, они обычно легко разделяются растворением производного азобензола в органическом растворителе, так как не образуют друг с другом твердого раствора или смешанных кристаллических фаз. Из этого можно заключить, что растворяющая способность мицеллы обусловлена ее жидкой природой [21. Существенное отличие жидкого и твердого состояний заключается в том, что растворенное вещество в первом случае способно смешиваться с различными растворителями, сильно отличающимися по размерам молекул, сохраняя при этом парциальные молярные объемы, близкие к молярным объемам самого растворенного вещества [91. В твердом состоянии растворенные вещества с трудом образуют смешанные кристаллы, если их молекулы сильно различаются по размерам и форме. [c.14]

Одним из наиболее перспективных методов обработки ПЗП является обработка мицеллярными растворами (МР). Эффективность применения последних обусловливается их высокой нефтевытесняющей способностью за счет значительного снижения межфазного натяжения и высокой растворяющей способности органических соединений. Высокая температура пласта и повышение минерализации пластовых вод (особенно содержание ионов Са и Мд) приводят к изменению свойств МР и даже к их разрушению. Ограничено применение МР в карбонатных коллекторах и коллекторах, содержащих значительное количество глин, из-за высокой адсорбции ПАВ на этих породах и как следствие — изменение свойств МР. [c.94]

Мицеллы отличаются от единичных ионов (молекул) ПАВ по способности адсорбироваться, рассеивать свет, проводить электрический ток и т. д. Поэтому переход ПАВ в агрегированное состояние с повышением концентрации растворов более или менее резко изменяет ход кривых концентрационной зависимости поверхностного натяжения, светорассеяния, электропроводности, коэффициента рефракции, плотности, вязкости и др. Точка пересечения двух линий, из которых одна выражает концентрационную зависимость молекулярно-дисперсного раствора ПАВ, а другая — такую же зависимость для мицеллярного раствора, принимается за ККМ. [c.123]

В присутствии электролитов происходит уменьшение эффективной степени диссоциации мицелл вследствие повышения ионной силы раствора. В связи с этим электрическое отталкивание в поверхностном слое мицелл ослабевает и становится возможным внедрение в мицеллу дополнительного количества мицеллообразующих ионов. Поэтому при введении электролитов наблюдается повышение среднего значения мицеллярной массы ПАВ. [c.160]

Повышение скорости реакции в мицеллярных растворах обусловлено как увеличением концентрации, так и изменением реакционной способности при переносе из воды (или, в общем случае, из объемной фазы) в мицел-лярную фазу. Сдвиг константы диссоциации ионного реагента под действием поверхностного заряда мицеллы также играет важную роль в кинетических мицеллярных эффектах. Закономерности, полученные для водных растворов ПАВ, могут быть применены и для мицелл ПАВ в неводных средах. Изменением содержания воды в мицелле от нескольких молекул до тысяч можно регулировать скорости реакций, а также изучать реакционную способность молекул воды в микросреде. Так, нейтральный гидролиз пикрилхлорида в гидратированных мицеллах аэрозоля ОТ в октане идет в 10 раз эффективнее, чем в воде. Если оба реагента гидрофильны и сосредоточены в мицеллах, то при увеличении содержания воды и размеров мицелл скорость реакции возрастает. [c.361]

При замене ионов полуколлоидного раствора мицеллами подвижность их уменьшается вследствие увеличения размеров и блокировки части зарядов, поэтому уменьшается и эквивалентная электропроводность раствора. Кривые зависимости от с в данном случае будут иметь вид резко падающей кривой. Когда практически все вещество перейдет в мицеллярное состояние, кривая переходит в прямую, параллельную оси концентраций. Точка перегиба кривой соответствует критической концентрации мицеллообразования. [c.82]

Мицеллы представляют собой сферические агрегаты молекул ПАВ, содержащие от 20 до 100 молекул. Образование мицелл в водном растворе приводит к возникновению в водной фазе локальных неполярных сред. Любые растворимые в нефти вещества, такие, как краски, пигменты или неполярные масла, могут растворяться в мицеллах. Используя ионные и неионогенные ПАВ, можно получать смешанные мицеллы, которые часто больше по размерам и числу молекул в мицелле. Если раствор ПАВ содержит поверхностноактивный полимер, на поверхности раздела образуется смешанная адсорбционная пленка полимера и ПАВ. Взаимодействие полимер -ПАВ может происходить и на поверхности мицелл. Когда такие мицеллярные растворы нагнетаются в нефтяной пласт, происходит растворение нефти в мицеллах. [c.55]

Таким образом, коллоидно-мицеллярные растворы ПАВ — чрезвычайно сложные и полидисперсные системы, в которых равновесно сосуществуют частицы различной степени сложности неагрегированные молекулы и ионы ПАВ (а зачастую и продукты их гидролиза) и мицеллы различного размера и формы. [c.114]

Связывание анионов, по-видимому, осуществляется при участии нескольких механизмов. Силы, управляющие этими процессами, имеют ту же природу, что и силы, приводящие в общем случае к сольватации ионов. Подробно этот вопрос обсуждается в гл. 2, разд. 6. К процессам связывания ионов весьма близки эффекты, наблюдаемые в мицеллярных растворах электролитов (гл. 3, разд. 4. А) и в ионообменных смолах. Те же самые процессы оказывают глубокое влияние на конформацию и агрегацию в растворах биополимеров (разд. 6). [c.36]

В настоящей книге сделана попытка проследить эту зависимость между строением адсорбционных слоев и структурой водных растворов ПАВ. На базе представлений об особенностях адсорбционных равновесий при адсорбции различных типов ПАВ из молекулярных (ионных) или мицеллярных растворов мы попытались обосновать наиболее перспективные технологические процессы глубокой адсорбционной очистки сточных вод от ПАВ как для их обезвреживания, так и для решения задачи повторного использования очищенных стоков в производственных процессах. [c.4]

Лучшими адсорбентами из водных растворов являются активированные угли. Поверхностно-активные вещества, обладающие длинными углеводородными радикалами, отличаются большой энергией вандерваальсовского взаимодействия и поэтому могут адсорбироваться не только на углях (гидрофобных адсорбентах), но и на гидрофильных материалах. Ассоциация ионов или молекул ПАВ в мицеллы при концентрации растворов, превышающей ККМ, сопровождается частичной дегидратацией. Благодаря этому энергия адсорбции ПАВ (АРа.р) из мицеллярных растворов возрастает настолько, что становится довольно значительной даже на таких высоко гидрофильных сорбентах, как гидроокиси алюминия, железа или глины. [c.61]

Способность мицелл ионных ПАВ солюбилизировать значительные количества углеводородов, как и ряд других особенностей их поведения, заставила предположить, что неполярное ядро мицеллы должно иметь структуру, близкую к структуре углеводородной жидкости. Это предположение нашло экспериментальное подтверждение в результате изучения мицеллярных растворов ПАВ методом ядерного (протонного) магнитного резонанса [122, 124]. [c.18]

Адсорбция ПАВ растет с увеличением равновесной концентрации и после того, как в растворе достигается критическая концентрация мицеллообразования и граница раздела фаз заполняется плотно упакованным мономолекулярным слоем ПАВ. Большинство исследователей отмечают, что при равновесной концентрации, приблизительно равной НКМ , адсорбция увеличивается скачкообразно и на изотерме адсорбции при Ср ККМ наблюдается характерный перегиб (рис. 35). Многие исследователи, обнаружившие этот перегиб, относят его за счет переориентации адсорбированных молекул и образования бимолекулярного слоя [1—6]. Доказательства в пользу гипотезы о переориентации молекул и образования бимолекулярного слоя ПАВ при Ср > > ККМи однако, недостаточно убедительны. На неполярных поверхностях, и прежде всего на поверхности углеродных материалов, ионы и молекулы ПАВ ориентированы углеводородными радикалами параллельно поверхности раздела фаз следовательно, на сажах появление бимолекулярного слоя адсорбированных ионов ПАВ маловероятно. Кроме того, в некоторых работах было установлено, что адсорбция ионных ПАВ при С > ККМ намного превышает предельную величину, возможную при формировании бимолекулярного адсорбционного слоя. Такие результаты были, например, получены при измерениях изотерм адсорбции додецилсульфата натрия и додециламина гидрохлорида на графите [51. В ряде работ высказывается возможность формирования в адсорбционном слое, находящемся в равновесии с мицеллярным раствором, трехмерных ассоциатов ионов или молекул ПАВ 17-12]. [c.84]

Если наибольший вклад в адсорбционное взаимодействие анионов ПАВ с поверхностью оксида алюминия обусловлен электростатическим притяжением полярной группы аниона к атому поверхности, несущему электростатический заряд, то можно ожидать, что трехмерный ассоциат, формирующийся на поверхности оксида алюминия при адсорбции ПАВ из мицеллярного раствора, должен быть ориентирован к поверхности раздела фаз полярными группами, образующими внешнюю оболочку мицеллы. Та часть адсорбированного ассоциата, которая граничит с водой, образована так же, как и в равновесном растворе, обращенными наружу полярными группами ионов ПАВ. Следовательно, адсорбированные ассоциаты ионов ПАВ должны иметь сфероидальную (или эллипсоидальную) форму, а фактор ассоциации ионов на поверхности раздела фаз — быть равным фактору ассоциации ПАВ в равновесном растворе. [c.92]

Растворы неионогенных ПАВ также могут в определенной области концентраций приобретать мицеллярную структуру. Однако условия мицеллообразования в растворах неионогенных ПАВ существенно отличаются от условий ассоциации ионов в растворах ионогенных ПАВ. В то время, как агрегация ионных ПАВ обусловлена вандерваальсовским притяжением углеводородных цепей, значительно превосходящих по размерам гидрофильные полярные группы, и ограничивается отталкиванием этих групп, в растворах неионогенных ПАВ доминирующая роль принадлежит стерическому фактору, связанному с поперечным сечением гидрофильной группы молекулы [41]. [c.17]

Понижение X с концентрацией обусловлено усилением межионного взаимодействия. В отличие от обычных электролитов в растворах мицеллообразующих ПАВ при некоторой концентрации (соответствующей ККМ) наблюдается излом, после которого К падает более круто. Это объясняется тем, что образующиеся ионные мицеллы хотя и переносят ток, но менее подвижны в электрическом поле, чем неагрегиро-ванные ионы. Кроме того, электропроводность мицеллярных растворов уменьшается благодаря связыванию части противоионов поверхностью заряженных мицелл. [c.124]

Высокая температура пласта и повышенная минерализация пластовых вод (особенно содержание ионов Са и Mg) приводят к изменению свойств и даже к разрушению мицеллярных растворов [21, 48, 731 Ограниченное применение мицеллярного раствора в карбонатных коллекторах и коллекторах, содержащих большое количество глины, объясняется высокой адсорбцией содержащихся в нем ПАВ и как следствие — изменением его свойств [13]. Опытно-промышленные эксперименты по обработке нагнетательных сквансин, проведенные на месторождениях США и описанные в работе [431. показывают, что на всех обработанных скважинах увеличилась приемистость, однако увеличение происходило крайне неравномерно. В результате опытных обработок мицеллярными растворами нагнетательных скважин, проведенных в нашей стране на Ромашкинском месторождении (Южно-Ромашкинская площадь) и на месторождении Широкая Балка получено увеличение как приемистости, так и охвата пластов заводнением по разрезу. Эффект, как показали исследования скважины до и после обработки, был получен по наиболее проницаемому пласту, а не принимавший воду пласт так и остался неработающим. При этом эффект от обработок наблюдался в течение 1-1,5 лет [731 [c.21]

Для адсорбции органических веществ из водных растворов должны применяться прежде всего углеродистые пористые материалы (различные типы активированных углей) либо органические синтетические сорбенты. Полярные гидрофильные материалы — глины, силикагели, алюмогель и гидраты окислов — для адсорбции веществ из водных растворов практически непригодны, так как энергия взаимодействия их с молекулами воды почти равна или превышает энергию адсорбции молеюул органических соединений. Однако, если в водном растворе молекулы или ионы образуют крупные ассоциаты как, например, ионы и молекулы синтетических поверхностно-активных веществ с длинными цепями углеводородных радикалов или ионы прямых красителей в присутствии минеральных солей, то энергия адсорбции таких ассоциатов или мицелл значительно превышает энергию связи молекул воды с поверхностью даже наиболее гидрофильных материалов. Поэтому синтетические поверхностно-активные вещества (моющие, эмульгаторы и т. п.), прямые красители и другие соединения, обладающие свойствами коллоидных электролитов, хорошо поглощаются из мицеллярных растворов не только гидрофобными сорбентами типа активированных углей и синтетических смол, но и кр(упнопористыми гидрофильными материалами, особенно гидратами окислов алюминия и железа. Последним для сорбции коллоидных ассоциатов следует отдать предпочтение, так как у самых крупнопористых обесцвечивающих углей марок ОУ лишь около 20% поверхности пор доступно для крупных мицелл синтетических моющих веществ, гуминовых кислот или прямых красителей, тогда как практически вся поверхность крупных пор свежеосажденных гидратов окислов алюминия и железа доступна для мицелл этих соединений. [c.99]

Очевидно, что уравнение Цванцига не дает адекватного количественного описания поведения электролитов, остается неясным и область применимости этого уравнения. В значительной степени это зависит от справедливости закона Стокса. Однако всевозрастаюший объем данных заставляет усомниться в справедливости последнего. Наиболее подробно изучены системы, содержащие растворители с низкой вязкостью, такие, как низшие спирты, вода, ацетонитрил, ацетон, хлорированные углеводороды и различные смеси этих растворителей. В растворителях с высокой вязкостью, таких, как формамид [72], этиленгликоль [73], смесях сахароза - вода [73а], ацетонитрил -октацианэтил — сахароза [74], наблюдаются большие систематические отклонения от закона Стокса. В некоторых случаях произведение Вальдена в 2 - 3 раза превышает величину, рассчитанную теоретически. Аналогичная картина наблюдается при измерении электропроводности электролитов в мицеллярных растворах или гелях [75, 76] и диффузии инертных газов в растворах полимеров [77]. По-видимо-му, вязкие силы действуют на ион не так, как они действуют на макроскопическую сферу. В противоположность модели Эйнштейна - [c.32]

В работах [127, 128, 162] изучены термотропные переходы в лиотропной жидкокристаллической системе ионный детергент — вода следующего состава 30 вес.% пальмитата калия Hg( H2)i4 OOK и 70 вес. о воды. При этом составе в исследованном интервале температур О—100° С система должна существовать в нескольких состояниях ниже 35° С — в состоянии геля и коагеля, в диапазоне 35—80° С — в виде гексагональной жидкокристаллической фазы, а выше должна располагаться область сосуществования гексагональной фазы и мицеллярного раствора [163]. [c.168]

Исследование изотерм адсорбции ПАВ микро- и мезопористы-ми активными углями подтвердило возможность осуществления адсорбции ПАВ из мицеллярных растворов как за счет отдельных ионов, формирующих ассоциаты в адсорбционном слое, так и путем взаимодействия с поверхностью мезопор готовых мицелл, существующих в растворе при концентрации выше ККМь Следовательно, на границе раздела фаз активный уголь — вода мицеллы обладают значительной поверхностной активностью, которая отсутствует у мицелл на границе раздела фаз воздух — вода. [c.149]

ККМ1 считать микрогетерофазной системой, образованной двумя фазами — раствором одиночных ионов (или молекул) ПАВ и диспергированной фазой, состоящей из ассоциатов ионов или молекул ПАВ достаточно большого размера. В двухфазной модели мицеллярных растворов ПАВ ори концентрации больше НКМ полидисперсность мицелл не является существенным фактором. Постоянство концентрации одиночных ионов ПАВ в таких растворах может быть следствием аналогии между насыщенным раствором, в котором концентрация не зависит от количества и дисперсности присутствующей равновесной твердой фазы, и мицеллярным. [c.9]

Форма и размер мицелл ионных ПАВ зависят от химической структуры ионов ПАВ, концентрации раствора и содержания в нем посторонних электролитов. Теоретический анализ зависимости формы мицелл ионных ПАВ от размеров ассоциатов показывает, что при концентрации мицеллярных растворов, близкой к ККМх, наиболее вероятно образование сфероидальных мицелл [107]. Увеличение количества ионов ПАВ, ассоциированных в мицеллу (увеличение фактора ассоциации или числа агрегации ), вызывает постепенное превращение сфероидальных мицелл в эллипсоидальные вследствие этого уменьшается площадь поверхности углеводородного ядра мицеллы, приходящаяся на одну полярную группу каждого из ионов ПАВ, образующих мицеллу (это наиболее справедливо в тех случаях, когда ионогенные группы связаны с линейными углеводородными радикалами). Если фактор ассоциации ионов ПАВ не очень велик, наиболее вероятной является структура эллипсоида, образованного вращением эллип-са вокруг меньшей оси, т. е. сплюснутого на полюсах, поскольку у таких эллипсоидов отношение поверхности к объему меньше, О чем у вытянутых к полюсам эллипсоидов, образованных вращение м / эллинса вокруг большей оси. [c.17]

Учитывая поверхностную неактивность мицелл ПАВ в растворе, механизм адсорбции из мицеллярных растворов можно представить следующим образом в растворе мицеллы ПАВ находятся в динамическом равновесии с одиночными молекулами (или ионами), концентрация которых равна ККМ1. При контакте раствора с поверхностью твердого тела адсорбция одиночных молекул приводит к сдвигу равновесия мицеллообразования и к формированию сначала двумерных, а затем и трехмерных ассоциатов в адсорбционном слое по схеме [c.86]

Мицеллы влияют, однако, не только на активность ионов водорода и, таким образом, на р/С, но и на коэффициенты активности индикатора 1в и его сопряженной кислоты 1а. Последующее изучение влияния мицеллы на функции кислотности Яо и Ян с использованием в качестве индикаторов Гаммета (Яо) л-нитро-анилина и 1-амино-4-нитронафталина и в качестве индикатора на Як N-три-л-анизилметанола показало, что ДДС увеличивает —Яд на 2,5 ед. и Яо на 1,0 ед., а БЦТА уменьщает Як на 1,4 ед. и Яо на 0,3 ед. в 0,1 М НС1 [245]. Значение этих результатов состоит в том, что они показывают невозможность непосредственного определения протонодонорной способности или кислотности в мицеллярных растворах с помощью индикаторов, поскольку нельзя пренебречь влиянием мицелл на отнощение коэффициентов активности двух форм индикатора. [c.315]

СМОЛЫ по отношению к неассоциированным ионам алкилбензолсульфоната 2 мг-экв/г, при поглощении же алкилбензолсульфоната из мицеллярных растворов обменная емкость смолы ЭДЭ-ЮП достигает 4,03 мг-экв/г. Общее количество ионогенных групп в смоле, способных к обмену в нейтральной среде, составляет 3,5—4 мг-экв1г [15]. [c.41]

При заполнении всех доступных ячеек геля бинарными ассо-циатами количество ионообменных групп, из которых вытеснены анионы хлора, не должно превышать количество групп, из которых ионы хлора вытеснили неассоциированные ионы ПАВ, поскольку ассоциаты — результат вандерваальсовского взаимодействия неполярных цепей анионов ПАВ. Максимальное удельное поглощение сульфонола анионитом из мицеллярных растворов должно увеличиться примерно в два раза и достигать 4— [c.43]

Гидрофильность неорганических природных сорбентов не позволяет использовать их для молекулярной (физической) адсорбции растворенных веществ. Однако в тех случаях, когда адсорбционное взаимодействие дополняется электростатическим или ионообменным, а также при адсорбции высокомолекулярных веществ и субколлоидных ассоциатов молекул или ионов из мицеллярных растворов, неорганические природные адсорбенты вследствие причин, рассмотренных ранее, оказываются достаточно активными. Природные органические сорбенты (торф, бурые угли, лигнит) более пригодны для адсорбции рас- [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология