Поверхностное натяжение водных растворов органических соединений

Поверхностно-активными веществами относительно воды являются многие органические соединения, а именно жирные кислоты с достаточно большим углеводородным радикалом, соли этих жирных кислот (мыла), сульфокислоты и их соли, спирты, амины. Характерной особенностью строения молекул большинства поверхностно-активных веществ является их дифильность, т. е. строение молекулы из двух частей — полярной группы и неполярного углеводородного радикала. Обладающая значительным дипольным моментом и хорошо гидратирующаяся полярная группа обусловливает сродство поверхностно-активного вещества к воде. Гидрофобный углеводородный радикал является причиной пониженной растворимости этих соединений. Наименьшее значение поверхностного натяжения водного раствора поверхностно-активных веществ может достигать 25 эрг/см , т. е. почти равняться поверхностному натял<ению углеводородов. [c.117]

Рассмотрим взаимосвязь поверхностного натяясения растворов с адсорбцией на границе раздела жидкость-газ. Поверхностное натяжение растворов зависит от природы растворителя и растворенного вещества, от концентрации последнего и от температуры. Зависимость поверхностного натяжения растворов при постоянной температуре от концентрации растворенного вещества называют изотермой поверхностного натяжения. Растворенные вещества или понижают поверхностное натяжение растворителя, и в таком случае их называют поверхностно-активными веществами (ПАВ), или повышают поверхностное натяжение (поверхностно-инактивные вещества), или не влияют на величину поверхностного натяжения растворителя (рис. 10,9), В водных растворах поверхностно-активны полярные органические соединения (спирты, кислоты, амины, фенолы). Поверхностно-инактивно большинство сильных электролитов. [c.300]

В своём обширном исследовании поверхностного натяжения водных растворов многочисленных органических соединений Траубе установил ряд существенных обстоятельств, значение которых для выяснения структуры адсорбционных плёнок было оценено Лэнгмюром 2. [c.157]

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА — вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз и значительно понижать поверхностное натяжение. П.-а. в. способны изменять смачиваемость водой твердых тел, устойчивость дисперсных систем — эмульсий, пен, суспензий. Типичным представителем П.-а. в. являются мыла. Мыла и моющие средства обладают способностью отмывать загрязнения с твердых поверхностей. П.-а. в. широко используются в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве, при добыче нефти, флотации, в горном деле, для получения высокоустойчивых технически валшых дисперсных систем — эмульсий, пен, суспензий, структурированных смазок и др. Водные растворы многих органических соединений, молекулы которых содержат наряду с полярными гидрофильными группами углеводородные радикалы, являются П.-а. в. [c.194]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) способствуют снижению поверхностного (межфазного) натяжения вследствие адсорбции и ориентации молекул на поверхности раздела фаз. Они характеризуются незначительной величиной максимально возможной концентрации их в растворе в молекулярной форме, способностью образовывать мицеллы выше определенной, так называемой критической концентрации мицеллообразования (ККМ), связанной с уменьшением свободной энергии системы, а также солюбизацией водонерастворимых веществ внутри мицелл. ПАВ в основном являются органическими соединениями, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) группы атомов. Гидрофильные группы способствуют растворению ПАВ в воде, а гидрофобные (в основном углеводородные)—в неполярных средах. При адсорбции дифильных молекул гидрофильные группы атомов ориентируются в сторону полярной (например, водной) фазы, а гидрофильные — в сторону неполярной (углеводородной) фазы. [c.160]

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.727]

X 10 Г коэфф. линейного расширения ромбической С. (а-10 град ) 4,567 (т-ра 0-13° С) 7,433 (т-ра 13-50° С) 8,633 (т-ра 50-78° С) 20,633 (т-ра 78-97° С) и 103,2 (т-ра 97—110° С) коэфф, теплопроводности (а-10 , кал/см-сек-град) 6,52 (т-ра 20° С) и 3,69 (т-ра 200° С). Электропроводность (ом -см ) 5,26-10- (т-ра 20° С) 2,08-10- 3 (т-ра 110° С) и 1,27.10- (т-ра 440° С). Твердая и жидкая С. диамагнитна. Парообразная сера (82) парамагнитна. Поверхностное натяжение (дин/см) 60,83 (т-ра 120° С) 57,67 (т-ра 150° С) и 39,4 (т-ра 445° С). Элементарная С. активно взаимодействует со многими металлами, неметаллами, неорганическими и органическими соединениями. С азотом, йодом, золотом, платиной и инертными газами непосредственно не взаимодействует. К числу важнейших относятся соединения С. с водородом, кислородом и галогенами. С водородом она образует сульфаны (сероводород HjS, двухсернистый водород HjSj, трехсернистый водород Н283 и т. д.). Водные растворы сульфанов обладают св-вами слабых двухосновных к-т. [c.364]

Поверхностно-активные вещества — вещества, снижающие при растворении поверхностное натяжение растворителя сго. К классу ПАВ (в случае водных растворов) относится больщинство органических растворимых в воде соединений кислоты и их соли, спирты, эфиры, амины, аминокислоты, белки и др. Для них а снижается с ростом с (кривая /) и, следовательно, da/d -< 0. В этом случае, согласно уравнению (VI. 8а), Гг > 0 иначе говоря, адсорбция положительна. Таким образом, концентрация ПАВ в поверхностном слое оказывается большей, чем в объемной фазе — в соответствии с рассмотренным выше качественным рассуждением. [c.75]

Сульфонол НП-1 (СТУ 108—1—60)—порошок светло-желтого цвета — смесь натриевых солей алкилбензосульфокислот, сульфата натрия, несульфи-рованных органических соединений и влаги, получается полимеризацией этилена в присутствии серной кислоты или из додецилбензолсульфоната на базе пропанпропиленовой фракции (тетрамеризацией пропилена с фосфорнокислым катализатором при давлении 60—80 атм и при температуре 200— 240° С). Содержание натриевых солей сульфокислот должно быть не менее 40% неомыляемых не более 3% содержание сульфата натрия (в пастообразном сульфоноле) не более 15% реакция водного раствора — от нейтральной до щелочной поверхностное натяжение водных растворов при концентрации 0,5% не более 35 дин, см, при концентрации 0,05% не более 45 дин/см. [c.238]

Вообще правило Дюкло — Траубе выполняется при понижении поверхностного натяжения растворов гомологических рядов органических соединений на поверхности раствор — воздух или при адсорбции этих же веществ из их растворов твердыми адсорбентами. Поэтому выполнение правила Дюкло — Траубе свидетельствует о том, что в основе понижения предела вынужденной эластичности полистирола растворами алифатических спиртов лежат поверхностные явления, а действие таких жидкостей на напряженный полимер можно с полным основанием назвать поверхностно-активным. Следовательно, использование разбавленных водных растворов алифатических спиртов позволяет в существенной степени подавить пластифицирующее дей- [c.114]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)—вещества, способные адсорбироваться на поверхности раздела фаз и понижать вследствие этого их поверхностную энергию (поверхностное натяжение). В водных растворах этой способностью в той или иной степени обладает большинство органических соединений, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат наряду с полярными (функциональными) гидрофильными группами также углеводородные радикалы. [c.54]

Проблема влияния растворителя на диффузионный ток представляет особый интерес в полярографии органических соединений, где при анализе, чтобы добиться полного растворения органического вещества, к водному раствору часто добавляют органический растворитель. Можно ожидать, что этот растворитель оказывает действие на коэффициент диффузии 1) и на поверхностное натяжение о. Его влияние на поверхностное натяжение, легко заметное по изменению периода капания, может значительно изменять остаточный ток, но оказывает незначительное влияние на диффузионный ток, так как в уравнение (9) i входит в степени [c.497]

На поверхности водного раствора адсорбиру1отся вещества., понижающие поверхностное натяжение воды. Это органические соединения, молекулы которых дифильны, т. е. построены так, как показано на рис. 21. [c.56]

Другая серия опытов -проведена с 1 М водными растворами органичеоких соединений (табл. 11). При этом расход образцов был очень близким (2,0—2,6 мл/мин, расход воды 2,4 мл/мин), а сигнал усилился в 1,2—4,0 раза. Наименьшее усиление сигнала (1,2 раза) наблюдалось с метанолом, а наибольшее (4,0 раза) — с бутанолом. В данном случае усиление интенсивности сигнала оказалось обратно пропорционально поверхностному натяжению всех органоводных смесей. Из этого следует, что при добавлении небольшого количества органического растворителя к воде, решающее влияние на интенсивность сигаала оказывает эффективность распыления, тесно связанная с поверхностным натяжением смеси. [c.42]

Коллоидные системы, дисперсные системы с частицами дисперсной фазы от 10 до 10 см. Коллоидные частицы, участвуя в интенсивном броуновском двих<ении, противостоят седиментации (оседание частиц на дно) в поле сил земного тяготения и сохраняют равномерное распределение по объему дисперсионной среды. Наиболее важны и многообразны коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Их делят на лиофильные и лиофобные. В первых частицы дисперсной фазы интенсивно взаимодействуют с окружающей жидкостью, поверхностное натяжение на границе фаз очень мало, вследствие чего эти коллоидные системы термодинамически устойчивы. К лиофильным коллоидным системам относят мицеллярные (мицелла - коллоидная частица), растворы ПАВ (поверхностно активные вещества), растворы некоторых высокомолекулярных веществ, органических пигментов и красителей, критических эмульсий (образующиеся вблизи критической температуры смешения двух жидких фаз), а также водные дисперсии некоторых минералов. В лиофобных коллоидных системах частицы слабо взаимодействуют с дисперсионной средой, межфазное натяжение довольно велико, система обладает значительным избытком свободной энергии и термодинамически неустойчива. Агрегативная устойчивость лиофобных коллоидных систем обычно обеспечивается присутствием в системе стабилизирующего вещества, которое адсорбируется на коллоидных частицах, препятствуя их сближению и соединению (коагуляции - образованию агрегатов). Типичные лиофобные коллоидные системы - золи металлов, оксидов и сульфидов, латексы (водные дисперсии синтетических полимеров), а также гели (структурированные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой), возникающие при коагуляции и структурировании золей. [c.116]

Температура кристаллизации. С ростом температуры растут флуктуации концентрации и уменьшается поверхностное натяжение кристалла. Это приводит к уменьшению устойчивости пересыщенных растворов. При снижении температуры, особенно в случае вязких растворов, вероятность зарождения падает, что может приводить к застекловыванию растворов. Такую особенность проявляют водные растворы некоторых солей, обладающих большой растворимостью (например, растворы сегнетовой соли). В аморфное состояние, не кристаллизуясь, легко переходят также растворы многих органических соединений — в первую очередь имеющих сложные молекулы, например сахарозы. [c.25]

Если для неводных смесей поверхностное натяжение часто аппроксимируется линейной зависимостью от мольной доли, то водные растворы обладают ярко выраженными нелинейными характеристиками. На рис. 12.6 показан типичный случай для системы ацетон—вода при 50 °С. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ацетона в полулогарифмической системе координат почти линейна. Такая картина типична для водноорганических систем, когда небольшие концентрации вещества могут существенно повлиять на поверхностное натяжение смеси. Углеводородная часть молекулы органического соединения ведет себя подобно гидрофобному веществу и стремится к отделению от водной фазы, концентрируясь на поверхности. В этом случае концентрация в объеме существенно отличается от поверхностной концентрации. К сожалению, поверхностная концентрация не поддается прямому измерению, Мейсснер и Михаэльс [36] приводят графики, подобные изображенному на рис, 12.6, для большого числа разбавленных растворов органических веществ в воде и предполагают, что общее поведение таких смесей может быть аппроксимировано уравнением Шишковского, которое они модифицировали до вида [c.528]

Для границ раздела газ - жидшсть и жидкость - жидкость можно экспериментально определить зешисимость поверхностного натяжения (или межфазного натяжения) от концентрации. Напри мер, зависимость у / С для границы раздела системы водный раствор неорганического электролита — газ имеет вид прямой с очень небольшим наклоном (рис. 4.17, а), а для границы системы водный раствор полярного органического соединения - газ имеет вид 1фи-вой со значительным отрицательным наклоном (рис. 4.17, б, в). Первый процесс, соответствующий отрицательным значениям Г, называют отрицательной адсорбцией. Вещества, которым при малых концентрациях соответствуют большие значения Г (как на рис. 4.17, в), называют поверхностно-активными. В этом случае при концентрациях, превышающих определенную величину (так называемую критическую концентрацию мицеллообразования, ККМ, о которой мы будем говорить в разд. 2 гл. 6), у остается почти постоянной. Если рассматриваются растворы ионных поверхностно-активных веществ с неорганическими солями, в уравнения (4.11) и (4.20) перед членом КТ вводят коэффициент, близкий к 2. Для классического поверхностно-активного агента (водный раствор додецилсульфа та натрия с 0,1 М ЛаО) кривая у - Ье С при низких концентрациях (2 10 10 М) обращается в прямую с наклоном Дy,/ДЬg С = - 24 мН/м. Рассчитывая Г по уравнению (4.20), полу- [c.98]

Следующий опыт с адсорбцией пикриновой кислоты на угле хорошо иллюстрирует влияние растворителя на адсорбционный процесс. Пикриновая кислота очень хорошо адсорбируется из воды на угле. После этого уголь с адсорбированной кислотой можно промыть большим количеством. воды почти без удаления адсорбированной кислоты. Если же начать промывать уголь спиртом, имеющим сравнительно с. водой малое поверхностное натяжение, или эфиром, то происходит сильное вымывание пикриновой кислоты. Другой распространенный теперь адсорбент, силикажель, адсорбирует гораздо хуже из водных растворов, так кате на его поверхности легко удерживаются содержащие кислород и гидроксил молекулы воды, вследствие чего будет затруднена адсорбция поверхностно-активных органических соединений. По этой причине силикажель с большим успехом может применяться при адсорбции полярных молекул иэ неводных растворов. [c.177]

Поскольку при адсорбции органических соединений из водных растворов всегда имеют дело с конкуренцией между молекулами воды и органического вещества (обстоятельство, значение которого было подчеркнуто Бокрисом, Деванатханом и Мюллером [20]), то для понимания отличающегося поведения разных металлов было бы важно знать свободную энергию смачивания незаряженной поверхности металла водой. Для жидких металлов величина эта может быть определена из поверхностных натяжений металла и воды и пограничного натяжения металл — вода в максимуме электро-капиллярной кривой. К сожалению, такие данные имеются только для галлия. Свободная энергия смачивания в этом случае оказывается равной 170—190 эрг/см" , что заметно превышает величину для ртути 125 эрг см . [c.307]

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) в подавляющем больщинстве случаев являются органические высокомолекулярные соединения. Молекулы их полярны и состоят из гидрофобной и гидрофильной частей. Гидрофобная часть молекулы всегда неполярна. Для водных растворов размер ее должен быть достаточно больщим, чтобы она не входила в пространство между молекулами воды нли дискретными ее агрегатами. Обычно эта часть молекулы является алкильной или алкиларильной углеводородной группой. Из-за отсутствия дипольных сил или водородных связей силы сцепления в углеводородах меньше, чем в воде, поэтому поверхностное натяжение чистых углеводородов сравнительно невелико. [c.12]

На рис. 72 показано увеличение стойкости к растрескиванию полиэтилена низкого давления под влия-нпем одновременного воздействия изгибающей нагрузки и 20%-ного водного раствора поверхностно-активного вещества (эмульгатора ОП-7) чительное повышение стойкости к также введением в полиэтилен очень небольших добавок органических соединений с температурой плавления выше температуры плавления полимера антраниловой, адипиновой, себациновой кислот и маннита [67—69] (табл. 16). Значительный эффект от введения весьма малых количеств таких структурообразователей связан, очевидно, с хорошим распределением расплава вещества добавки в расплаве полимера. Кроме того, возможно, что эти соединения оказывают влияние на кинетику кристаллизации не только в качестве центров кристаллизации, но также проявляют и свои поверхностно-активные свойства, снижая величину поверхностного натяжения на границе расплав — твердая фаза. [c.121]

Как следует из ряда докладов, опубликованных в трудах международного конгресса Вода. Экология. Технология — ЭКВАТЭК-2004 , подобная обработка, изменяя некоторые физические свойства воды (поверхностное натяжение, электропроводность, вязкость, pH, молекулярную структуру) придавая молекулам воды строго определенные молекулярные колебания, которые передаются потоком воды на дальние расстояния и сохраняются длительное время интерферируя с колебаниями молекул и атомов загрязняющих веществ, приводит к возникновению в водных растворах как окислительно-восстано-внтельных реакций с участием Соединений металлов и органических соединений, так и солюбилизации (переводу в коллоидную форму) труднорастворимых карбонатных, сульфатных, фосфатных отложений кальция, магния и оксидов железа. [c.163]