Адсорбция на границе раздела фзз

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]

Первичной стадией элементарного каталитического акта в гетерогенном катализе является адсорбция реагирующих молекул из газовой фазы или из раствора на поверхности катализатора. Адсорбцией называется процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества на границе раздела фаз. Различают два вида адсорбции физическую адсорбцию и хемосорбцию (химическую адсорбцию). Физическая адсорбция обусловливается силами межмолекулярного взаимодействия, возникающими между молекулами (атомами) твердой фазы, находящимися на поверхности, и молеку- [c.637]

Строение двойного электрического слоя в условиях специфической адсорбции. Адсорбция — концентрирование вещества из объема фаз на поверхности раздела между ними — может быть вызвана как электростатическими силами, так и силами межмолекулярного взаимодействия и химическими. Адсорбцию, вызванную силами неэлектростатического происхождения, принято называть специфической. Вещества, способные адсорбироваться на границе раздела фаз, называются поверхностно-активными (ПАВ). К ним относятся большинство анионов, некоторые катионы и многие молекулярные соединения. Специфическая адсорбция ПАВ, содержащегося в электролите, влияет на структуру двойного слоя и величину ф1 потенциала (рис. 172). Кривая 1 на рис. 172 соответствует распределению потенциала в двойном электрическом слое в отсутствие ПАВ в растворе. Если раствор содержит вещества, дающие при диссоциации поверхностно-активные катионы, то за счет специфической адсорбции поверхностью металла катионы будут входить в плотную часть двойного слоя, увеличивая ее положительный заряд (кривая 2). В условиях, способствующих усилению адсорбции (например, увеличение концентрации адсорбата), в плотной части может оказаться избыточное количество положительных зарядов по сравнению с отрицательным зарядом металла (кривая 3). По кривым распределения по- [c.474]

Дифильность молекул поверхностно-активных веществ определяет специфические свойства водных растворов эмульгаторов. К этим свойствам относятся — способность к агрегации в ассоциа-ты и ориентации на границе раздела фаз, способность повышать коллоидное растворение (солюбилизация) углеводородов, способность к адсорбции из водных растворов поверхностью раздела фаз, понижение межфазного поверхностного натяжения и, как следствие, повышение агрегативной устойчивости дисперсных систем. [c.144]

Потенциал нулевого заряда является важной электрохимической характеристикой электродов. При потенциалах, близких к п. н. з., некоторые свойства металлов достигают предельных значений велика адсорбция ПАВ, максимальна твердость, минимальна смачиваемость растворами электролитов и др. Исследования двойного электрического слоя позволили более широко рассмотреть вопрос о природе скачков потенциала на границе раздела фаз. Скачок потенциала на границе металл — раствор обусловлен в основном переходом заряженных частиц из одной фазы в другую. Однако существенную роль здесь играет также адсорбция ионов и полярных молекул. Гальвани-по-тенциал между фазами L и М можно рассматривать как сумму трех разнородных потенциалов [c.475]

Второй из указанных выше подходов учитывает взаимодействие между молекулами моющих присадок и уже образовавшимися углеродистыми отложениями в масле. В этом случае эффективность моющего действия определяется рядом процессов, протекающих в системе параллельно или последовательно. Одним из них является адсорбция молекул присадок на металлических поверхностях и создание на границе раздела фаз заряженного слоя, препятствующего образованию отложений. Одновременно с этим в объеме масла происходит взаимодействие молекул моюще-диспергирующих присадок с твердыми частицами в виде солюбилизации и диспергирования последних, что в конечном счете приводит к повышению коллоидной стабильности системы. В результате этого снижается интенсивность образования отложений, а следовательно, и загрязненность основных узлов и деталей двигателя 232, 233]. [c.220]

Уравнение (IV. 85) решается при условии на границе раздела фаз, полученном в результате решения задачи нестационарной диффузии внутри зёрен, или введением в него, величины (Г—г)д 1дх, где g —количество адсорбированного вещества определяют его по кривым адсорбции [127]. [c.170]

Физическая адсорбция и хемосорбция. Считается, что химическая реакция, являющаяся одним из этапов контактного процесса, проходит на границе раздела твердой и газовой [c.273]

Адсорбционная и химическая модели в отдельности не в полной мере отражают все особенности поведения смазочной среды в граничном режиме трения и, в частности, не объясняют экстремальной зависимости износа от содержания присадки в масле (рис. 5.9). Снижение износа с повышением концентрации присадки (участок АВ) объясняется увеличением ее адсорбции и созданием более прочных граничных смазочных слоев (адгезионный износ). Дальнейшее увеличение содержания присадки (участок ВС) приводит к интенсификации химических процессов на границе раздела металл-масло (химический или коррозионный износ) [261]. [c.246]

Действие противоизносных и противозадирных присадок зависит от их поверхностной активности, которая характеризуется двумя основными факторами адсорбцией присадок на границе раздела фаз (в частности, на металле) и химической актив- [c.254]

Адсорбционная способность присадок. Адсорбция присадок на границе раздела фаз является первичным актом взаимодействия среды с поверхностью трения. Адсорбция характеризует накопление в граничном слое вещества, способного при прочих равных условиях определять протекание дальнейших процессов, связанных (в зависимости от назначения присадки) с формированием прочной защитной пленки либо химически модифицированного поверхностного слоя. Под адсорбцией в данных случаях понимается адсорбция в электрически нейтральной форме (физическая адсорбция) и адсорбция с обменом зарядами (хемосорбция), тем более что во многих случаях четкую грань между этими двумя формами адсорбции провести невозможно [274]. [c.255]

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]

Учение о поверхностных явлен и я х. Изучаются разнообразные свойства поверхностных слоев твердых тел и жидкостей (границы раздела между фазами) одно из основных изучаемых явлений в поверхностных слоях—это адсорбция (накопление веществ в поверхностном слое), которой в нашем курсе будет уделено основное внимание. [c.19]

В общих чертах адсорбцию можно определить как изменение концентрации раствора на ограничивающих поверхностях. Эти поверхности можно также рассматривать как свободные поверхности, или, иначе говоря, как границы раздела с атмосферой или другими твердыми и жидкими фазами. [c.211]

ПАВ — это вещества с асимметричной структурой, в которых молекулы состоят из одной или нескольких гидрофильных групп и содержат одну или несколько гидрофобных радикалов. Гидрофильная группа — активная полярная составляющая молекулы ПАВ — обладает ненасыщенной вторичной валентностью и на границе раздела нефть — вода погружается в водную фазу. Гидрофобная группа (радикал) — инактнвная неполярная составляющая молекулы ПАВ, не имеет валентности и тяготеет к нефтяной (масляной) фазе. Ее часто называют олеофильной группой. Она представляет собой цепочку углеводородных радикалов. Такая структура молекул веществ, называемая дифильной, обуславливает ее поверхностную (адсорбционную) активность, т. е. способность вещества диффундировать через объем фазы и концентрироваться на поверхностях раздела фаз таким образом, что полярная (гидрофильная) часть молекулы, имеющая родственную природу с полярной фазой (например, водой), растворяется в ней, а неполярная (олеофильная) цепочка ориентируется в сторону менее полярной фазы, например нефти или керосина. ПАВ адсорбируются и на твердой поверхности, изменяя при этом ее молекулярно-поверхностные свойства. В результате адсорбции ПАВ происходит диспергирование гетерогенных систем образование защитной, более гидрофобной (или гидрофильной) по сравнению с первоначальной, пленки стабилизация (дестабилизация) дисперсной среды. [c.66]

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]

Явления, обусловливаемые молекулярным взаимодействием, играют большую роль в условиях нефтяного пласта, высокодисперсной пористой среды с развитой поверхностью, заполненной жидкостями, которые содержат поверхностно-активные вещества. Однако механизм этих явлений не познан настолько, чтобы при разработке нефтяных месторождений их можно было учитывать количественно. Использование изученных закономерностей в технологических процессах возможно лишь тогда, когда они описаны математически, с учетом основных факторов, определяющих эти закономерности. Решить такую задачу для нефтяного пласта трудно, так как геолого-физические и минералогические характеристики пласта и свойства жидкостей и газов, насыщающих его, не постоянны. Как результат молекулярно-поверхностных эффектов на границе раздела фаз в нефтяном пласте наибольшее значение имеет процесс адсорбции активных компонентов нефти на поверхности породообразующих минералов. С этим процессом прежде всего связана гидрофобизация поверхности, а следовательно, и уменьшение нефтеотдачи пласта. Образование адсорбционного слоя ведет к построению на его основе граничного слоя нефти, вязкость которого на порядок выше вязкости нефти в объеме, а толщина в ряде случаев соизмерима с радиусом поровых каналов. В связи с этим уменьшается проницаемость и увеличиваются мик-ро- и макронеоднородности коллектора. [c.37]

Ориентированная адсорбция незаряженных полярных или поляризуемых частиц на границе раздела фаз с образованием двойного электрического слоя в пределах одной фазы адсорбция молекул воды (рис. 106, э) на металле ориентация дипольных молекул у поверхности раздела жидкость —газ (рис. 106, и) — адсорбционный потенциал. [c.150]

По изменению величины поверхностного натяжения на границе раздела дистиллированная вода — жидкость, содержащая асфальтены [77]. Однако поверхностное натяжение при изменении концентрации асфальтенов заметно меняется лишь в области малых концентраций (рис. 16). Поэтому этот метод не может быть использован для определения адсорбции асфальтенов из нефти, тем более что величина адсорбции невелика. [c.41]

Как указывалось в 106, все самопроизвольные процессы на границах раздела фаз происходят в нанравлеиии уменьшения свободной поверхност[юй энергии. Следовательно, положительная адсорбция, приводящая к повышению коицеитрации вещества в пограничном слое, возможна только в том случае, если нри этом уменьшается величина поверхностного иатяжеиия. [c.320]

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

Проведенные исследования позволяют однозначно утверждать, что на весь процесс вытеснения нефти из пористой среды существенное влияние оказывает адсорбция на границах раздела [c.188]

В качестве ингибиторов кислотной коррозии применяются почти исключительно органические вещества, содержащие азот, серу или кислород в виде амино-, иминс-, тиогруии, а также в виде карбоксильных, карбонильных и некоторых других групп. Согласно наиболее распространенному мнению, действие ингибиторов кислотной коррозии связано с их адсорбцией на границе раздела металл — кислота. В результате адсорбции ингибиторов наблюдается торможение катодного и анодного процессов, снижающее скорость коррозии. [c.508]

Метод пенного фракционирования заключается в адсорбции П.ЛВ на границе раздела фаз вода — воздух и непрерывном снятии поверхностного слоя. При барботировании мелких пузырьков газа через водный раствор ПАВ последние концентрируются на стейках пузырьков и с ними уносятся к иоверхностн воды, увлекая за собой сопутствующие нм загрязнения. [c.220]

О границе раздела твердого тела с газовой фазой подробно говсфилось ранее при рассмотрении адсорбции. [c.191]

Важным фактором, определяющим эффективность моющего действия, является поверхностная активность присадок. При этом возможна адсорбция молекул моюще-диспергирующих присадок в мицеллярной форме на границе раздела с твердым телом (мицеллярная адсорбция или гетероадагуляция). [c.213]

Особенность взаимодействия в объеме системы отражается на процессах, протекающих на границе раздела фаз. Например, резкое изменение контактной разности потенциалов ДКРП в процессе адсорбции присадок на металле наблюдается при концентрации, совпадающей с областью ККМ (рис. 4.9). [c.213]

При наличии избытка углеводородов происходит образование капельной эмульсии, стабилизация которой достигается адсорбцией эмульгатора из водного раствора с образованием мономоле-кулярного адсорбционного слоя, препятствующего коалесценции капель. При этом на границе раздела фаз возможно формирование жидко-кристаллических структур (мезофаз), сопровождающееся скачкообразным повышением вязкости и одновременно повышением агрегативной устойчивости системы [24—27]. Считают, что избыток эмульгатора над адсорбционным слоем на поверхности капель образует мицеллярную структуру, обладающую вязкоэластичностью и эффектом самоотверждения. Подобное поведение эмульсионных систем объясняется квазиспонтанным образованием на границе раздела фаз углеводородный раствор — ПАВ термодинамически устойчивых ультрамикроэмульсий прямого и обратного типов, что, по-видимому, оказывает основное влияние на обеспечение агрегативной устойчивости таких систем. [c.146]

Адсорбцией называют изменение копцентрацин вещестпа на границе раздела фаз. Адсорбция происходит на любых межфа-зоных поверхностях, и адсорбироваться могут любые вещества. Адсорбционное равновесие, т. е. равновесное распределение вещества между пограничным слоем п граничащими фазами, является динамическим равновесием и быстро устанавливается. Адсорбция уменьшается с повышением температуры. [c.320]

С другой стороны Гиббс чпсто-термодипамическпм путем показал, что стоит лишь изменить поверхностные натяжения ограничивающей фазы, как тотчас же меняется поверхностная концентрация раствора, т. е., иначе говоря, сама адсорбция, что находатся в полном согласии с определением, данным Фрейндлихом. Классическое уравнение Гиббса связывает вместе нри помощи границ раздела новерхностное натяжение с количеством адсорбированной массы. [c.212]

Адсорбция дифильных молекул, вероятно, сказывается различным образом на зависимости энергии пленки от ее толщины h. При больших толщйнах диполь-дипольное взаимодействие молекул должно приводить к увеличению глубины вторичного минимума i/a min. При малых значениях h, сравнимых с удвоенным размером молекул ПАВ, следует ожидать противоположного влияния адсорбционных слоев на утончение пленки, поскольку последнее связано с необходимостью переориентации диполей на одной из границ раздела фаз. Возможность заметного изменения молекулярной компоненты расклинивающего давления при адсорбции ПАВ на межфазных поверхностях подтверждается результатами расчетов, выполненных уже сравнительно давно [551] в соответствии с микроскопической теорией молекулярного взаимодействия конденсированных сред и, более строго, в работе [550] на основе макроскопической теории. Такие изменения особенно значительны при значениях h порядка нескольких нанометров. [c.209]

К радиационным гетерогенным процессам относят процессц на границе раздела фаз (одна из которых - твердое тело) радиационно-стимулированная адсорбция, радиолиз адсорбированных веществ, радиационный гетерогенный катализ, радиационно-электрохимичес-кие процессы и процессы в водных коллоидных системах. Эта группа процессов является наиболее сложной среди других радиационно-хи-мических процессов, механизм их во многих случаях полностью не раскрыт [18]. [c.195]

При анализе процесса массопередачи через поверхность раздела фаз принимают, что две концентрации вблизи поверхности раздела фаз находятся в состоянии равповссия. Это равновесие достигается не мгновенно, а по истечении некоторого времени [23 — 26]. На осиовании этих исследований предложена модель массопередачи через границу раздела фаз с учетом этих явлений и адсорбции распределяемого вещества на самой границе раздела [27 ]. [c.243]

После контакта двух фаз происходит адсорбция распределяемого вещества на поверхности раздела фаз. В то же время изменяются концентрации вблизи границы раздела фаз, так что первоначальная однородность слоев нарушается. Скорость адсорбции уменьшается и количество адсорбированного вещества становится приблизительно постоянным. Это состоя1ше обычно достигается очень быстро. Процесс переноса вещества подразделяется на две стадии. Первая стадия, когда скорость адсорбции велика, называется адсорбционной стадией вторая, когда скорость адсорбции близка к нулю,— переходной стадией . Первая стадия заканчивается очень быстро, в то время как вторая длится до установления равновесия мел<ду слоями. [c.243]

Понижение энтальпии системы при адсорбции вызвано взаимодействием между частяцами адсорбента и адсорбтива. Физическая адсорбция обусловлена дисперсионными, ориентационными и деформационными силами взаимодействия (см. 41). Энергия взаимодействия молекулы с поверхностью твердого тела, обусловленная межмоле-кулярными силами, убывает пропорционально - 1/г , где г — расстояние от центра молекулы до границы раздела фаз. Если принять при / =Го (радиус молекулы) адсорбционный потенциал Вд, то при г =Зго адсорбционный, потенциал уменьшится до 3—4% от Eq. Это дает основание делать вывод о том, что при физической адсорбции газа (не пара), газ адсорбируется в виде мономолекулярного адсорбционного слоя. При адсорбции пара возможно образование полимо-лекулярного адсорбционного слоя [c.638]

Белов с сотрудниками [132], определяя характер граничного слоя, образуемого высшими эфирами тиодивалериановой кислоты на поверхности металла методом измерения контактной разности потенциалов, установили, что исследуемые ими соединения образуют в процессе адсорбции на стали электроположительные слои. Это связано с преобладающим влиянием сложноэфирных фрагментов по сравнению с сульфидными в процессах, протекающих на границе раздела фаз. -, [c.133]

Как уже упоминалось, эмульгаторами служат и микрокристаллы парафина, и высокодисперсные минеральные, и углеродистые частицы. Скопление твердых частиц на границе раздела фаз обусловлено избирательным смачиванием отдельных участков их поверхности в результате адсорбции на ней поверхностно-активных частей асфальточ молистых веществ. Устойчивость эмульсий, стабилизированных твердыми частицами, количественно связана с работой смачивания ее маслом и водой и их воздействием на частицу (на границе двух жидких фаз). Устойчивость эмульсии, стабилизированной твердыми частицами, предложено характеризовать отношением работ смачивания [24]. [c.25]

По мере увеличения расхода деэмульгаторов, синтезированных на основе пропиленгликоля, этилендиамина, моноэтаноламина, различие в их действии на эмульсию уменьшается.и при расходе 100 г/т они разрушают ее практически одинаково. Очевидно, способность веществ адсорбироваться на границе раздела нефть—вода зависит от их строения и от того, какие оксиалкиленовые группы расположены на концах молекулы блоксополимера. Соединения разветвленного строения занимают большую площадь при адсорбции, вступают во взаимодействие с большим количеством эмульгатора и, десорбируя его, лучше разрушают эмульсию, чем вещества линейного строения. [c.127]

Наиболее универсальным фактором стабилизации при любом соотношении полярностей дисперсионной среды и дисперсной фазы являются адсорбционные слои. Адсорбция возможна как при большом скачке полярностей на границе раздела, так и при отсутствии такого скачка. В первом случае лиофобная поверхность лиофилизуется, во втором — может проходить только хемосорбция, приводящая к лиофобизации поверхности, после чего возможна физическая адсорбция, уменьшающая скачок полярностей. [c.9]

В отличие от Дж. Брегмана А. А. Гоником предложена следующая схема структуры адсорбционных слоев ингибиторов коллоидного типа на поверхности стали. Нижний слой молекул ингибитора обращен полярными группами к металлу и связан с ним химически. Обратно же ориентированный слой молекул, образующихся на границе раздела углеводород—электролит, направлен полярными группами в электролит. Между этими проти воположно ориентированными слоями молекул заклю чено равновесное количество углеводородной жидкости При адсорбции углеводородорастворимых поверхностно активных веществ при их концентрации выше критиче ской концентрации мицеллообразования также возникают бимолекулярные слои из поверхностно-активных молекул, но между ними отсутствует углеводородная прослойка. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология