Адсорбция и структурообразование

В соответствии с законом Ламберта - Бера увеличение оптической плотности нефти после растворения в ней оптически менее плотных ПАВ происходит из-за увеличения дисперсности частиц основного красящего вещества нефти - асфальтенов. Молекулы введенных в нефть ПАВ адсорбируются на поверхности частиц асфальтенов, образуя сильно развитые сольватные оболочки. Адсорбция ПАВ частицами асфальтенов сопровождается разрушением агрегатов частиц, т.е. пептизацией асфальтенов. Увеличение сольватации асфальтеновых частиц, как известно, обусловливает ослабление взаимодействия между ними, т.е. уменьшение структурообразования в нефти. [c.19]

Резкое уменьшение времени структурообразования в области низких концентраций можно связать с адсорбцией реагента на границе раздела твердое тело - нефть и экранировкой поля поверхностных сил. Дальнейшее повышение концентрации инициирует протекание ассоциативных процессов, приводящих к росту кинетических элементов, соответствующему ограничению их подвижности и снижению скорости структурообразования. [c.181]

Такими основными разделами автор считает поверхностные явления и адсорбцию, в частности, электроповерхностные явления, устойчивость и структурообразование в дисперсных системах и учение о поверхностно-активных веществах. [c.6]

Основу книги составляет лекционный курс коллоидной химии для студентов химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета, соответствующий утвержденной программе. Поэтому в курсе представлены разделы, наиболее существенные для коллоидно-химического восприятия мира. Такими основными разделами автор считает поверхностные явления и адсорбцию, двойной электрический слой и электрокинетические явления, устойчивость дисперсных систем, структурообразование, поверхностно-активные вещества. [c.6]

Значительную роль играют электрокинетические явления в таких разделах коллоидной химии, как агрегативная устойчивость и структурообразование дисперсных систем, в явлениях адсорбции электролитов, обмене ионов. [c.14]

Курс физической и коллоидной химии изучается после курсов физики, математики, неорганической, аналитической и органической химии, поэтому в учебник не вошли или изложены весьма кратко некото-< рые разделы этих дисциплин. Так, конспективно написаны Агрегатные состояния вещества , Основы химической термодинамики , Фазовые равновесия и растворы . В то же время подробно изложен материал по химической кинетике, адсорбции и поверхностным явлениям, структурообразованию в дисперсных системах, микрогетерогенным системам, высокомолекулярным соединениям и их растворам, коллоидным поверхностно-активным веществам. Это обусловлено важностью указанных тем для понимания физико-химических и коллоидно-химических основ технологических процессов пищевой промышленности. Многие законы и положения физической и коллоидной химии иллюстрируются примерами из различных пищевых производств. [c.7]

Регулирование процессов структурообразования в концентрированных суспензиях в углеводородной среде и наполненных растворах высокополимеров достигается адсорбционной активацией частиц поверхностно-активными веществами [10, ПО, 111, 132, 137, 156]. Активация, приводящая к упрочнению структуры, определяется ориентированной адсорбцией мономолекулярного слоя ПАВ, при которой полярные группы химически связаны с поверхностью частиц наполнителя, а углеводородные цепи, направленные в окружающую среду, лиофилизуют эту поверхность. [c.208]

Полученные результаты показывают, что введение в битум ПАВ, изменяющих процессы структурообразования в битуме, изменяет п процессы его термоокислительного старения. Применение высокомолекулярных аминов позволяет замедлить старение битумов путем адсорбции ПАВ на асфальтенах в отличие от ингибиторов (например, типа алкилфенолов), прерывающих цепную реакцию окисления углеводородов битума. [c.219]

Л. и л. отдельных частиц можно характеризовать их способностью удерживаться пов-стью жидкости (см Ф/ю-тация) или силами сцепления частиц при непосредств контактировании в жидкости (см. Структурообразование в дисперсных системах), а порошка или дисперсной пористой стру к ту ры-скоростью и равновесной высотой пропитки жидкостью. При высокой уд. пов-сти порошков и пористых тел Л. и л. могут быть охарактеризованы их способностью адсорбировать пары жидкости, теплотами адсорбции и смачивания или соотношением теплот смачивания двумя жидкостями. Тепловые эффекты особенно велики для твердых тел, способных к сольватации средой и набуханию в ней напр., для крахмала отношение теплот смачивания водой и углеводородом может достигать 20. Степень лиофильности м. б. также охарактеризована величиной исключенного объема жидкости (по изменению р-римости в ней разл. в-в в присут. твердых частиц), по увеличению гидродинамич. радиуса движущихся частиц более детальные сведения о взаимод. пов-сти твердого тела со средой дают спектральные методы. [c.595]

Типичным для формирования структурно-механического барьера, ограничивающего проникновение фильтрата в пористую среду, является наличие двух фаз структурообразования - быстрой и медленной. В течение первой возникает адсорбционный слой, на второй фазе осуществляется более медленная достройка полимолекулярного граничного слоя, простирающегося на несколько молекулярных порядков, что характерно для адсорбции высокомолекулярных веществ на границе с твердым телом (В.А. Каргин, Ю.С.Липатов). На начальной стадии этот процесс может развиваться одновременно во всем объеме. Макромолекулы при этом могут входить в несколько зон структурообразования, формируя сетку, препятствующую дальнейшему массопереносу. По этой причине перемещение макромолекул носит преимущественно сегментальный характер. Кроме того, в отличие от низкомолекулярных соединений, активные группы или сегменты макромолекул никогда полностью не связываются с адсорбентом часть сегментов закрепляется на поверхности, остальные простираются в объем в виде петель или свободных концов. Вследствие этого на границе раздела фаз создаются предпосылки для создания поверхностного слоя полимера, локальная концентрация в котором отличается от среднего значения по объему. Этому способствуют и селективный характер адсорбции полимеров, являющихся по своей природе полимергомолога-ми, а также особенности адсорбента - пористой среды, радиусы капилляров которой могут быть сопоставимы с размерами макромолекул. Описанные процессы определяют закономерности процесса формирования надмолекулярной структуры жидкости в норовом канале. [c.12]

При концентрациях, близких к ККА (минимум кривой), усиливаются кооперативные процессы в жидкости, поэтому адсорбция ассоциатов молекул и дальнейшее структурообразование здесь осложнены сильным когезионным взаи- [c.16]

Исследование механизма структурообразования и упрочнения межфазных адсорбционных слоев глобулярных белков сводится к выяснению адсорбции поверхностно-активных молекул белка на границах раздела фаз, конформационных изменений молекул белка на этих границах и установлению типов связей (контактов), которые ответственны за двухмерное структурообразование, приводящее к возникновению прочности. [c.198]

Исходя из сказанного о процессах изменения конформаций макромолекул в концентрированных растворах и процессах структурирования, было бы естественным связать наблюдаемые аномалии с процессами структурообразования в растворах, т. е. рассмотреть влияние структуры раствора на адсорбцию, причем адсорбцию следует проводить из более концентрированных растворов, чем это делалось в большинстве работ [195]. [c.140]

Мы считали целесообразным исследовать прежде всего зависимость адсорбции от степени структурирования растворов [199— 202]. Так как на характер структурообразования в концентрированных растворах влияет природа растворителя, то мы решили изучить влияние на адсорбцию термодинамического качества раствори- [c.140]

Этим же может быть объяснен аналогичный ход адсорбции для растворов желатины. Введение в растворы мочевины ослабляет межмолекулярные взаимодействия в растворе, вследствие чего уменьшается как размер агрегатов, так и адсорбция в точке максимума. Максимум сдвигается в сторону более высоких концентраций, так как структурообразование в присутствии мочевины происходит при более высоких концентрациях. [c.144]

Таким образом, существует явная зависимость адсорбируемости от природы растворителя (как и теплот адсорбции) и вместе с тем отсутствует строгая корреляция этих величин с термодинамическим качеством растворителя. Вместе с тем совершенно очевидны отличия адсорбции полимеров от адсорбции низкомолекулярных веществ, несмотря на возможность описания адсорбции уравнением Фрейндлиха, и связь этих особенностей с условиями структурообразования в растворах полимеров. [c.152]

Структура граничных слоев полимеров имеет большое значение для понимания механизма структурообразования в наполненных Дисперсных системах. Поэтому представляется важным рассмотрение адсорбции полимеров на границе раздела фаз и конформации адсорбированных цепей [24]. Адсорбция полимеров на твердых поверхностях из растворов весьма специфична и существенно отличается от адсорбции низкомолекулярных веществ. Специфические особенности связаны с тем, что при адсорбции на поверхность адсорбента переходят не изолированные полимерные молекулы (за исключением случая предельно разбавленных растворов), а агрегаты макромолекул или другие надмолекулярные образования, возникающие в растворах уже при относительно невысоких концентрациях. Модель адсорбции молекулярных агрегатов является [c.10]

Процессы структурообразования в суспензиях полимеров можно регулировать путем использования различных по природе и строению модифицирующих веществ [511]. При этом адсорбционные взаимодействия ПАВ с поверхностью наполнителя оказывают структурирующее влияние лишь в том случае, когда ПАВ не вытесняется с поверхности наполнителя полимером [512]. На адсорбцию полимера и структурообразование влияет только хемосорби-рованный слой ПАВ. Измерения степени насыщения адсорбционного слоя модификатора в области максимального структурообразования, проведенные на ряде систем [513, 414], показали, что в этом случае модификатором покрывается не вся поверхность частиц наполнителя. Усиливающее действие активированных наполнителей а полимерах и их растворах в определенной области концентраций ПАВ, отвечающих невысокой степени покрытия поверхности частиц, объясняется тем, что усиление таких полимерных систем связано с возникновением двух видов коагуляционных сопряженных разветвленных сеток, образование которых обусловлено двумя видами контактов частиц — частиц друг с другом и частиц с полимером. [c.261]

Весьма интересные данные найдены по структурообразованию глинистых минералов в органических средах. Тепловые эффекты смачивания каприловой кислотой монтмориллонита составляют 5,45, а для палыгорскита — 45,67 Дж/г. Такая большая разница в значениях не может быть отнесена только за счет различной удельной поверхности исследуемых слоистых силикатов. При смачивании монтмориллонита и палыгорскита водой и другими жидкостями (соответственно вода — 106,96 87,13 пропиловый спирт — 75,42 72,49 дециловый спирт — 48,92 54,47 бутилацетат — 56,31 75,09 Дж/г) этого не наблюдается. Поэтому можно полагать, что при адсорбции каприловой кислоты на поверхности монтмориллонита происходит диссоциация ее димерных молекул, сопровождающаяся поглощением тепла. Коагуляционные структуры палыгорскита (А, = 0,62 Пд = 4,5 10 с 01 = 1400 с), формирующиеся в каприловой кислоте, в отличие от монтмориллонита (к = 0,58, Пд = 14,0-10 с 01 = 860 с) характеризуются большими значениями медленной эластично( ги, высокими величинами периода истинной релаксации и меньшими — статической пластичности. [c.234]

Важнейшие аспекты проблемы влияния твердой поверхности на свойства полимера получили развитие в работах школы Ребиндера. Еще в 30-х годах Ребиндером было высказано предположение о том, что адсорбция макромолекул полимеров на поверхности частиц наполнителя сопровождается возникновением адсорбционного слоя с повышенными физико-механическими показателями, в результате чего при определенном содержании наполнителя существенно повышается прочность системы [330]. Дальнейшая разработка вопроса о структурообразовании в присутствии наполнителей была продолжена в работах Ребиндера и его школы [331-339]. [c.139]

В нашей работе показано также, что существенное влияние на кристаллизацию полимера в тонкой прослойке оказывает характер поверхности подложки, на которой кристаллизация протекает. В [25, 26] показано, что адсорбция гибких цепей полимера в значительной степени зависит от физического взаимодействия полимера и адсорбирующей поверхности и не происходит, если это взаимодействие слабо. Видимо, количество и характер активных центров 1ш поверхности подложки оказывают решающее влияние на адсорбцию полимерных ценей на этой поверхности и, следовательно, па структурообразование в тонкой пленке полимера. [c.204]

С другой стороны, процесс структурообразования, типичный для растворов полимеров, оказывает в свою очередь большое влияние на адсорбцию, приводя в ряде случаев к полному прекращению адсорбции из растворов по мере повышения концентрации раствора и усиления взаимодействия между макромолекулами. Это отчетливо видно из данных, приведенных на рис. 3, показывающих существование максимума адсорбции при повышении концентрации для ряда растворов полимеров, склонных к структурообразованию. [c.311]

Для повышения устойчивости водных дисперсий глинистых минералов широко применяются поверхностно-активные вещества и водорастворимые высокомолекулярные органические соединения. В ряде отраслей промышленности, учитывая экономические факторы, до сих пор для этой цели применяются реагенты, получаемые путем щелочной экстракции из доступного природного сырья (торф, бурый уголь, растительное сырье). Изучение закономерностей адсорбции, условий стабилизации и структурообразования в дисперсиях в присутствии реагентов — стабилизаторов растительного происхождения — сложная задача. [c.157]

В настоящем учебнике большое внимание уделено поверхностным явлениям (адсорбции, электрическим явлениям на поверхности, адгезии и смачиванию, зарождению новых фаз и др,), так как именно эти явления вызывают повышенный интерес научных и инженерно-технических работников. Впервые в курс коллоидной химии включены разделы, посвященные пористым телам (дисперсным системам с твердой дисперсионной средой), к которым относятся в частности широко используемые в промышленности адсорбенты и катализаторы. Значительное внимание обращено структурообразованию в твердых телах, обусловливающему механические и другие свойства различных материалов. [c.8]

Можно предположить, что наиболее благоприятные условия образования надмолекулярных структур в полимере возникают, когда подвижность макромолекул в расплаве полимера сочетается с их упорядоченным расположением друг относительно друга. При фазовом превращении, в частности при кристаллизации расплава, это условие, по-видимому, соблюдается в очень узких слоях на границах кристаллической поверхности структурообразователя и незакристаллизованного полимера. Взаимодействие полимера с поверхностью структурообразователя путем физической и химической адсорбции приводит к закреплению агрегатов макромолекул полимера. Далее, при движении фронта кристаллизации на границе кристаллической фазы полимера на очень короткое время возникают подвижные заготовки из упорядоченных макромолекул типа пачек, которые быстро подстраиваются к поверхности комплекса полимер — структурообразователь. Фронт такой агрегации (подстройки) при этом синхронно движется непосредственно за фронтом фазового превращения. Подвижность заготовок , т. е. ослабленная связь с твердой пов е ШЙ №К> комплекса полимер — структурообразователь , ИР ко-торой они образуются, обеспечивает релаксацию напряжений при росте макромолекулярных структур. Таким представляется механизм процесса структурообразования, вызванный введением структурообразователей в кристаллический полимер. [c.25]

Применение поверхностно-активных веществ, вследствие адсорбции которых изменяются условия на границе раздела фаз, позволяет регулировать структурообразование в на- [c.20]

Механизм действия ПАВ заключается в адсорбции на поверхности частиц исходного вяжущего вещества и новообразований (в первую очередь на активных центрах этих поверхностей), в препятствии контактообразованню и замедлении структурообразования. [c.113]

Учет закономерностей структурообразования необходим и при введении наполнителей в каучуки и другие полимерные материалы. Если задача состоит в достижении высокой прочности и твердости материала (в ущерб его эластичности), то выгодно использовать возможно больший процент наполнения, т, е, упаковать частицы наиболее, плотно. Для этого, в свою очередь, надо воспрепятствовать возникнош -нию рыхлой пространственной сетки частиц, т. е. ослабить их взаимное сцепление, располагая вместе с тем хорошим сцеплением между частицами и матрицей. Поскольку наполнитель обычно представлен части-, цами с полярным строением, а матрица является неполярным или малополярным веществом, это достигается введением таких ПАВ, адсорбция (хемосорбция) которых на поверхности частиц обеспечивает их предельное намасливание (гидрофобизацию), т, е. наиболее полную лиофилизацию системы для частиц алюмосиликатов и других кислых минералов это могут быть катионные ПАВ (в достаточной концентрации). [c.331]

Привыкание обычно проявляется как повышение порога коагуляции в результате постепенных добавок коагулирующих электролитов, но этот термин применим и к снижению эффективности стабилизирующих добавок. Подобное явление хорошо заметно при обработке буровых растворов реагентами-понизителями вязкости. Известно, что первые добавки разж11жают-значительно больше последующих. Такого рода привыкание можно объяснить сжатием адсорбционных слоев по мере повышения ионной силы раствора, затрудненностью адсорбции реагента в связи с меньшей доступностью адсорбционноактивных позиций, усилением структурообразования самого реагента и другими факторами. [c.94]

Физико-химическая механика твердых тел и ДС, изучающая влияние внеш. сред иа закономерности дефор.миро-вания и разрушения твердых тел, образование дисперсных структур и нх мех. св-ва, механохим. эффекты и на этой основе разрабатывающая пути управления мех. св-вами материалов, облегчения их обработки, управления контактными явлениями при трении и износе. Облегчение деформирования, разрушения и измельчения твердых тел в материалов в присут. среды связано с проявлением эффекта Ребиндера-адсорбц. влияния среды на мех. св-ва в-ва. В основе изучения структурообразования в дисперсных системах лежат реологич. исследоваиия, в частности визкози-метрия, и непосредств. определения сил взаимод. между частицами при образовании коагуляционных и конденса-ционно-кристаллизац. структур. [c.434]

Применение ПАВ определяется их поверхностной активностью, структурой адсорбц. слоев и объемными св-вами р-ров. ПАВ обеих групп (истинно р-римые и коллоидные) используют в качестве диспергаторов при измельчении твердых тел, бурении твердых пород (понизители твердости), для улучшения смазочного действия, понижения трения и износа, интенсивности нефтеотдачи пластов и т. д. Др. важный аспект использования ПАВ - формирование и разрушение пен, эмульсий, микроэмульсий. Широкое применение ПАВ находят для регулирования структурообразования и устойчивости дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой (водной и органической). Широко используются ми-1/еллярные системы, образуемые ПАВ как в водной, так и в неводной среде, для к-рых важны не поверхностная актив- [c.588]

Совр. Ф.-х. м. развивается на основе представлений об определяющей роли физико-хим. явлений на границе раздела фаз - смачивания, адсорбции, адгезии и др.- во всех процессах, обусловленных взаимод. между частицами дисперсной фазы, в т. ч. структурообразования (см. Структурообразова-ние в дисперсных системах). Коагуляционные структуры, в к-рых взаимод. частиц ограничивается их соприкосновением через прослойку дисперсионной среды, определяют вязкость, пластичность, тиксотропное поведение жидких дисперсных систем, а также зависимость сопротивления сдвигу от скорости течения. Структуры с фазовыми контактами образуются в кристаллич. и аморфных твердых телах и дисперсных материалах при спекании, прессовании, изотермич. перегонке, а также при вьщелении новой высокодисперсной фазы в пересыщенных р-рах и расплавах, напр, в минер, связующих или полимерных материалах. Мех. характеристики таких тел - прочность, долговечность, износостойкость, упру-го-пластич. св-ва и упруго-хрупкое разрушение - обусловлены силами сцепления в контактах, числом контактов (на 1 см пов-сти раздела фаз), типом контактов, дисперсностью системы и могут изменяться в широких пределах. Так, для глобулярной пористой монодисперсной структуры прочность материала может варьировать от 10 до 10 Н/м . Возможно образование иерархич. уровней дисперсной структуры первичные частицы - их агрегаты - флокулы - структурированный осадок. Сплошные материалы, в частности металлы и сплавы, в рамках представлений Ф.-х. м. рассматриваются как предельный случай полного срастания зерен структуры с ( овыми контактами. [c.90]

Для оценки эффективности действия ПАВ в процессе структурообразования были исследованы следующие характеристики величины поверхностной активности О и удельной адсорбции Г, прочность Рт, пластичность Пл дисперсной структуры парафина в их присутствии, а также минимальное содержание связки в шликере Сгшп. В качестве ПАВ были исследованы различные кислоты - олеиновая, пальмитиновая, стеариновая, а также различные фракции СЖК, вырабатываемые на отечественных предприятиях. Исследуемые фракции оценивались по ряду свойств, обуславливающих их влияние на эксплуатацию парафино-кислотной связки вязкости, плотности, кислотным числам, температурным характеристикам, а также по величине поверхностной активности и удельной адсорбции (табл. 1). [c.11]

В серии работ авторов монографии установлена общность закономерностей образования прочных лтежфазных адсорбционных слоев поверхностно-активных биополимеров на жидких границах раздела фаз водный раствор/масло и объемного структурообразования в водных растворах. Прочная структура межфазного слоя и поверхностно-активных полимеров, так же как и в объеме, образуется вследствие выделения новой фазы и образования контактов сцепления между макромолекулами, причем возникновение прочности межфазных адсорбционных слоев белков моя но представить состоящим из трех главных этапов 1) адсорбция макромолекул на границе фаз 2) ориентация и конформационные изменения макромолекул 3) взаимодействие макромолекул друг с другом с образованием прочных межфазных слоев. [c.265]

Рассмотрение зависимости теплоты адсорбции от степени покрытия поверхности показывает, что при адсорбции из хороших растворителей (полистирол — бензол, полиметилметакрилат — хлороформ, поливинилацетат — СС14) д уменьшается с ростом степени покрытия поверхности, тогда как при адсорбции из плохих растворителей теплота либо мало зависит от степени покрытия поверхности (полистирол — циклогексанон), либо уменьшается (полиметилметакрилат — ацетон, поливинилацетат — бензол). Большая зависимость теплоты адсорбции от степени покрытия поверхности в плохих растворителях связана, по нашему мнению, с изменениями конформации цепей и условий структурообразования в растворе при повышении концентрации. [c.53]

Данные по адсорбции полимеров из растворов в присутствии осадителя указывают на то, что если осадитель не приводит к струк-турообразовапию, то сворачивание молекул в растворе вызывает резкое снижение их адсорбируемости. Кроме степени структурообразования следует учитывать и другие факторы, например возможное блокирование активных групп на поверхности адсорбента в результате их взаимодействия с молекулами растворителя. Так, при адсорбции желатины из водных растворов на стекле группы Si —ОН стекла заметно взаимодействуют с водой, что сильно снижает адсорбцию молекул желатины. [c.145]

Важную роль в процессе структурообразования в наполненных растворах могут играть процессы адсорбции [529]. Образование на контактирующих поверхностях наполнителя адсорбционных слоев полимера приводит к изменению сил взаимодействия между частицами. Экспериментально было о 1наружено существование анти-батной зависимости между адсорбцией на поверхности частиц и силой контактного взаимодействия. Образование адсорбционных слоев всегда влечет за собой ослабление взаимодействия между контактирующими поверхностями. Поэтому коагуляционное структурообразование частиц наполнителя и структурообразование самого полимера взаимосвязаны. Полимер влияет на контактное взаимодействие частиц наполнителя и тем самым на свойства образованной им структуры, а частицы наполнителя — на структурообразование полимера. [c.264]

В нашей работе было также обнаружено уменьшение плотности упаковки элементов структуры полипропилена в пристенном слое по сравнению с плотностью упаковки в объеме. Очевидно, структурообразование в пристенном слое затруднено не только вследствие уменьшения подвижности элементов структуры, но и из-за более рыхлой их упаковки. Нами показано, что характер зависимости структурообразования от толш,ины пленки для всех исследованных полимеров один и тот же однако критическое значение толщины прослойки А) различно для различных полимеров. Эти значения А трудно сравнивать между собой, так как молекулярные веса исследованных нами полимеров различны. Между тем известно [19, 25, 32], что с повышением молекулярного веса увеличивается адсорбция молекул полимера па поверхности раздела полимер—твердое тело. В табл. 3 приведены значения А ж с для трех фракций изотактического полипропилена разного молекулярного веса образец 2 — это нефракционированный изотактический полипропилен фирмы I I, образцы 1 и 3 — фракции, полученные очисткой и фракционированием этого полимера по методике, описанной в [33]. [c.205]

Определяемые с помошью электрокинетических явлений знак и значение -потенциала широко используются для характеристики электрических свойств поверхностей при рассмотрении адсорбции, адгезии, агрегативиой устойчивости дисперсных систем, структурообразования в материалах и других важных процессов. При этом потенциал диффузной части двойного электрического слоя обычно принимают приблизительно равным -потенциалу. В качестве примера можно привести определение изоэлектрической точки (рН,пт) по нулевому значению -потенциала. [c.259]