Адсорбированные слои частицы взаимодействие

Ранее проведенными исследованиями было установлено, что аномалии вязкости нефти существенно ослабляются в результате введения в нее поверхностно-активных веществ (ПАВ) [2]. При добавлении ПАВ в нефть молекулы ПАВ адсорбируются на частицах асфальтенов, что приводит к образованию более мощных сольватных слоев. В результате ослабляются взаимодействие [c.5]

Огромная площадь контакта с наполнителем может привести к увеличению кажущейся объемной доли наполнителя в смеси. Подвижность слоя полимера, непосредственно соприкасающегося с твердой фазой, уменьшается или исчезает полностью (под действием адсорбционных сил поверхности частиц наполнителя), причем возможно настолько сильное взаимодействие, что этот слой полимера становится как бы частью твердой фазы. Если смесь содержит 50 ч. сажи с УП = 110 объемная доля наполнителя в смеси С = 0,20 , и уравнение ЭГГ (16.1) дает величину Л1/Мо = 2,06 тогда величина межфазной поверхности, приходящейся на 1 см смеси, будет 4-10 см . Если на каждой частице наполнителя адсорбируется слой полимера толщиной 20 А, это приведет к увеличению объемной доли наполнителя до С = 0,28, а величина Л1/Мо возрастет до 2,81. Существование такого адсорбированного слоя полимера подтверждается явлением связанного каучука в резиновых смесях, которое наблюдается и в сажевых смесях полиэтилена. Легко рассчитать, что в смеси, наполненной 50 ч. сажи с УП = 100 м г и содержащей 20% связанного полимера, каждая частица наполнителя диаметром 300 ммк окружена адсорбированным слоем полимера толщиной 40 А. [c.446]

Опытные данные свидетельствуют о том, что по мере увеличения концентрации электролита в растворе качество воды как растворителя неионных полимеров ухудшается. Однако при этом вместо ожидаемого увеличения адсорбции чаще всего имеет место снижение поглощения неионных полимеров [9, 54]. Этот факт обусловлен рядом действующих противоположно действию качества растворителя причин конкурентной адсорбцией ионов и полярных звеньев макромолекул на поверхности, изменением параметров двойного электрического слоя частиц в результате адсорбции ВМС, усилением ион-дипольных взаимодействий между противоионами ДЭС и полярными звеньями адсорбирующихся макромолекул и др. [9]. [c.45]

Рассматривая свойства аэрозолей, прежде всего необходимо отметить, что они обладают значительно меньшей агрегативной устойчивостью, чем коллоидные и дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой. Как мы видели выше, агрегативная устойчивость дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой обусловлена существованием либо двойного электрического слоя, либо сольватной оболочки, либо, наконец, прочной пленки на поверхности частиц. В системах с газообразной дисперсионной средой всякое взаимодействие между поверхностью частиц и средой отсутствует. Правда, ионы, обычно присутствующие в небольшом количестве в газообразной среде, способны адсорбироваться на поверхности частиц и придавать им электрический заряд, однако возникающий заряд невелик и фактором устойчивости служить не может. Поэтому аэрозоли агрегативно неустойчивы, и в них всегда идет самопроизвольная коагуляция, скорость которой зависит от начальной концентрации аэрозоля и подчиняется уравнению Смолуховского для кинетики быстрой коагуляции (см. гл. VI). [c.149]

Дополнительное повышение химической активности в области границы поверхности алюмосиликатных микросфер может ускорить реакции твердения портландцемента при пониженных температурах. Известно, что с помощью выделенных режимов магнитной обработки можно направленно менять энергию взаимодействия в глинистых суспензиях. В этих целях была предложена обработка поверхности наполнителя магнитной жидкостью. При этом на поверхности адсорбента образуются фрактальные агрегаты из поляризованных в поле двойного электрического слоя частиц с сольватной оболочкой. В результате этого катионы легче адсорбируются на частицах. [c.20]

При введении полярного модификатора структуры в суспензию твердых углеводородов в первом интервале концентраций происходит взаимодействие его с гетероатомами смол, и модификатор совместно со смолами адсорбируется на частицах твердых углеводородов. Это согласуется с выводом о главенствующей роли смол при кристаллизации твердых углеводородов именно в области малых концентраций модификатора. Молекулы ПАВ ориентируются так, что полярные группы направлены в сторону дисперсионной среды, а углеводородные цепи-в объем частиц. Такая ориентация приводит к снижению а и церезина, а образовавшиеся агрегаты частиц твердых углеводородов увеличивают проницаемость осадка на фильтрах, и скорость фильтрования повышается. В результате взаимодействия части смолистых веществ, находящихся в фильтрате, с молекулами модификатора и их адсорбции на кристаллах твердых углеводородов ст и pi, фильтрата возрастает. При концентрациях алкилфенолята кальция (0,005, 0,001, 0,005 и 0,01%) для петролатумов 1 и 2 происходит насыщение первого слоя на поверхности кристаллов твердых углеводородов молекулами ПАВ. [c.120]

Как уже указывалось (см, стр, 116), при взаимодействии коллоидных частиц с электролитами обычно происходят реакции ионного обмена между коагулирующими ионами и частью компенсирующих ионов, которые подробно исследовались при помощи различных электрометрических и аналитических методов (Рабинович, Каргин, Фрейндлих, Вейзер и др.). Например, при коагуляции золя АзгЗз раствором ВаСЬ ионы Ва++ адсорбируются коллоидными частицами, вытесняя приближенно эквивалентное количество Н+-И0Н0В в раствор при коагуляции золя РегОз раствором NaaS04 ионы SO4 адсорбируются с вытеснением С1 -ионов из двойного слоя и т, д. Структура двойного слоя при этом изменяется таким образом, что коагулирующие ионы в большей мере, чем прежние компенсирующие ионы, сосредоточиваются во внутренней, гельмгольцевской части двойного слоя. Химически этот результат эквивалентен образованию на поверхности частицы менее растворимого или менее диссоциированного поверхностного соединения (например, мышьяковисто-кислого бария вместо мышьяковистой кислоты в золе АзгЗз см, стр, 104), Уменьшение количества компенсирующих ионов в диффузной части двойного слоя проявляется в понижении величины электрокинетического С-потенциала, обычно сопровождающем обменную адсорбцию (рис, 57), Во многих случаях [c.137]

Гидродинамический режим пассивной фазы принято считать близким к идеальному вытеснению отклонения от идеальности являются, главным образом, следствием различия скоростей подъема пузырей разного размера. Более сложен вопрос о перемешивании потока в активной фазе. В плотном слое твердых частиц, при относительно малых линейных скоростях потока, турбулентные пульсации не играют заметной роли и перемешивание потока может быть следствием только взаимодействия потока с подвижными твердыми частицами. Механизм перемешивания газа в активной фазе кипящего слоя состоит в увлечении твердыми частицами молекул реагентов, находящихся у поверхности частиц и внутри пор и адсорбированных на поверхности. Если основная часть переносимого вещества адсорбирована на поверхности частиц, константа равновесия между ядром потока и приповерхностным слоем связана с удельной поверхностью частиц о и сорбционными свойствами реагентов соотношением [c.311]

Кривые для суммарных смол, выделенных из остаточного рафината, имеют больший тангенс угла наклона, чем для суммарных смол из депарафинированного масла и петролатума. Следовательно, при наличии в растворе полярных молекул ПАВ (присадок и смол) следует учитывать увеличение адсорбционной активности вследствие дополнительных электростатических сил взаимодействия ПАВ между собой и с поверхностью кристалла (адсорбента). При охлаждении такой системы с момента образования зародышей твердой фазы начинается процесс адсорбции смол и присадки на поверхности кристаллов. Наиболее вероятен в данном случае усложненный механизм построения адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ на неоднородной поверхности твердой фазы. Насыщенный адсорбционный слой ПАВ для неоднородной в энергетическом отношении поверхности кристаллов, какой следует считать большинство реально существующих поверхностей твердых сорбентов в природе, может быть различной толщины на разных участках поверхности. При добавлении малых количеств присадки происходит адсорбция их молекул на наиболее активных участках гидрофобной поверхности кристаллов твердых углеводородов, при этом дифильные молекулы ПАВ ориентируются полярной частью в раствор, а углеводородным радикалом — на поверхности частиц твердых углеводородов. Это приводит к совместной кристаллизации молекул присадки и твердых углеводородов, которая способствует образованию крупных агрегированных структур, что, в свою очередь, увеличивает скорость фильтрования суспензии остаточного рафината. С увеличением содержания ПАВ в растворе одновременно с адсорбцией молекул на менее активных участках поверхности кристаллов происходит образование второго слоя молекул с обратной их ориентацией, т. е. полярной частью на поверхность твердой фазы. При этом присадка и смолы адсорбируются по всей поверхности кристаллов, не внося существенных изменений в их форму, но препятствуя росту кристаллов, а это снижает скорость фильтрования суспензии. [c.173]

Стабилизируя поверхностно-активным веш,еством некоторые структурированные пасты, можно сделать их текучими. Например, пасты АЬОз или цемента в вазелиновом масле — структурированные и хрупкие, так как поверхность частиц полярного порошка плохо смочена маслом, и силы сцепления между частицами ничем не ослаблены. Однако, если к пасте добавить немного олеиновой кислоты, она становится пластично-текучей, так как олеиновая кислота, адсорбируясь на полярных частицах порошка, изменяет их поверхность и делает хорошо смачиваемыми вазелиновым маслом. Взаимодействие между вазелиновым маслом и поверхностью частиц порошка ослабляет действие сил молекулярного сцепления, экранируя их сольватным слоем. [c.140]

Для дисперсных систем, частицы в которых имеют лиофобную поверхность, образование сольватных слоев не характерно. Чтобы обеспечить их агрегативную устойчивость, применяют стабилизаторы, способствующие увеличению межфазного взаимодействия. В качестве таких стабилизаторов широко применяют ПАВ и ВМС, лиофилизирующие дисперсные системы. Молекулы ПАВ и ВМС, адсорбируясь на поверхности частиц, способствуют уменьшению поверхностного натяжения и образованию сольватного слоя. При стабилизации поверхность частиц приобретает свойства вещества-стабилизатора. Формирование пленки из ВМС происходит значительно медленнее, чем из ПАВ. Очевидно, для такой стабилизации дисперсных систем, как и при стабилизацт1и ионогенными стабилизаторами, необходимо определенное ориентирование молекул ПАВ II ВМС на межфазных поверхностях. [c.339]

СЛОЙ, Т. е. адсорбируются на поверхности, создавая на ней избыточный положительный заряд (рис. 8.8). Остальные ионы раствора взаимодействуют теперь с заряженной частицей - ионы противоположного знака (NO3) притягиваются к ней, одноименные ионы (Ag ) отталкиваются. В результате вокруг коллоидной частицы образуется двойной электрический слой (ДЭС) одна его часть - это ионы непосредственно на поверхности частицы (потенциалобразующие ионы), вторая - противоионы, находящиеся в растворе и создающие вокруг частицы ионную атмосферу (рис. 8.9). [c.115]

Рассмотрим теперь с помощью уравнения (111,20) реакции в подвижном адсорбированном слое при малых поверхностных концентрациях, когда можно пренебречь взаимодействием между адсорбированными частицами и они ведут Себя как двумерный идеальный газ. В случае адсорбции парциальные статистические суммы активированного комплекса и адсорбирующейся молекулы выражаются формулой (111,11) при п = 2 и га = 3. Тогда [c.57]

Наиболее успешным оказалось применение в дисперсионной полимеризации стабилизаторов на основе блок- или привитых сополимеров, состоящих из двух компонентов —- растворимого и нерастворимого в дисперсионной среде. Нерастворимый компонент, часто называемый якорной группой , связывается с полимером, образующим дисперсную фазу. В некоторых случаях он может физически адсорбироваться частицами полимера и может быть построен так, что после адсорбции будет химически взаимодействовать с дисперсной фазой. Этот тип стабилизаторов чрезвычайно эффективен, даже если не протекают указанные химические процессы, так как их нерастворимый компонент сильно адсорбируется на поверхности частиц. Таким образом, растворимый компонент оказывается прикрепленным к поверхности и образует лиофильный слой, полностью покрывающий поверхность частиц. [c.58]

Пептизация может быть вызвана действием как электролитов, так и неэлектролитов, растворенных в жидкости. Растворенное вещество вызывает пептизацию в том случае, если его молекулы или ионы адсорбируются на поверхности данных частиц, образуя вокруг них довольно прочную адсорбционно-сольватную пленку или двойной электрический слой. Например, осадок Ре(ОН)з пептизируется солями трехвалентного железа (в частности, РеС1з), при действии которых потенциалообразующий ион Ре + адсорбируется поверхностью частицы. В некоторых случаях пептизация вызывается заменой ионов диффузного слоя другими ионами с меньшей валентностью. В результате такой замены толщина диффузного слоя увеличивается, -потенциал возрастает, толщина гидратной оболочки вокруг частиц увеличивается, что приводит к разрыву связей между ними. Пептизация такого типа, основанная на ионном обмене, имеет место в почвах. В черноземных почвах коллоидные частицы содержат в диффузном слое преимущественно ионы Са +, что обусловливает небольшую величину -потенциала и слабые силы отталкивания. В этом случае силы притяжения между коллоидными частицами преобладают над силами отталкивания при взаимодействии двойных электрических слоев частиц, что вызывает коагуляцию почвенных коллоидов. Находясь в коагулированном состоянии, почвенные коллоиды не вымываются из верхнего пахотного горизонта, сообщая почве ценные агрономические свойства. [c.342]

Пластовая нефть содержит более или менее значительное количество растворенных попутных газов. Эти газы в основном состоят из метана и этана. Часто в попутном газе содержится много азота. Эти газы, как показали исследования, находясь в растворенном состоянии в пластовой нефти, вызывают десольватацию частиц асфальтенов. Адсорбируясь, на частицах асфальтенов, этан, метан и азот уменьшают толщину сольватного слоя. (Адсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды поверхностным слоем твердого тела - адсорбента. Абсорбция - поглощение вещества из газовой или жидкой среды всей массой другого вещества - абсорбента.) Наиболее сильное влияние на этот слой оказывает азот, по силе действия за ним стоят метан и этан. В пластовой нефти в присутствии азота, метана и этана десольватированные частицы асфальтенов сильно взаимодействуют и образуют пространственные структуры, прочность которых выше, чем у той же нефти, но частично или полностью дегазированной. [c.8]

Прочность структуры, которую образуют в нефти частицы асфальтенов, зависит от того, насколько развиты сольватные слои, окружающие эти частицы. Адсорбция на частицах асфальтенов молекул ароматических соединений может обеспечить высокую стабильность сольватных слоев, а взаимодействие между отдельными частицами будет ослаблено. Выше уже упоминалось о том, как влияют смолы на сфуктурно-механические свойства асфальтеносодержащей нефти. С увеличением отношения содержания смол к содержанию асфальтенов структурно-механические свойства нефти становятся менее заметными. Смолы, молекулы которых содержат ароматические соединения, адсорбируются на асфальтенах и ослабляют взаимодействие их частиц. [c.41]

Весьма удобными для ультрафильтрования являются так называемые суспензионные ультрафильтры. Такие фильтры получаются в результате оседания суспензий химически инертных сыпучих материалов с образованием фильтрующего слоя с определенным размером пор. В качестве фильтрующего материала для этой цели рекомендуют, например, карборунд, который практически не взаимодействует с различными агрессивными химическими веществами (кроме плавиковой кислоты) и, кроме того, не адсорбирует коллоидные частицы. [c.118]

Увеличение удельного электрического объемного сопротивления церезина одновременно с ростом его поверхностного натяжения в области II указывает на частичный переход модификатора структуры из твердой фазы в жидкую, что естественно приводит к снижению ст и pt, фильтрата. Если при формировании на частицах твердых углеводородов первого слоя из молекулы ПАВ (область I) они, взаимодействуя с гетероато-мами смол, адсорбировались на частицах твердых углеводородов, снижая ст и Ро церезина, то при увеличении концентрации модификатора в суспензии твердых углеводородов петролатума (область II) молекулы его блокируют частицы смол и вместе с ними остаются в фильтрате обезмасливания. В этой области концентраций модификатор структуры не адсорбируется на агрегированных частицах твердых углеводородов, так как первый слой уже насыщен, а концентрация модификатора еще не достаточна для перезарядки мицелл и образования на частицах твердых углеводородов второго слоя. При этом модификатор присутствует как в твердой, так и в жидкой фазах, и скорость фильтрования суспензий в зависимости от состава петролатумов либо находится на достаточно высоком уровне, либо намечается тенденция к ее резкому возрастанию. [c.120]

Заметим, что интенсивное перемешивание твердых частиц и равенство их концентраций в объеме псевдоожиженного слоя, как во всех процессах межфазного массообмена, обусловливают определенную потерю движущей силы в сравнении с противотоком взаимодействующих фаз (или при одной неподвижной фазе). По этой причине псевдоожижеиный слой уступает неподвижному слою адсорбента как по динамической адсорбционной способности, так и по времени защитного действия, особенно при низких концентрациях плохо адсорбирующихся веществ. Этот недостаток может быть, очевидно, устранен путем секционирования слоя. Напомним, что метод псевдоожижения предъявляет высокие требования к механической прочности адсорбентов, главным образом, к их сопротивляемости истиранию. [c.630]

При флотации несульфидных минералов в качестве коллекторов обычно применяют жирные кислоты и их мыла. Ионогенные группы этих коллекторов всегда обращены к твердой фазе (Solid), поэтому эти группы принято называть солидофильными. Особенно пригодны такие коллекторы для солеобразных минералов, в состав которых входят катионы щелочноземельных металлов Са +, Mg +, Sr +. В кристаллических решетках этих минералов преобладает ионная связь, и их катионы активно взаимодействуют с химически адсорбирующимися поверхностно-активными ионами R OO кислоты или мыла. На закреплении коллекторов на поверхности флотируемых частиц сказывается также и влияние длины углеводородного радикала, а именно, взаимодействие углеводородных цепей друг с другом способствует образованию адсорбционной пленки и чем сильнее такое взаимодействие, тем прочнее закрепляются адсорбционные слои коллектора на поверхности минерала. [c.166]

Механическая прочность подобных систем может резко возрастать при введении в них поверхностно-активных веществ, молекулы которых, адсорбируясь и ориентируясь на поверхности частиц, способствуют, согласно Б. В. Дерягину, развитию и взаимодействию граничных сольватных слоев. Механические свойства концентрированной суспензии можно повысить также введением в нее высокомолекулярных веществ, обычно адсорбирующихся на поверхности частиц и вызывающих застудневание жидкой среды. Прй этом застудеванию способствуют частицы дисперсной фазы, играющие роль активного наполнителя . [c.322]

Аэрозоли, как правило, агрегативно неустойчивые системы, так как взаимодействие между поверхностями твердых или жидких частиц и газообразной средой практически отсутствует. Частицы аэрозолей могут приобретать электрический заряд, адсорбируя ионы газообразной фазы, которые возникают под действием радиации (космические лучи, гамма-лучи, ультрафиолетовые лучи). Однако величина заряда частиц, как правило, недостаточна, чтобы противодействовать их агрегации. Искусственно можно повысить заряд частиц. В отличие от лиозолей частицы в аэрозолях не имеют диффузного слоя. [c.456]

Механизм защитного действия можно объяснить тем, что макромолекулы ВМВ адсорбируются на поверхности коллоидных частиц, создавая адсорбционные сольватные слои, которые повышают гидро-фильность коллоидных частиц. Вследствие этого усиливается взаимодействие частица — растворитель. Сольватные слои обеспечивают большое расклинивающее давление при сближении двух частиц и препятствуют их слипанию. Защитное действие усиливается, если в адсорбционном слое ВМВ образуются гелеобразные структуры, обладающие повышенной прочностькт и упругостью (это относится, например, к желатину). [c.439]

Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи (кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей (определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная (дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая (Са +СОз -, Мд +СОз - и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков (а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами (СОз -, 5042") более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Ыа+, К+, Са +, Mg2+ избирательно адсорбируется (в порядке Мд>Са>ЫаЖ) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах (известняк —катионы — ПАВ — вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы 8042-, НСО3-, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Ыа+, К+, Mg +, Са2+ и 5042-, НСО3- остается в гидратированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов (известняк —катионы —ПАВ — вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии. [c.286]

Гетерогенные процессы при серной вулканизации с учетом топографических особенностей протекающих реакций можно представить следующим образом. Уже при изготовлении смесей сера и ускорители сорбируются на поверхности активатора. В результате их реакций друг с другом возникают с одной стороны ДАВ, а с другой — мыла жирных кислот, которые являются ПАВ для исследуемой системы. Дисперсные частицы ДАВ, сформировавщиеся у поверхности ZnO, приобретают кинетическую устойчивость, адсорбируя молекулы мыла, и постепенно диспергируются в массе каучука. Поверхностный слой ПАВ улучщает также совместимость ДАВ с каучуком и способствует адсорбции каучука (в виде эластомерных петель) на поверхности дисперсных частиц ДАВ. Результатом химических реакций ДАВ с эластомером, скорость которых определяется концентрационным и каталитическим эффектами, является вначале присоединение к полимерной цепи серы и фрагментов ускорителя в виде подвесок различной сульфидности, а затем превращение дисперсных частиц ДАВ в частицу, состоящую из полярных подвесок, связанных довольно интенсивными межмолекулярными взаимодействиями друг с другом и с некаучуковым веществом [c.234]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздала фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные за/кономерности адсорбционных явлений обнаруживают значительную специфичность по отношению к природе и фазовому состоянию контактирующих фаз и строению адсорбирующихся молекул. В данной главе после краткого рассмотрения термодинамики адсорбционных явлений подробно анализируются условия возникновения и строение адсорбционных слоев на границе раздела жидкость — газ описание закономерностей адсорбции на границах раздела между конденсированными фазами будет дано в гл. 1П. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело — газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отношении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционных слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной средой. В соответствии с учебными планами МГУ раздел адсорбции из газовой фазы подробно излагается в курсе физической химии в данном учебнике мы не останавливаемся на этой группе вопросов, касаясь их лишь в необходимых случаях, в основном для сопоставления с адсорбцией из жидкой фазы [c.43]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздела фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные закономерности адсорбционных явлений обнаруживают значительную специфичность по отношению к природе и фазовому состоянию контактирующих фаз и строению адсорбирующихся молекул. В данной главе после краткого рассмотрения термодинамики адсорбционных явлений подробно анализируются условия возникновения и строение адсорбционных слоев на границе раздела жидкость — газ описание закономерностей адсорбции на границах раздела между конденсированными фазами будет дано в гл. III. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело—газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отнощении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционши слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности раздела твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной (фсдой. [c.51]

Строение двойного электрического слоя еще более усложняется, если имеются специфически адсорбирующиеся ионы. Штерн полагал, что специфическая адсорбция подчиняется изотерме Лэнгмюра. Однако впервые Парсонс обратил внимание, что уравнение Лэнгмюра неприложимо к системе специфически адсорбированных анионов на поверхности ртути, так как оно не учитывает взаимодействия заряженных частиц. Другой недостаток теории Штерна, сводящийся к отождествлению плоскос- [c.230]

Большая роль в гетерогенном катализе принадлежит процессам адсорбции —физической адсорбции и хемосорбции. Физическая адсорбция является результатом межмолеку-лярного взаимодействия между частицами (атомами, иоиами, молекулами) поверхностного слоя твердой фазы и молекулами газовой фазы или раствором. Хемосорбция (химическая сорбция) завершается химическим взаимодействием адсорбированного вещества с поверхностью твердой фазы. Адсорбирующее твердое вещество называют адсорбентом-, вещество, которое адсорбируется,—адсорбтивом. Адсорбция—экзоэргический процесс, сопровождающийся ростом концентрации упорядоченности адсорбтива на поверхности адсорбента. В табл. 16.2 приведены значения тепловых эффектов хемосорбции. Величину адсорбции(Г), т. е. концентрацию веществ на адсорбирующей поверхности, измеряют в молях на м . [c.185]

Существенные структурные изменения а полимере возникают лишь тогда, когда вводимые твердые частицы достаточно сильно взаимодействуют с ним. Хорошее смачивание наполнителя полимером является обязательным условием. Твердый тонкодисперс-ный наполнитель часто играет роль адсорбента, на поверхности которого адсорбируются молекулы полимера. При этом образуются высокоориентированные адсорбционные слои, способствующие попышени[0 механической прочности полимерного материала. В ряде случаев при взаимодействии полимера н наполнителя обра--зуются химические соединения. Размер частиц наполнителя должен находиться в известном соответствии с размерами струкгурных образований в полимере. [c.235]

При взаимодействии коллоидов с электролитами обычно на поверхности частиц адсорбируется преимущественно один из ионов, сообщающий поверхности свой знак заряда. Для простоты положим, что адсорбируются только ионы одного знака (например, частицы йодистого серебра в 0,01 н. AgNOs адсорбируют только Ag + -ионы) и что противоположные или компенсирующие ионы полностью остаются в растворе. Под действием сил электростатического притяжения компенсирующие ионы стремятся расположиться возможно ближе к ионам, адсорбированным на поверхности. В предельном случае образуется два слоя ионов, из которых один расположен на поверхности, а другой — в растворе, на молекулярном расстоянии от первого слоя (рис. 42 а). Такая система ионов, в целом нейтральная, называется двойным электрическим слоем, по Гельмгольцу. Под действием теплового движения упорядоченное расположение компенсирующих ионов в растворе нарушается, вследствие чего в другом предельном случае двойной электрический слой приобретает структуру диффузного двойного слоя, по Гуи (рис. 42 в) толщина этого слоя может составлять, например в 0,001 н. КО — 10 ма, а в 0,1 н. КС1 — 1 м[1. Фактически следует представлять, что часть ионов находится на молекулярном расстоянии от [c.102]

Полимерные (или скорее олигомерные) ПАВ как неионогенные, так и но-лиэлектролиты могут быть полноценными моющими веществами. Примером служат плюроники (блок-сополимеры окиси этилена и окиси пропилена). Однако с повышением молекулярного веса полимера его поверхностная активность всегда падает и, кроме того, он перестает функционировать в качестве моющего вещества по указанным кинетическим причинам. Водорастворимые полимеры, обладающие заметной, хотя и слабой, поверхностной активностью (таковы, например, поливиниловый спирт и полиакриламид), могут сильно адсорбироваться на твердых поверхностях и соответственно при малых концентрациях вызывать флоку-ляцию суспензий или золей не путем ван-дер-ваальсова взаимодействия углеводородных цепей, а связыванием полярных групп одной и той же длинноцепочечной гибкой молекулы с различными частицами с образованием рыхлых хлопьев из этих частиц. Дальнейшее насыщение адсорбционного слоя при адсорбции таких гидрофильных полимеров может приводить, как уже ука- [c.18]

Катионные полимеры прочно адсорбируются из воды на иоверхности кремнезема во всей области значений pH в отсутствие каких-либо полярных растворителей. Взаимодействие таких полимеров с кремнеземом рассматривалось в гл. 4 (см. лит. к гл. 4 [315—323]). В том случае, когда углеводородная цепь полимера содержит четвертичные аммониевые ионы на коротких боковых цепях, для такой полимерной молекулы появляется возможность располагаться плоско вдоль поверхности. В случае аммониевой соли поли (Ы-метилдиэтилэтилметакрилата) каждый сегмент катионного полимера покрывает площадь I—2 нм. Для покрытия больших по размеру частиц кремнезема с почти плоскими ио форме локальными участками иоверхности требуется меньшее количество полимера в расчете на единицу иоверхности. Такой полимер испытывает незначительную конфигурационную заторможенность на поверхности это подтверждается тем фактом, что предшествующая ему форма, третичный амин, адсорбируется с участием всех своих аминогрупп, обращенных в сторону плоской поверхности, превращая ее в гидрофобную [434]. Однако когда иосле этого на такую поверхность накладываются коллоидные частицы кремнезема, то некоторое число аминогруии разворачивается и адсорбируется уже на эт)1Х небольших частицах, удерживая их тем самым на плоской иоверхности. Когда избыточный золь кремнезема смывается, на поверхности еще сохраняется слой адсорбированных кремнеземных частиц, и вся система остается гидрофильной. [c.979]

Многозарядные ионы поглощаются адсорбционным слоем за счет электростатического взаимодействия и поляризуемости адсорбируемых ионов. Эти ионы адсорбируются в количествах больших, чем это необходимо для нейтрализации заряда твердой поверхности, т. е. перезаряжают частицу. Водородные и гидроксильные ионы, ионы высокого заряда (АР+, Р04 и пр.), а также сложные органические ионы при определенной их концентрации вызывают перемену знака -потенциала. Влияние pH существенно для лиозолеи, дисперсная фаза которых представлена амфотерными соединениями, в частности А1(0Н)з, ре(ОН)з. С изменением pH у этих золей может происходить перезарядка, обусловленная ионизацией частиц дисперсной фазы. Например, для золя гидроксида алюминия в слабокислой среде ионизация молекул А1(0Н)з, находящихся на поверхности частиц, протекает по схеме [c.152]

Каолин кристаллизуется в моноклинной системе и дает тонкие пластинки — чешуйки, кремнекислородные тетраэдры которых образуют соли [81]. Тонкоизмельченный каолин имеет чешуйки толщиной 0,05 мкм и диаметром 0,3—0,4 ыкм [81], но чаще диаметр частиц колеблется от 1 до 10 мкм. Наличие гидроксильных групп на поверхности частиц каолина определяет усиливающие свойства этого наполнителя. Изучение ИК-спектров тонких срезов наполненных каолином каучуков [82] показывает изменение интенсивности полосы поглощения для группы ОН (3700 см ). Усиливающее действие каолина может быть существенно повышено модификацией его поверхностно-активными веществами [12—14, 123, 124, 83—85], которые должны вступать в химическое взаимодействие с поверхностью минерала. Например, такое поверхностно-активное вещество, как стеариновая кислота, адсорбируется на поверхности каолина только за счет межмолекулярных связей, и усиливающий эффект в данном случае отсутствует. В частности, не наблюдается структурообразовапия в модельных системах — суспензиях наполнителей в растворах изучаемых полимеров, а также не повышается сопротивление разрыву вулканизатов (рис. Х.7, а). Если модификатором является октадециламин (ОДА), химически взаимодействующий с поверхностью наполнителя, проявляется четко выраженный эффект усиления (рис. Х.7, а). Весьма любопытно, что замена каолина карбонатом кальция приводит к противоположному результату (рис. Х.7, б) в этом случае стеариновая кислота химически связывается с поверхностью наполнителя, образуя ориентированный адсорбционный слой стеарата кальция [12], а ОДА оказывается неспособным к химическому взаимодействию с этим наполнителем. [c.350]

Хотя мы полагаем, что взаимодействие двойных полимерных слоев (рис. 1) имеет определяющее значение при стабилизации дисперсий блок- и привитыми сополимерами, нельзя исключать вероятное влияние на стабилизацию ионных зарядов. Дело в том, что адсорбированные на поверхности частиц двуокиси титана бутадиен-стирольные блоксополимеры содержат карбоксильные группы. Ионные силы могут способствовать как стабилизации, так и флокуляции. В исследованных системах стабильность дисперсий уменьшается с повышением степени карбоксилировапия. При слишком высоких степенях карбоксилировапия бутадиен-стирольные блоксополимеры дей-, ствуют скорее как флокулирующие, чем как диспергирующие агенты. Простое объяснение этого эффекта можно дать, если предположить, что полимерные цепи адсорбируются на поверхности твердой частицы в виде петель, выступающих в дисперсионную среду Г17]. Если в полибутадиеновом блоке сополимера присутствует слишком много карбоксильных групп, не все чз них смогут войти в соприкосновение с поверхностью двуокиси титана. Некоторые расположатся па внешней части складок цепей, которые выступают в дисперсионную среду. Далеко располон енные группы могут адсорбироваться на поверхности другой частицы двуокиси титана, обусловливая, таким образом, флокуляцию за счет сшивания. [c.314]

Н. п. Кейер [32] предложила интересный изотопный метод для изучения отталкивания частиц в адсорбционном слое и разделения эффектов, связанных с неоднородностью и отталкиванием. Если на поверхности сначала адсорбировать небольшую порцию вещества одного изотопа (например, СгНг), а затем произвести дополнительную адсорбцию вещества другого изотопного состава ( СгНг), то по изменению скорости десорбции первой порции можно судить о состоянии хемосорбционного слоя если скорость десорбции изменяется, значит играет роль взаимодействие молекул, зависящее от [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология