Поверхности масло вода, потенциал

Для межфазной поверхности масло — вода пе существует строгого метода определения г . Сильные электрические двойные слои возникают вследствие адсорбции анионного или катионного поверхностноактивного вещества, что доказывается явлением электрофореза или поверхностного потенциала . Однако последний плохо определим экспериментально и теоретически для поверхности М/В и, конечно, пе равен гр. Из-за отсутствия лучшего метода обычно предполагают, что -потенциал равен г1). Качественно известно, что для стабильности эмульсий требуется -потенциал (любого знака), больший 30 мв (Повис, 1914), но количественное его значение точно не установлено. Поэтому необходимо рассмотреть эту проблему детально. [c.101]

Разбавленные эмульсии с содержанием дисперсной фазы от 0,01 до 0,1% по объему могут быть практически весьма устойчивыми, так как возможность коалесценции капель вследствие малой вероятности их столкновения очень небольшая. Стабилизирующим фактором в этом случае может явиться наличие двойного электрического слоя на поверхности раздела масло — вода. Значительная толщина двойного электрического слоя (высокие значения -потенциала) выполняет роль стабилизирующего фактора, являющегося вполне достаточным для обеспечения устойчивости разбавленных эмульсий. Такие системы могут быть устойчивыми и при значительных величинах пограничного натяжения. [c.160]

Проблема межфазных потенциалов детально анализируется Дэвисом и Ридилом [216]. На рис. 111-47 схематически изображено изменение гальвани-потенциала ф при прохождении через поверхность раздела масло — вода. В случае адсорбции на поверхности положительных ионов при пересечении межфазной границы ф возрастает до максимума, но затем опять уменьшается вследствие того, что отрицательный двойной слой пристраивается к поверхности в масляной фазе. Если электролит растворяется в масляной фазе очень слабо, толщина этого двойного слоя становится очень большой и он формируется медленно. В этом случае (то же самое справедливо и для поверхности раздела типа вода — воздух) вибрирующий электрод находится внутри двойного слоя и AV, по существу, соответствует изменению пограничного потенциала фазы Д-ф и, таким образом, непосредственно отвечает природе адсорбированной пленки. Однако, если растворимость электролита в масляной фазе вполне заметна, двойной слой является тонким и образуется быстро, и поэтому вибрирующий электрод находится в области, обладающей свойствами масляной фазы в объеме. Теперь измеряемое изменение потенциала электрода равно Аф, и, если раствори- [c.149]

Рис. 111-47. Изменение гальвани-потенциала при прохождении через поверхность раздела масло—вода [216].

Рис. ХП-4. Изменение потенциала на поверхности раздела масло—вода в отсутствие электролита (а), в присутствии электролита (б), в присутствии поверхностно-активных ионов и большого количества соли (в) [25].

Т. е. изменение изобарного потенциала системы равно сумме произведений соответствующего коэффициента поверхностного или межфазного на границе жидкость — жидкость натяжения на изменение площади контакта между фазами. Если поверхность раздела вода — масло увеличится на dO, то настолько же увеличится граница раздела масло — воздух и уменьшится вода — воздух. Поэтому [c.57]

Принципиально важно, что в безводной масляной среде адсорбция и хемосорбция ПАВ, обладающих ЭДА свойствами, возрастает с увеличением потенциала поверхности металла [124]. В противоположность этому адсорбция органических молекул из водных растворов или из систем масло — вода возможна только при потенциалах, лежащих вблизи точки нулевого заряда данного металла [119—121]. Скачок потенциала, связанный с адсорбцией ПАВ на металле, может быть подсчитан по формуле [c.93]

Механизм, повидимому, состоит в том, что между монослоем и находящимся непосредственно под ним раствором устанавливается равновесие медленной стадией является диффузия вещества через этот насыщенный слой толщиной в доли миллиметра в толщу раствора. Данное исследование было продолжено [33] с целью изучения десорбции ионизированных молекул с поверхности раздела этот про 1.есс зависит в заметной степени от ионной силы раствора. Из полученных данных можно определить электрический потенциал границы раздела поскольку при высоком значении 4 заряженные группы на поверхности раздела вытесняют подобные им группы, заряженные тем же знаком. Аналогичные исследования были проведены для границы раздела масло — вода [34]. [c.258]

Недавно был разработан метод измерения поверхностного потенциала монослоев белка на границе раздела масло—вода [11, 12]. Из полученных результатов можно сделать вывод относительно ориентации молекул. В белках полярные боковые цепи на поверхностях раздела масло—вода и воздух—вода располагаются различным образом при этом конфигурация молекулы на каждой из этих поверхностей зависит также от поверхностного давления и pH. Значительное различие между потенциалами, отвечающими этим двум поверхностям раздела, позволяет заключить, что если капельки масла заменить пузырьками воздуха, то это может привести к образованию новых сложных молекул. [c.301]

Глубокая общность мицеллообразования с такими ориентационными явлениями, как образование пленок на поверхности воды и свободных пленок (пены), молекулярная адсорбция из растворов, эмульгирование, заключается в том, что тенденция к уменьшению термодинамического потенциала приводит к определенной ориентации, уменьшающей разность полярностей. Образование мицелл уменьшает значение G благодаря объединению олеофильных групп в неполярную каплю масла, которая покрыта оболочкой из гидрофильных групп, подобно защищенной эмульсии (см. раздел XY. 1) или глобуле полиэлектролита (см. раздел VII. 4). [c.320]

Ограничения. Существенное влияние на процесс диспергирования оказывает pH среды и концентрация других ионов в водной фазе особенно при получении эмульсий типа вода в масле. Необходимо принимать во внимание и устранять внешние электрические воздействия, так как получение устойчивых дисперсий и эмульсий возможно только в отсутствие электрического поля. Обстоятельство, кажущееся незначительным, может вызвать нарушение электрического равновесия. Так, напри.мер, небольшой острый выступ на краю статора коллоидной мельницы может иметь электрический потенциал, достаточно высокий, чтобы разрушить свежеприготовленную эмульсию, выгружаемую из мельницы. Такие выступающие части на деталях аппаратов должны быть удалены, а поверхность отшлифована как весь окружающий металл. [c.143]

В эмульсии вода в масле , поляризуемой внешним электрическим или электромагнитным полем, электростатические заряды накапливаются внутри мицелл, повышая их электрокинетический потенциал. Вследствие возникновения относительно небольших зарядов проводимости в масляной фазе часть накопленных зарядов может разрядиться на электродах. В случае эмульсии масло в воде благодаря высокой электрической проводимости водной среды заряды свободно разряжаются на электродах, и только незначительная часть их накапливается внутри обратных мицелл и на их наружных поверхностях. При исследовании концентратов ПИНС (эмульсий вода в масле ) с помощью дериватографов фиксируются температуры и энергии фазовых переходов, соответствующие перестройке коллоидных структур ПИНС. Аналогично при определении частотных зависимостей диэлектрической проницаемости и электрической [c.210]

Из.менение смачиваемости электрода водой с из.менением потенциала используется при электролитическом, или катодном, обезжиривании металлических изделий перед нанесением на них гальванических покрытий и перед другими отделочными операциями, требуюши.ми чистой поверхности. Для этого изделия поляризуют катодно в растворе щелочи. Большой отрицательный потенциал обеспечивает вытеснение водой пленок масла и других загрязнений с поверхности металла. При это.м они собираются в капли и покидают поверхность изделий. Этому способствуют и образующиеся на поверхности пузырьки водорода. [c.370]

Если струю воды в масле зарядить электростатически до высокого потенциала порядка нескольких десятков тысяч вольт, то струя распадается, образуя эмульсию воды в масле, дисперсные частицы которой несут на себе свободный электрический заряд. Здесь эмульгирование связано с уменьшением поверхностного натяжения, благодаря получающемуся на поверхности воды электрическому заряду. [c.150]

Принцип действия. Поскольку коррозия является следствием, главным образом, электролитических явлений, предотвратить ее можно путем формирования неметаллического защитного слоя, препятствующего контакту воды и кислорода с металлом. Эффективные ингибиторы должны иметь сильную адгезию к металлу и образовывать пленку, непроницаемую для воды и кислорода. Ингибиторы, оказывающие физическое действие, отличаются от химических ингибиторов. Физические ингибиторы представляют собой молекулы с длинными алкильными цепями и полярными группами, которые адсорбируются на поверхности металла с образованием плотно упакованного ориентированного гидрофобного слоя. С другой стороны, эти соединения выступают в роли эмульгаторов, и концентрация их в масле должна быть достаточной для образования пленки на основе адсорбционно-десорбционного равновесия. Химические ингибиторы реагируют с металлом, образуя защитные слои, которые изменяют электрохимический потенциал. К ним, например, относятся жирные кислоты, эффективные только в присутствии воды или других полярных соединений, так как в неполярных средах карбоновые кислоты представлены в виде димеров и не могут взаимодействовать с поверхностью металла без превращения в мономер. Химические ингибиторы могут отрицательно влиять на другие свойства масла. Ингибиторы коррозии, эффективные в паровой фазе, получили широкое применение, например для защиты внутренних стенок резервуаров над жидкой фазой при длительной транспортировке, особенно на морских судах. Применение ингибиторов коррозии и проблемы, связанные с их применением, описаны в работах [9.153—9.1601. [c.225]

Из данной формулы видно, что при постоянной концентрации вещества адсорбция убывает с ростом потенциала. Другими словами, повышение потенциала металла в системе масло — ПАВ — вода — металл увеличивает энергию связи воды с металлом ( 3) в значительно большей степени, чем энергии связи ПАВ с металлом ( 5) или нефтепродукта с металлом ( 2) в результате вода вытесняет органические ПАВ и масло с поверхности металла. Увеличение смачиваемости металла водой при поляризации током широко используют в процессах обезжиривания и обезмасливания в металлообрабатывающей промышленности. Адсорбция ПАВ на металле, проникновение их в двойной электрический слой связаны со значительным понижением емкости двойного электрического слоя. Адсорбция ПАВ из полярных сред протекает изотермически, в частности по изотерме А. Н. Фрумкина [52] [c.34]

Современные взгляды на эмульсии вообще, и на битумные эмульсии - в частности, базируются на теории адсорбционной оболочки, выдвинутой в 1913 году Банкрофтом. Подробно эта теория рассмотрена в упоминавшемся раннее труде Клейтона , мы же лишь кратко остановимся на-основных ее положениях.Учение об эмульсиях, созданное Банкрофтом, основано на более ранней теории поверхностного натяжения Доннана - в той ее части, где утверждается, что изменения поверхностного натяжения на поверхности раздела масло - вода протекает параллельно с изменением электрического потенциала... и возможно здесь играет роль избирательная адсорбция ионов . В понимании Доннана и его последователей эмульгированные шарики масла окружены очень вязкой или даже желатинообразной оболочкой , которая препятствует их слиянию. Эти оболочки появляются благодаря адсорбции, которая происходит при понижении поверхностного натяжения на границе масло - вода, т.е. эмульгирование тесно связано с низким поверхностным натяжением между маслом и эмульгатором . Льюис, Эллис и другие исследователи расширили теорию поверхностного натяжения, связав ее с адсорбцией, электрическим зарядом и коагуляцией. Пикеринг в 1910 году важнейшим фактором эмульгирования (помимо высокой вязкости и низкого поверхностного натяжения) назвал присутствие тонко раздробленных, нерастворимых в дисперсионной среде частиц, которые обволаки- [c.14]

Для изучения находящихся на поверхности раздела нерастворимых пленок обычно используют три метода, в основе которых лежат измерения поверхностного давления, поверхностного потенциала и поверхностной вязкости. Первый, наиболее старый из этих методов уже давно использовался многими исследователями. Впервые измерить поверхностное давление нерастворимого монослоя прямым взвешиванием удалось Ленгмюру, который применил для этой цели плавающий барьер. Гуасталла [6 ] разработал метод, позволяющий измерять поверхностное давление вплоть до 0,001 динкм. Его поверхностные весы состоят из маятника, отклонение которого, вызываемое изменением поверхностного давления, регистрируется специальным оптическим приспособлением. Вещество, образующее пленку, растекается по поверхности обычно из растворов в петролейном эфире или других летучих водонерастворимых растворителях. При этом использование для дозировки объема микрометрической пипетки всегда позволяет легко рассчитать число нанесенных на поверхность молекул. Для изменения концентрации вещества в монослое используют способ последовательного нанесения раствора на поверхность этот способ особенно предпочтителен по сравнению с методикой поджимающего барьера для поверхности раздела вода — масло. Однако оба способа имеют ряд недостатков. Так, в последнем случае не исключена возможность утечки пленки мимо этого барьера, что затрудняет проведение измерений. С другой стороны, при использовании метода последовательного нанесения раствора имеется опасность того, что при высоких концентрациях вещества его полное растекание по поверхности не достигается. [c.279]

Как видно из рис. 116, зависимость А У — А для пленки октадецилсульфата на поверхности раздела вода — масло выглядит вполне обычной поверхностный потенциал почти не зависит от природы подложки, и производная [c.291]

В то же время на флоккуляцию должны оказывать влияние даль-нодействующие силы, проявляющиеся при сближении капелек. Прежде всего следует отметить, что капельки масла в эмульсиях типа масло— вода обычно заряжены отрицательно для примера на рис. ХП-З приведена зависимость подвижности частиц в системе нуйол — вода от концентрации поверхностно-активного вещества [24]. Ход изменения потенциала вблизи поверхности раздела масло — вода показан на рис. XII-4, взятом из работы [25]. На этом рисунке А1 представляет собой разность поверхностных потенциалов между двумя фазами, х — скачок поверхностного потенциала (см. гл. IV, разд IV-11). Если в системе имеется электролит, то растворимость катионов и анионов в обеих фазах, вообще говоря, различна. Обычно в масле анионы растворимы несколько больше, чем катионы, и поэтому (рис. ХП-4, б) капельки должны нести отрицательный заряд. [c.395]

Дтя измерений скачка потенциала на границе масло — вода можно пользоваться полониевым электродом, но он должен иметь весьма большие размеры и помещаться в воздухе над самым слоем масла, который должен быть как можно тоньше. При помещении полоние-вого электрода в самое масло вблизи поверхности воды, проводимость совершенно отсутствует, и измерения скачка потенциала невозможны. [c.499]

Наливают анализируемую жидкость в стеклянный химический стакан и доводят до температуры 20 ГС. Аккуратно очищают электроды в воде, погружают их в анализируемую жидкость и считьщают величину pH по истечении времени стабилизации (приблизительно 1 мин). Если на поверхности жидкости происходит разделение масла, избегают каких-либо отложений на измерительной части стеклянного электрода, что может изменить потенциал контакта и вызвать ошибки измерения. [c.776]

В этом разделе будут рассмотрены методы охлаждения больших ванн. Во всех случаях наличия внешней циркуляции электролита, обычной для биполярных ванн (ср. однако с ваннами типа Egasko, стр. 94) охлаждение достигается очень просто тем, что по пути внешней циркуляции электролита устанавливают обыкновенный холодильник. При употреблении неочищенной воды для охлаждения трубчатых холодильников змеевиков, в целях более легкой очистки поверхностей охлаждения от ила и налетов, рекомендуется электролит пропускать через трубу, а воду для охлаждения снаружи. Ванны же без внешней циркуляции электролита или снабжаются в соответствующих местах внутри ячейки змеевиками или карманами для охлаждения, или ванна охлаждается снаружи, напр., надевают, припаивают или отливают двойные стенки, через промежуточное пространство между которыми протекает охладитель. Устраивают еще специальные каналы в стенках ванны или, наконец, устанавливают весь аггрегат в сосуд для охлаждения, сделанный, например, из дерева. Правда, для биполярных ванн, у которых разные части внешней стенки ванны показывают значительную разность потенциала по отношению друг к другу, этот способ встречает значительные затруднения, так как электропроводностью воды для охлаждения пренебрегать нельзя. Во всех случаях, когда охлаждающая жидкость протекает через недоступные изнутри трубы, каналы и т. п., целесообразно применять не непосредственно сырую воду, а брать дестиллированную воду, к которой можно прибавлять вещества, препятствующие ржавлению или, напр., охлаждать маслом и такую охлаждающую жидкость посредством насоса прогонять через холодильник, охлаждаемый сырой водой. Но так как при этом температура охладителя не может быть снижена до температуры охлаждающей воды, то для такого не прямого охлаждения ванн требуются большие, чем при прямом способе, поверхности охлаждения. По предложению I. G. Farben-industrie A.-G. даже для таких (биполярных) ванн, которые сами по себе работают без внешней циркуляции электролита, применяется сравнительно слабая общая внешняя циркуляция для того. [c.27]

Аналогичное явление изменения краевого угла смачй-вания при изменении потенциала электрода происходит и в том случае, если вместо пузырька газа на поверхность металла нанесена капля масла или другой не смешивающейся с водой органической жидкости (рис. 9). Если поверхность металла с сидящей на ней каплей масла поляризовать, то происходит изменение формы капли, а затем частичный и в конце концов полный отрыв капли от электрода. Процесс изменения формы капли также показан на рис. 9. При сильной поляризации происходит полное очищение электрода от масла благодаря увеличению смачи-ваемостн электрода раствором. Это аналогично известному [c.22]

Эмульсии представляют собой дисперсные системы, состоящие из мельчайших капель одной жидкости, распределенной в другой, в которой первая жидкость нерастворима или мало растворима. Размеры капелек составляют несколько (1—50) микрон в поперечнике. Одна из фаз эмульсии обычно вода, другой может быть любая органическая жидкость, не смешивающаяся с водой. Эту жидкость принято называть маслом. Кроме воды и масла, устойчивая эмульсия обязательно содержит третий компонент, эмульгатор, сообщающий агрегативную устойчивость системе. В зависимости от того, какая фаза образует дисперсионную среду, различают эмульсию маслы в воде, м1в, и воды в масле б1м. Эмульсии получаются, главным образом, дисперсионным методом путем встряхивания или перемешивания. Разбавленные (меньше 1%) и концентрированные (больше 1%), эмульсии различаются по природе агрегативной устойчивости. В стабилизации первых главную роль играет электроки-нетический потенциал и связанная с ним толщина сольватной оболочки. Заряженные одноименно капельки отталкиваются и не слипаются. Эти эмульсии приближаются по свойствам к лиофобным коллоидным системам. В концентрированных эмульсиях, имеющих большое практическое значение, устойчивость определяется, главным образом, характером прочной межфазной поверхностной пленки, не разрывающейся при столкновениях. Пленка обычно образуется третьим веществом, эмульгатором. Значение пленки эмульгатора сводится к понижению поверхностного натяжения на границе двух фаз и уменьшению, таким образом, работы образования поверхности раздела при диспергировании, согласно уравнению/ =5 а. При понижении поверх- [c.227]

Каломельную пасту наслаивают на ртуть до метки и в случае изготовления насыщенного каломельного электрода на пасту до метки с кладут твердый тонко измельченный хлористый калий. Затем в сосуд заса- сывают, почти до верха, насыщенный раствор хлористого калия, й кран (или зажим) бокового отростка закрывают. Вместо стеклянной трубки е в сосуд вставляют термометр, после чего боковой отросток погружают под поверхность находящегося в стаканчике насыщенного раствора хлористого калия. Поверхность этого раствора заливают слоем вазелинового масла толщиной 2 мм, чтобы предотвратить испарение воды и образование твердого налета хлористого калия. Кончик отводной трубки электрода никогда не следует вынимать из этого раствора, который едва ли нуждается в обновлении. Электрод должен аккуратно храниться в покойном состоянии без встряхивания, так как контакт между концом платиновой проволоки и ртутью становится нри этом влажным, что вызывает непостоянство потенциала. Только по истечении нескольких дней потенциал электрода принимает определенное значение. Время от времени величину потенциала следует проверять по водородному электроду со стандартным ацетатным буфером. Не обязательно, чтобы полученные значения потенциала Точно совпадали со стандартными величинами, приводимыми в литературе, но величина его должна быть постоянной. Это откло-пепие вполне приемлемо, так как значения потепциала исполь- [c.387]