Эмульсии двойной электрический слой

Устойчивость эмульсий типа В/Н, как указывалось ранее, объясняется, главным образом, наличием структурно-механического барьера на границе двух фаз. Образование двойного электрического слоя у эмульсий обратного типа представлялось невозможным вследствие малой диэлектрической проницаемости дисперсионной среды. Однако работами последних лет показано, что даже в неполярных средах может происходить некоторая ионизация и что образующийся двойной электрический слой может играть существенную роль в устойчивости эмульсий обратного типа, особенно разбавленных. [c.32]

В результате избирательной адсорбции ионов и образования двойного электрического слоя на поверхности капелек эмульсии возникает электрический заряд. [c.31]

Часто считают фактором устойчивости эмульсии двойной электрический слой. Однако с этим согласиться нельзя, так как нет даже качественной корреляции между существованием двойного электрического слоя и свойствами эмульсий (см. стр. 92). Двойной электрический слой определяет лишь толщину прослойки непрерывной фазы между капельками эмульсии, как бы увеличивая длину отрезка молекулы в водной фазе. [c.417]

Воюцкий [148] приводит ряд данных о большом влиянии на устойчивость эмульсий двойного электрического слоя, образующегося на межфазной поверхности. [c.87]

Первые исследователи свойств эмульсии считали, что поверхностное натяжение ст является очень важным фактором, определяющим стабильность и размер частиц. Приводились доводы, что большая величина а означает и большую энергию, затрачиваемую на образование новой поверхности и, следовательно, это неблагоприятствует образованию эмульсии. Поэтому стремились к уменьшению а тем или иным путем. Как установлено в настоящее время, работа, затрачиваемая на образование новой поверхности, представляет собой лишь часть общей энергии, потребляемой в процессе приготовления эмульсии. Несомненно, низкое значение поверхностного натяжения способствует диспергированию, но более важны те изменения, которые происходят в двойных электрических слоях , образующихся возле этих поверхностей. Двойной электрический слой обеспечивает устойчивость эмульсии, препятствуя коагуляции частиц, и показывает, будут ли образовываться эмульсии типа вода в масле (В/М) либо масло в воде (М/В). Изменение поверхностного натяжения — проявление тех изменений, которые происходят в природе самой поверхности. [c.19]

Другой тип коллоидных систем — эмульсии — образуется под действием тех же сил, хотя при формировании эмульсии повышается роль двойного электрического слоя. Диаметр коллоидных частиц в эмульсиях составляет Ю —10 см, а в средне- и грубодисперсных эмульсиях в воде даже 10 см. [c.206]

На поверхности диспергированных частиц коллоидных растворов и эмульсий в присутствии электролитов происходит избирательная адсорбция одного из ионов, образующих двойной электрический слой. [c.31]

Автор явно преувеличивает влияние двойного электрического слоя на свойства эмульсий. Ниже этот вопрос будет подвергнут более подробному обсуждению. Прим. редактора перевода.) [c.19]

В некоторых эмульсиях В/М капли имеют -потенциал, равный 100 мв, так что мог ожидаться первый электровязкостный эффект. Однако эмульсии (Ф == 0,03—0,33), содержащие различные эмульгаторы и имеющие -потенциалы от 15 до 100 мв, нри применении уравнения (IV.206) к данным вязкости (Альберс, 1957) дали примерно одно и то же значение а . Величина первого электровязкостного эффекта, полученная по уравнению (1У.250), равна — 1%. Таким образом, эффект был мал в системах с низкой диэлектрической постоянной. В эмульсиях В/М толщина двойного электрического слоя составляет несколько микрометров, так что в более концентрированных эмульсиях мог ожидаться второй электровязкостный эффект. Но так как двойной слой является очень диффузным, увеличение вязкости, вызванное последним эффектом, должно было бы быть также малым. [c.297]

В катионной битумной эмульсии положительно заряженные ионы эмульгатора адсорбируются на поверхности битумных шариков, создавая адсорбционно-сольватный слой (АСС). Отрицательно заряженные противоионы притягиваются к поверхности из объема дисперсионной среды, образуя таким образом двойной электрический слой (ДЭС). Принципиальная схема двойного слоя представлена на рис. 14. Подобный же процесс имеет место и в случае анионной эмульсии. [c.71]

Устойчивость эмульсий типа в/м, стабилизованных мылами с поливалентным катионом, ранее объяснялась главным образом ка- личием на поверхности капелек эмульсии структурно-механического барьера. Объяснение же устойчивости эмульсий типа в/м существованием на межфазной поверхности двойного электрического слоя на первый взгляд кажется невозможным вследствие малой диэлектрической проницаемости дисперсионной среды. Однако, как уже указывалось (гл. IX, разд. II), в последние годы было показано, что даже в неполярных средах может происходить некоторая диссоциация молекул эмульгатора. Соли поливалентных металлов и органических кислот в углеводородных средах обычно имеют константы диссоциации порядка 10 . Следовательно, если, на- пример, концентрация такой соли в бензоле равна 10 ммоль/л, то концентрация ионов в растворе будет иметь значение порядка 10 ° н. При таких условиях двойной электрический слой будет, конечно, очень диффузным расчеты показывают, что его толщина должна составлять несколько микрометров. Отсюда емкость двойного слоя в неполярной жидкости должна быть весьма невелика и нужен очень небольшой заряд для того, чтобы обусловить значительный поверхностный потенциал. Таким образом, электростатические силы отталкивания могут играть существенную роль и в устойчивости обратных эмульсий, особенно не очень концентрированных. [c.374]

Рисунок 14. Принципиальная схема двойного электрического слоя в катионной битумной эмульсии.

Разбавленные эмульсии, содержащие от 0,01 до 0,1% дисперсной фазы, могут оказаться достаточно устойчивыми и без эмульгатора. Стабилизирующим фактором в этом случае служит двойной электрический слой на поверхности раздела дисперсная фаза— дисперсионная среда. Такие системы бывают устойчивыми и при значительном межфазном натяжении. [c.79]

К числу поверхностно-активных стабилизаторов эмульсии относятся мыла — соли жирных кислот, содержащие 12—18 углеродных атомов в молекуле (олеиновой, пальмитиновой и др.). Щелочные мыла (соли одновалентных металлов), растворимые в воде, стабилизируют эмульсии (м/в), соли двух- и трехвалентных металлов являются стабилизаторами обратных эмульсий (в/м). Молекулы щелочного мыла лучше взаимодействуют с водой и, адсорбируясь на капельках масла, создают на их наружной поверхности достаточно толстый адсорбционно-сольватный слой, препятствующий соприкосновению и слиянию капелек масла. Кроме того, за счет диссоциации полярных групп стабилизатора возникает двойной электрический слой, также являющийся фактором стабилизации (рис. 73). [c.130]

Получают эмульсии перемешиванием смеси разнополярных жидкостей (масла и воды) в присутствии стабилизатора эмульсии -эмульгатора. В качестве последних могут служить поверхностноактивные вещества (ПАВ), высокомолекулярные соединения ВМС), порошки. Стабилизирующее действие эмульгаторов объясняется образованием двойного электрического слоя при адсорбции на поверхности капелек фазы ионов образованием структурированных гелеобразных слоев эмульгатора микроброуновским движением углеводородных цепей, приводящем к взаимному отталкиванию капелек в эмульсиях типа в/м] образованием брони из крупинок щелочноземельных мыл или порошкообразного эмульгатора. [c.63]

Понятно, что наличие на поверхности капелек одного только-слоя твердого эмульгатора еще недостаточно для агрегативной устойчивости системы. Капельки такой эмульсии при столкновении должны были бы слипаться, поскольку всегда существует межфазное натяжение на границе Твердый эмульгатор — дисперсионная среда. Очевидно, устойчивость эмульсии в этом случае определяется возникновением на частицах твердого эмульгатора либО двойного электрического слоя, либо достаточно толстой сольватной оболочки. [c.377]

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]

Существуют мицеллы с аморфной твердой частью. Двойной электрический слой окружает также микрокапли жидкости в эмульсиях. [c.102]

Предполагается, что масляные капли в эмульсиях обладают поверхностным зарядом и окружены слоем противоионов. Обращение эмульсии связывается с действием ионов на двойной электрический слой. В результате сжатия двойного электрического слоя ослабляются силы отталкивания между капельками и они слипаются, заключая между собой воду. Таким образом, вода оказывается дисперсионной средой. [c.186]

Электростатическая теория коагуляции основана на учете изменений двойного электрического слоя коллоидной частицы (Мюллер). Изучая коагуляцию, вводят понятие о критическом потенциале, выше которого система сравнительно устойчива,, ниже — золь теряет стабильность и быстро коагулирует. Например, критический потенциал золя АзгЗз равен 26 мв, эмульсии масла — 30 мв и т. п. [c.117]

На поверхности диспергированных в эмульсиях частиц имеется двойной электрический слой. Поверхностный слой капель обладает способностью избирательно адсорбировать ионы одного знака, в результате чего на 254 [c.254]

Ряд авторов указывает на значимость электрокинетического потенциала двойного электрического слоя вокруг глобул дисперсной фазы в устойчивости эмульсий. Данное утверждение справедливо для объяснения стабильности разбавленных эмульсий, а для концентрированных эмульсий, особенно в/м, не находит экспериментального подтверждения. [c.26]

II Овербеком (1948), объясняет свойства эмульсий. Следует отметить, что теорию ДЛВО (название которой состоит из инициалов основных авторов теории) первоначально применяли для систем с классическими неорганическими солями. Устойчивость содержащихся в них субмикроскопических твердых частиц объяснялась электростатическим зарядом последних. Нужно подойти с осторожностью в применении этой теории к микроскопическим каплям масла, стабилизированным адсорбируемыми эмульгирующими агентами. Она может довольно хорошо описывать стабилизацию эмульсий двойным электрическим слоем (например, ионными ПАВ) против коагуляции. Однако ее нельзя использовать для онределения скорости коалесценции капель эмульсии, ибо этот процесс зависит от вытеснения или разрушения адсорбированной пленки. Кроме того, она не применима к эмульсиям, стабилизированным твердыми частицами или гидрофильными коллоидами . [c.92]

Разность потенциалов между способной к передвижению жидкой фазой и тонкой пленкой жидкости, удерживаемой поверхностью раздела, называется электрокинетическим потенциалом или -потен-циалом. Образование двойного электрического слоя на поверхности капелек эмульсии прямого типа Н/В, стабилизированных маслами, в значительной степени обусловливает устойчивость эмульсии. Эти эмульсии, так же как и типичные гидрозоли, подчиняются известному правилу Шульце-Гарди о возможности перезарядки частиц при помощи поливалентных ионов [131. [c.31]

Разбавленные эмульсии могут быть достаточно устойчивы в присутствии таких слабых эмульгаторов, как электролиты. Устойчивость таких эмульсий связана в основном с наличием двойного электрического слоя на частицах дисперсной фазы. Устойчивость концентрированных и высококонцентрированных эмульсий в большинстве случаев определяется действием структурно-механического барьера при образовании адсорбционных слоев эмульгатора. Характерно, что образующиеся межфазные адсорбционные слои обусловливают плавное изме-ненпе свойств переходной зоны на границе раздела двух жидких фаз, увеличивая лиофильность частиц дисперсной фазы. Наиболее сильное стабилизирующее действие оказывают высокомолекулярные соединения и коллоидные ПАВ (мыла, неионогенные ПАВ), адсорбционные слои которых имеют гелеобразную структуру и сильно гидратированы. [c.171]

Когда подвергают сдвигу очепь разбавленные эмульсии, содержащие электрически заряженные капли, нарушается симметрия двойного электрического слоя вокруг каждой капли. Оказывается затронутым взаимодействие между ионами двойного электрического слоя и электрическим зарядом на новерхности капель, что приводит к дополнительному рассеянию энергии и повышенной вязкости (Конвэй и Добри-Дюкло, 1960). [c.294]

Лиофобные эмульсии термодинамически неустойчивы и требуют специальной стабилизации. Ее можно достичь тремя путями 1) созданием двойного электрического слоя, что бывает, например, в разбавленных эмульсиях 2) образованием на поверхности частиц дисперсной фазы сольватного слоя, препятствующего коалесценции 3) образованием на поверхности частиц со стороны дисперсионной среды стабилизируюпдей адсорбционной пленки, препятствующей коалесценции механически. Такие пленки могут быть образованы либо молекулярными коллоидами типа высокомолекулярных соединений (желатина, каучук), либо полуколлоидами типа мыл. Эти вещества, адсорбируясь, образуют лиогель, обладающий значительной механической прочностью. Прочность таких пленок зависит от концентрации эмульгатора. Существует оптимум структурно-механических свойств, выше и ниже которого система становится неустойчивой. Наличие такого оптимума прочности связано с подвижностью адсорбционного слоя, необходимой для покрытия случайных разрывов в пленке. В этом типе стабилизирующего действия эмульгатора хотя и [c.79]

Следует, однако, заметить, что химические и приведенные выше адсорбционные представления приложимы далеко не всегда. Например, при получении водных эмульсий углеводородов с применением в качестве стабилизатора обычных мыл также образуется двойной электрический слой на поверхности капелек. При этом потенциалопределяющими ионами служат анионы жирной кислоты со сравнительно длинным углеводородным радикалом, а про-тивоион ами — катионы щелочного металла. Понятно, что никакого комплексообразования или достройки кристаллической решетки в этом случае не может быть, так как капельки углеводорода химически инертны и аморфны. Однако существенно то, что в этом случае капельки углеводорода адсорбируют ионы, в состав которых входят углеводородные радикалы. [c.242]

Первый фактор — электрический заряд, возникший на поверхности капелек эмульсий, стабилизованных ионогенными мылами при адсорбции органических ионов мыла. В результате образуется двойной электрический слой, аналогичный тому, который существует на поверхности частиц типичных гидрофобных золей.ч.Зд ог двойной слой и обуславливает устпйчивпг.ть- цтульгий. Поэтому прямые эмульсии, стабилизованные ионогенньши мылами, характеризуются всеми свойствами, присущими типичным гидрозолям,, т. е. для них соблюдается правило Шульце — Гарди. Возможность-перезарядки частиц эмульсий с помощью поливалентных ионов и т. д. [c.373]

Эмульгирующее действие высокомолекулярных веществ, таких, как желатин, казеин, поли- метакриловая кислота, метилцел-люлоза, поливиниловый спирт, а также их действие как защитных коллоидов, вероятно, можно объяснить энтропийным фактором. Впрочем, можно также допустить, что прямые эмульсии, стабилизованные защитными коллоидами, молекулы которых содержат ионогенные группы, устойчивы благодаря образованию на поверхности капелек двойного электрического слоя в результате ионизации этих групп. [c.376]

Если две частицы дисперсной фазы сблизить на достаточно короткое расстояние, то далее они будут удерживаться друг около друга силами ван-дер-ваальсова притяжения, которые весьма существенны для частиц большого размера. Это должно привести к их слипанию в случае твердой дисперсной фазы или к слиянию — в случае жидкой и газообразной. Если бы это происходило при каждой встрече частиц, то расслаивание эмульсий и коагуляция суспензий происходили бы за очень короткое время. Однако это случается далеко не всегда в силу наличия у частиц дисперсной фазы электрического заряда. Например, золь Ре(ОН)з проявляет основные свойства и присоединяет протоны, в результате чего коллоидная частица Ре(ОН)з приобретает положительный заряд. Частицы коллоидного золота адсорбируют на своей поверхности многие анионы и заряжаются отрицательно. Заряд на поверхности коллоидных частиц скомпенсирован ионами противоположного знака (противоионами), которые под действием электростатического поля этих частиц концентрируются вблизи поверхности, образуя ионную атмосферу (см. 13.2). Заряженную поверхность вместе с примыкающей к ней ионной атмосферой называют двойным электрическим слоем. Поскольку все одинаковые по своей химической природе коллоидные частицы имеют одноименный заряд, между их ионными атмосферами действуют силы электростатического отталкивания. Это препятствует их сближению до расстояний, на которых ван-дер-ваальсово притяжение пересиливает электростатическое отталкивание и создаются условия, благоприятные для слипания частиц. [c.321]

Вокруг ггапелек эмульсии образуется двойной электрический слой и вследствие этого возникает энергетический (электрический) барьер, пренятствующий сближению частиц до расстояний, па которых силы молекулярного нритя/кения преобладают над силами электрического отталкивания. Этот фактор устойчивости является весьма существенным для эмульсий, стабилизованных ионогенными поверхностно-активными веществами. [c.21]

Разбавленные эмульсии типа м/в по свойствам очень близки к гидрозолям обычных коллоидов. Стабилизируют эти эмульсии электролитами, создающими двойной электрический слой на поверхности эмульгированных капель. Устойчивость разбавленных водных эмульсий заЕ1Исит от величины электрокинетического потенциала и связанной с ним толщины сольватной оболочки. Для таких систем справедлива теория коагуляции, разработанная Дерягиным. Они устойчивы без специальных эмульгаторов. [c.142]

Мы ограничимся здесь кратким рассмотрением наиболее важных свойств углеводородных пленок и характеристик, имеющих прямое отношение к устойчивости обратных эмульсий и черных пленок. Мы не будем рассматривать такие факторы стабилизации, как отталкивание двойных электрических слоев, имеющее первостепенное значение для равновесия и устойчивости водных пленок и дисперсий, структурно-механический барьер, часто возникающий в полимолекулярных слоях жидкостей, например в прямых эмульсиях, стабилизированных белками и другНми высокомолекулярными соединениями [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология