Мицеллы в двойном слое

Отметим, что в тех случаях, когда носителями зарядов служат образования из нейтральных молекул и одного или нескольких ионов — мицелл, толщина двойного слоя может достигать нескольких сантиметров. [c.113]

Под действием внешнего электрического поля происходит поляризация двойного ионного слоя в мицелле вследствие этого симметричное расположение ионов двойного слоя нарушается, и коллоидная частица перемещается к электроду, имеющему противоположный по знаку заряд. [c.44]

Таким образом, путем кондуктометрического титрования мсжно установить характер сил, за счет которых противоионы удерживаются в адсорбционном слое. Если результаты титрования указывают на способность к обмену всех противоионов мицеллы, т. е. свидетельствуют об их способности вытесняться как из диффузного, так и адсорбционного слоя, то противоионы удерживаются в мицелле только в результате действия физических сил (электрических, адсорбционных). Если, наоборот, часть противоионов из двойного слоя не вытесняется или вытесняется с большим трудом, то следует полагать, что эти ионы удерживаются в мицелле силами, близкими по своей природе к химическим силам. [c.221]

Ядро вместе с двойным слоем ионов — адсорбированным и диффузным — называется мицеллой. Мицелла электронейтральна, в то время как коллоидная частица — гранула — характеризуется электрическим зарядом. Строение мицеллы, в частности мицеллы кремниевой кислоты, изображается формулой [c.205]

Мицеллы возникают при ККМ и распадаются с разбавлением раствора. Электростатическое отталкивание ионизированных полярных групп, в поверхностном слое лимитирует рост мицелл, и энтропия системы уменьшается в результате увеличения степени упорядоченности при упаковке молекул в мицеллы. Мицеллообразование возможно только при достаточной длине цепи, начиная с Са. В разбавленных растворах мицеллы имеют сферическую форму, а в концентрированных они превращаются в более устойчивую пластинчатую форму в виде двойных слоев с полярными группами, направленными наружу, и углеводородными цепями, ориентированными параллельно и направленными внутрь слоев (см. рис. 54). [c.245]

Каждая частица дисперсной фазы представляет собой агрегат молекул ультра-микроскопических размеров и называется агрегатом. Агрегат вместе с двойным электрическим слоем из потенциалопределяющих ионов и противоионов образует мицеллу. Часть мицеллы, состоящая из агрегата и потенциалопределяющих ионов, называют ядром мицеллы. Под действием электростатического притяжения противоионы стремятся расположиться-возможно ближе к ионам, адсорбированным иа поверхности. В предельном случае образуется два слоя ионов, из которых один расположен на твердой поверхности — внутренняя обкладка двойного слоя, другой, заряженный противоположно, расположен в растворе на расстоянии ионного диаметра — внешняя обкладка его. Такой двойной слой представляет собой как бы плоский конденсатор с толщиной б порядка диаметра молекулы. Это двойной электриче- [c.263]

Скорость электрофореза зависит от потенциала на границе скольжения, разделяющей две перемещающиеся друг относительно друга части мицеллы. Потенциал двойного слоя, отвечающий границе скольжения, называется электрокинетическим или -потенциалом. [c.99]

На границе адсорбционной и диффузной частей двойного слоя, правее линии АВ, при движении жидкости относительно твердой поверхности обнаруживается электрокинетический потенциал— дзета-потенциал (С). Этот потенциал, играющий важную роль в объяснении электрокинетических явлений и в определении структуры мицеллы, не может быть непосредственно измерен. Он вычисляется по формуле скоростей электроосмоса и электрофореза. [c.87]

Образование глобул типично не только для структур, построенных из молекул с гидрофильными и гидрофобными участками. Фосфолипиды и родственные им соединения самопроизвольно образуют монослой на поверхности водной среды и двойной слой в водной среде (подобно вытянутой мицелле). Полярные концы фосфолипидов сольватируются водой, в то время как углеводородные хвосты остатков жирных кислот и т. д. создают электрически изолирующий слой, не пропускающий заряженные частицы, такие, как Ыа+ или К+. [c.339]

Коагулирующие ионы вступают в обмен с ионами внешней обкладки двойного слоя. Происходит ионообменная сорбция коагулирующих ионов. И если они имеют повышенный заряд (+2 или выше), то сильно притягиваются к внутренней обкладке, что приводит к сильному сжатию двойного слоя и к уменьшению С-потенциала. Это и открывает возможность для слипания частиц. Особенно быстро идет коагуляция при С = О (изоэлектрическое состояние). Электролит с одновалентным ионом-коагулятором имеет высокий порог коагуляции, потому что он гораздо слабее влияет на снижение С-потенциала. Золи с разноименным зарядом частиц при сливании друг с др уом коагулируют. Для коагуляции гидрофильных золей надо вводить много вещества, отнимающего воду от мицелл (соли, спирты и др.). Высаливание давно используется в различных производственных процессах, например в осаждении мыла поваренной солью. [c.178]

Само по себе ядро мицеллы нерастворимо в данной среде и, следовательно, не сольватировано. Ионы, адсорбированные на поверхности ядра, и противоионы двойного электрического слоя сольватированы (рис. 126). Благодаря этому вокруг ядра создается ионно-сольватная оболочка. Толщина ее зависит от распределения ионов двойного слоя чем больше противоионов находится в диффузном слое, тем больше и толщина сольватной оболочки. Сжатие двойного слоя уменьшает степень сольватации ионов. В изоэлектрическом состоянии (дзета-потенциал равен нулю) сольватная оболочка вокруг ядра предельно тонка (порядка Ю м). Такие тонкие слои не защищают мицеллы от слипания при столкновении, в результате начинается агрегация частиц. Толщина сольватных слоев в устойчивых золях значительно больше и достигает 10 м. [c.327]

Разделение окружающих частицу противоионов на две части одну находящуюся внутри границы скольжения и движущуюся совместна-с частицей, и вторую, отрывающуюся под действием внешнего поля от поверхности частицы, дает основание записывать своеобразные- химические формулы , отражающие строение окруженных двойным слоем частиц. Такие образования, называемые мицеллами гидрофобных золей, включают в себя агрегат (например, т молекул Agi),, образующий вместе со слоем потенциалопределяющих ионов (напри- мер, nA.g+) ядро, ас частью противоионов, входящей внутрь границы скольжения (п—х) NO3", — частицу внешнюю часть мицеллы образуют те противоионы (л ионов NOa ), которые не перемещаются вместе с частицей в ходе электрофореза [c.194]

При небольших концентрациях водные растворы коллоидных ПАВ молекулярно дисперсны и молекулы растворенного вещества свободно перемещаются в растворе независимо друг от друга (рис. 90, а). При увеличении концентрации до ККМ начинают образовываться мицеллы, представляющие собой сферические агрегаты, у которых углеводородные цепи молекул соединяются друг с другом, а полярные группы обращены наружу (рис. 90,6). Число молекул ПАВ в одном таком агрегате обычно составляет 50—100. По строению сферические агрегаты из молекул катионо- или анионоактивного ПАВ очень похожи на обычные коллоидные мицеллы. Двойной электрический слой у поверхности мицеллы коллоидных ПАВ возникает за счет частичной диссоцИации полярных групп, ориентированных к водной фазе (рис. 91). [c.217]

Мицеллы поверхностноактивных веществ (по Гессу) состоят из одного или нескольких двойных слоев молекул или ионов, которые расположены параллельно и направлены в водных [c.217]

Авторы работы [293] при обсуждении вопроса о мицелляр-ной адсорбции описали ход адсорбционного процесса поверхностно-активного вещества на частицах коллоидного кремнезема. Полярная поверхность покрывается адсорбированным поверхностно-активным веществом, ориентированным по отношению к ней таким образом, что частицы кремнезема становятся гидрофобными. При немного более высокой концентрации ПАВ на первичном адсорбированном слое происходит дополнительная адсорбция, и на поверхности формируется конденсированный сдвоенный слой ПАВ. При этом оказывается, что полярные группы ПАВ во втором слое ориентируются уже наружу, сообщая поверхности гидрофильные свойства. Авторы представили экспериментальное доказательство того, что по мере добавления к системе дополнительного количества ПАВ его концентрация в растворе начинает понижаться после некоторой концентрационной точки, в которой стремительно развивается агрегация адсорбированного вещества вплоть до формирования двойного слоя на поверхности мицелл. [c.530]

Таким образом, в случае катионов с цепью ie двойной слой, который является просто адсорбированной мицеллой, форми- [c.949]

Помимо различий в потенциальном и свободном объемах на молекулу, имеющих различные значения для жидкости и кристалла, между ними существует еще одно различие, связанное с переходом от локализованного к подвижному состоянию с возрастанием при этом конформационной энтропии. Предположим, что частицы, состоящие из 38 атомов, образуют структуры в виде двойного слоя тогда парциальная функция состояния одной мицеллы будет иметь вид /(т) /38 , где Дт) обозначает парциальную функцию состояния одной молекулы, а делитель 38 вводится из-за подвижного (жидкого) состояния мицеллы. Но каждая агрегированная молекула может перемещаться в мицелле любым образом до тех пор, пока не вступит во взаимодействие с другой молекулой, и, следовательно, имеет эффективный свободный объем 38 . В связи с этим парциальная функция состояния одной мицеллы будет включать этот фактор и выражаться так (38 v) 38 . С другой стороны, в гидратированном кристалле каждая молекула имеет свое собственное равновесное положение и, следовательно, парциальная функция состояния целого кристалла как локализованной системы выразится просто как /(Т) 1 где /(Т) — парциальная функция состояния одной молекулы, которая содержит только объемный фактор V, так как молекула вынуждена оставаться вблизи единственного фиксированного равновесного положения. Таким образом, парциальная функция состояния всей частицы в локализованном состоянии содержит фактор V . Следствием этого является увеличение [c.34]

Золи гидроокисей алюминия, особенно железа, получаемые конденсационным методом из растворов солей этих металлов, как известно, являлись объектом многочисленных исследований, в которых изучались те или иные свойства коллоидных систем. На рис. 53 приведены схемы строения мицелл гидроокисей и образования двойного слоя ионов у их поверхности, который характеризуется величиной -потенциала, определяемого при электро- [c.134]

Частицу с окружаюш,им ее плотным слоем ионов называют гранулой, а с двойным слоем — мицеллой. Построение мицеллы представляют следующим образом [c.28]

Схемы строения мицелл А1(0Н)з и Fe(OH)g, приведенные в гл. I, отражают действительный состав двойного слоя лишь в самом общем виде и призваны иллюстрировать влияние сжатия слоя на устойчивость частиц. Уже в 1920-х годах Бриттон [100], Матт-сон [101], а также Рабинович и др. [102—105], Песков [106] и другие указывали, что на поверхности частиц гидроокисей происходит образование малорастворимых химических соединений с иными, отличными от гидроокисей свойствами. [c.81]

Кроме описанных выше структур жидкокристаллических фаз в растворах амфифила в воде, связанных с определенной упаковкой мицелл, существует еще одна, широко распространенная возможность упаковки молекул амфифила в водных растворах, также приводящая к одной из лиотропных жидкокристаллических фаз. Это так называемая ламеллярная структура, в которой имеются параллельные, чередующиеся слои амфифила и воды, причем спои амфифила являются двойными, в них к центру слоя обращены гидрофобные хвосты, образующие органическую жидкость, а полярные головки молекул обращены к соседним с двойным слоем амфифила слоям воды. В ламеллярных гексагональных, кубических [c.45]

В растворах средних концентраций часть противоионов соприкасается с потенциалопределяющими ионами, образуя гельмголь-цевский двойной слой. Эти противоионы прочно связаны с ядром мицеллы за счет адсорбционных и электростатических СИЛ И образуют адсорбционный слой противоионов. Они расположены на расстоянии O с потенциалом Другая часть противоионов образует диффузный слой противоионов с потенциалом , удерживаемых около ядра только электростатическими силами. Ядро мицеллы вместе с адсорбционным слоем противоионов называется коллоидной частицей. При разбавлении золя структура двойного электрического слоя приближается к структуре слоя Гуи, а при повышении концентрации — к структуре слоя Гельмгольца. [c.264]

Уравнения (12), (13) и (14) дают лишь общее представление об электропроводности коллоидов необходимо, как это ранее показано, учитывать дополнительное влияние ряда величин диэлектрической проницаемости и вязкости жидкости, потенциала к толщины двойного слоя, заряда и радиуса частиц. Тем не менее прямое измерение электропроводности позволяет судить о заряде мицеллы, количестве всех противоинов и, таким образом, о структуре двойного электрического слоя. [c.92]

Из отдельных молекул мыла (рис. 79, а) образуются мицеллы, представляющие собой сферические агрегаты, в которых молекулы объединяются своими углеводородными концами, а сильно полярные участки обращены в стороны дисперсионной водной среды (рис. 79, б). Агрегаты состоят из 50 молекул мыла и имеют диаметр, превышающий длину молекулы примерно в два раза. Такое строение агрегатов мыла сходно со строением коллоидной мицеллы, причем каждый ai eraT из молекул мыла соответствует ядру коллоидной мицеллы. Двойной электрический слой образуется при диссоциации ионогенных групп молекулы мыла. При более высоких концентрациях получаются пластинчатые мицеллы, состоящие из двух слоев [c.194]

Образующиеся мицеллярные эмульсии изотропны, оптически прозрачны (размер частиц 10—60 нм) и термодинамически стабильны. Самопроизвольное образование этих систем (ДО < 0) связывают [10, 29] либо с наличием отрицательного межфазного натяжения (обусловленного высоким давлением в пленке, образованной смесью ПАВ 4- добавка, на границе раздела масло — вода), либо с вкладами энтропийной составляющей, а также энергии отталкивания ДЭС. В то время как обычные эмульсии — термодинамически неустойчивые системы, кинетическая стабильность которых определяется силами отталкивания ДЭС на поверхности глобул и вандерваальсовыми силами притяжения (в соответствии с теорией ДЛФО), термодинамическая устойчивость мицеллярных эмульсий определяется свободной энергией образования двойного слоя, энтропийным эффектом (для < 20 нм) и силами отталкивания ДЭС вандерваальсовы силы притяжения играют второстепенную роль. Мицеллярные эмульсии можно рассматривать как набухшие мицеллы. [c.362]

Если поместить в коллоидный раствор электроды, соединенные с источником постоянного тока, то частицы двигаются по направлению к полюсу, имеющему заряд, простивоположный заряду внутренней обкладки двойного слоя. Достигнув электрода, частицы, разряжаясь, прилипают к его поверхности. Часть ионов внешней обкладки двойного слоя (ближайшие к ядру мицеллы) увлекаются вместе с коллоидной частицей, а часть движется к другому полюсу. Потенциал поверхности движущейся в электрическом поле частицы (на рис. 57 она примерно соответствует обведенной пунктиром) называется электро-кинетическим и обозначается буквой С (дзэта), а самое явление движения частиц в электрическом поле называется электрофорезом (катафорезом — в случае движения частиц к отрицательному полюсу). Движение жидкости под влиянием электрического поля, например через гель, называется электроосмосом. Это электрокинетические явления. Они находят разнообразное применение в технике. Электрофорезом пользуются для покрытия вольфрамовых катодов диоксидом тория ТКО , для нанесения алундовых покрытий на вольфрамовые спирали подогревателей в подогревных катодах, для нанесения высокодисперсных частиц карбонатов щелочноземельных металлов на вольфрамовые или никелевые керны при изготовлении оксидных катодов электронных ламп (см. гл. XI). [c.178]

Влияние двойного электрического слоя на перенос тока и частиц в свободнодисперсных систевкшл связано с взаимным смещением частей двойного слоя, разделенных границей скольжения. Разделение окружающих частицу противоионов на две части одну, движущуюся совместно с частицей, и вторую, отрывающуюся под действием внешнего поля от поверхности частицы, дает основ1Шие записывать своеобразные химические формулы, отражающие строение окруженных двойным слоем частиц. Такие образования, называемые мицеллами гидрофобных золей, включают в се 1я агрегат (например, т молекул Agi), образующий вместе со слоем потенциалопределяющих ионов (например, nAg ) ядро, а с частью противоионов, входя1цей внутрь границы скольжения (и —х)КОз,— частицу, остальные j ионов [c.234]

Согласно этой теории, всякий золь состоит из двух частей мицелл и интермицеллярной жидкости. Под ин-термицеллярной, т. е. разделяющей мицеллы, жидкостью понимают дисперсионную среду, содержащую растворенные электролиты и неэлектролиты. Мицелла — электрически нейтральная структурная коллоидная единица, окруженная двойным слоем ионов. [c.369]

Если поместить в коллоидный раствор электроды, соединенные с источником постоянного тока, то частицы двигаются по направлению к полюсу, имеющему заряд, противоположный заряду внутренней обкладки двойного слоя. Достигнув электрода, частицы, разряжаясь, прилипают к его поверхности. Часть ионов внешней обкладки двойного слоя (ближайшие к ядру мицеллы) увлекается вместе с коллоидной частицей, а часть движется к другому полюсу. Потенциал поверхности движущейся в электрическом поле частицы (иа рис. 57 она примерно соответствует обведенной пунктиром) называется электро-кинетическим и обозначается буквой I (дзэта), а самое явление движения частиц в электрическом поле называется электрофорезом (катафорезом — в случае движения частиц к отрицательному полюсу). Движение жидкости под влиянием электрического поля, например через гель, называется электроосмосом. Это электрокинетичес-кие явления. Они находят разнообразное применение в технике. Электрофорезом пользуются для покрытия [c.220]

Таким образом, при адсорбции нефтерастворимых ПАВ из неполярной фазы среды, при контакте металла с двумя несмеши-вающимися жидкостями типа нефть — вода на поверхности тела (металла) формируется двойной слой поверхностно-активных молекул. При этом первый слой закреплен на твердом теле химически и направлен гидрофобными группами в окружающую среду, а второй — обратно ориентированный — направлен гидрофильными группами в водную фазу.. Между этими слоями заключено равновесное количество углеводорода, что делает всю эту структуру похожей на пластинчатую мицеллу, закрепленную одной стороной на твердом теле. [c.126]

В исследовании О Кониора и Сандерса [334] было обнаружено, что очень разбавленный раствор четвертичного аммониевого ПАВ придавал поверхности кварцевого стекла гидрофобный характер при опускании образца в раствор и последующем высушивании. После того как раствор стекал, поверхность сразу же становилась сухой и водоотталкивающей. Но когда использовался более концентрированный раствор, поверхность не становилась гидрофобной до тех пор, пока не смывался избыточный раствор. Авторы обнаружили следующие соотношения между концентрацией, выше которой поверхность оставалась гидрофильной, когда образец извлекался из раствора (это показывало, что на поверхности адсорбировался двойной слой), и концентрацией, выше которой происходило формирование мицелл в растворе (точка к. к. м.) [c.949]

Полярные головки молекул окружены двойными слоями и находятся в воде, в то время как углеводородные хвосты собраны вместе в области, в которой отсутствует вода. Мицеллы образуются при превыщении концентрации ПАВ критического значения называемого концентрацией мицеллообразова- [c.433]

Рис. 4.2.6. Примеры структур детергентов в растворе а — мицелла б — обратные мицеллы в — двуслойная визикула г — двойной слой

Рис. 4.2.6. <a href="/info/1496700">Примеры структур</a> детергентов в растворе а — мицелла б — <a href="/info/4453">обратные мицеллы</a> в — двуслойная визикула г — двойной слой

Поэтому, если принять, что толш,ина двойного слоя мала по сравнению с радиусом кривизны поверхности мицеллы (и тем более если поверхность ее плоская) и что заряд мицеллы распределен по всей поверхности, то противоионы также будут распределены равномерно (и параллельно поверхности мицеллы), а электрический потенциал будет являться функцией только одной координаты, перпендикулярной поверхности мицеллы. [c.53]

Воулд с сотрудниками [88] обнаружили, что при адсорбции додецилсульфата натрия на углях различной зольности величина адсорбции возрастает с увеличением содержания золы, хотя удельная поверхность углей остается почти одной и той же. На основании этих экспериментальных данных авторы предположили, что на полярных участках поверхности угля, содержащих золу, длинноцепочечные ионы адсорбируются избирательно, образуя двойной адсорбционный слой, и что адсорбция происходит в соответствии с изотермой Ленгмюра, до тех пор пока равновесная концентрация не достигнет ККМ, после чего становится возможной адсорбция мицелл. В этой критической точке на кривой возникает перелом. При увеличении концентрации ПАВ возрастает ионная сила, толщина новерхностного двойного слоя уменьшается и адсорбционный слой приобретает структуру поверхностной мицеллы этот переход соответствует максимуму на кривой. Последующее уменьшение адсорбции обусловлено, по-видимому, разрушением поверхпостных мицелл при их столкновении с мицеллами в объемной фазе. [c.253]

Потенциалообразующими ионами в первом случае служат ионы, образованные основными солями, вернее гидроксокомп-лексными ионами алюминия, а во втором — ионы водорода противоионами в обоих золях являются хлор-ионы. Предполагается также существование мицелл гидроокиси железа со строением, аналогичным строению мгщелл гидроокиси алюминия. Электро-кинетический потенциал золей гидроокисей алюминия и железа положителен. Коагулирующими ионами, как уже отмечалось, являются анионы, причем для золей гидроокиси алюминия сильное коагулирующее действие сульфат-ионов объясняется [85] не явлением обмена ионов в двойном слое мицеллы, а выделением малорастворимых и хорошо сорбируемых основных сульфатов алюминия, область существования которых лежит в пределах pH 3—6,5. Пептизация коагелей гидроокисей происходит при понижении pH среды, что может быть достигнуто простым добавлением исходной гидролизующейся соли. Этот процесс протекает по механизму диссолюцин частиц с последующим образованием истинного раствора основных солей. [c.135]