Молекулы дифильные

Рис. 10. Схема ориентации молекул дифильного вещества (нитробензол) на поверхности воды

Из правила П. Д. Ребиндера также следует, что дифильные молекулы поверхностно-активного вещества должны ориентироваться на границе раздела адсорбент — среда таким образом, чтобы полярная часть молекулы была обращена к полярной фазе, а неполярная часть — к неполярной. Воздух, если он является одной из фаз, можно считать неполярной фазой. Ориентацию молекул дифильных веществ, например, молекул жирной кислоты, на границе раздела между различными фазами поясняет схема, представленная на рис. VI, 1. [c.141]

Рис. 1. Ориентация поверхностно-активных молекул ди-фильного вещества в поверхностном слое. I—Условное изображение молекулы дифильного вещества а) / — неполярная группа, —полярная группа в) — гидратация молекулы поверхностно-активного вещества в воде (полярных жидкостях), 3 — гидратационная оболочка с) - сольватация той же молекулы в бензоле (неполярных жидкостях)

Если у молекул большая голова и маленький хвост, то они будут липнуть в основном к гидрофильным поверхностям, если наоборот, то к гидрофобным. Химики называют такие молекулы дифильными. [c.20]

Мицеллярные растворы подчиняются следующим правилам [1]. Если молекулы поверхностно-активных веществ (ПАВ) гибкие, т. е. способны к внутреннему вращению, то переход от молекулярного раствора ПАВ к мицеллярному в водных системах происходит в узком интервале концентрации ПАВ около критической концентрации мицеллообразования (ККМ). В неводных, например углеводородных, растворах тех же ПАВ ККМ может отсутствовать. В углеводородных растворах часто наблюдается ступенчатая ассоциация гибких молекул дифильных ПАВ, в некоторых случаях приводящая к образованию мицелл. [c.151]

Если число мицеллообразования меньше единицы, то из этого отчетливо следует растворимый компонент отдельной молекулы дифильного привитого сополимера достаточно велик для обволакивания нерастворимой полимерной цепи, защиты ее и образования устойчивой единицы без ассоциации хотя бы еще с одной [c.290]

Молекулы высокомолекулярных органических веществ в большинстве случаев включают в свою цепочку как гидрофильные, так и гидрофобные группы, и сольватация их протекает подобно молекулам дифильных веществ лишь частично, в зависимости от природы растворителя. Число молекул воды, приходящихся на одну гидрофильную группу для ОН — 3 СООН — 4 ЫН4 и СООН— 2 ЫНз — 2 — 3 и т. д. Таким образом, молекула высокомолекулярного вещества сольватирована не полностью, а лишь на определенных участках. [c.37]

Где свободная энергая смещения записана через величины объемных допей vs VA и молекул растворителя, изолированных мо-лекул дифильного вещества и агрегатов i —гю типа размера к— константа Больцмана и Т - абсолютная температура. Суммирование по индексу g приводится от 2 до для мицелл и между числом, определяющим минимальный размер везикул (см. ниже), и для везикул. Суммирование по I идет по всем типам агрегатов. Введем в явном виде величины объемных допей для молекул растворителя и изолированных молекул дифильного вещества. Тогда вьфажение для полного потенциала Ф можно переписать в виде [c.104]

Для мицеллярных агрегатов сферической формы размера g ппо щадь, приходящаяся на одну молекулу дифильного вещества, равна [c.108]

Зависимость концентрации сферических везикул от концентрации неагрегированных молекул дифильного вешества с одной углеводородной цепью з [c.115]

Таблица 6.4 Влияние длины углеводородной цепи и параметра а на характеристики везикул, образованных молекулами дифильного вешества с двумя углеводородными цепями )

Рис, 111-17. Схема адсорбционно-гидратного слоя, образованного молекулами дифильного ПАВ [c.150]

Относительное сродство молекул дифильных ПАВ к полярной и неполярной средам называется гидрофильно-гидрофобным балансом (ГГБ). В качестве условной меры ГГБ предложено выражение [c.151]

Устойчивость нефтесодержащих вод обеспечивается главным образом за счет адсорбционно-сольватного и структурно-механического факторов стабилизации. Действие этих факторов обеспечивается присутствием молекул дифильного строения, адсорбировавишхся на поверхности частиц фазы, а также наличием твердых частиц различных загрязнений как в материале частиц дисперсной фазы, так и в дисперсионной среде. [c.40]

По отношению к воде положительно поверхностноактивными являются вещества с дифильным строением молекул. Дифильность буквально означает двойное сродство. Оно обеспечивается наличием в молекуле полярной группы (-ОН, -СООН, - OONa, -NH3X, -OSO3H и т. д.), обеспечивающей сродство к воде (т. е. более или менее приемлемую растворимость), и неполярного радикала (алифатического, ароматического и др.), обеспечивающего меньшую, чем у воды, полярность вещества, а следовательно, и меньшую величину натяжения границы этого вещества с газовой средой, что необходимо для того, чтобы адсорбция этого вещества на границе раствор— газ привела к снижению натяжения раствора по сравнению с натяжением растворителя. В символическом изображении таких молекул на разного рода схемах кружок обозначает полярную группу, а черта — неполярный радикал. [c.579]

Агрегация дифильных молекул в мицеллы рассматривалась или как постепенная ассоциация молекул, или как фазовый переход [2, 3]. Образование сферических везикул из дифильных молекул в растворе до настоящего времени не исследовалось с точки зрения термодинамики. В первых работах [4] по исследованию процесса мицеллообразования считалось, что в системе могут сосуществовать мицетъпы всевозможных размеров. Предполагалось, что при низких концентрациях дифильного вещества размеры агрегатов монотонно уменьшаются при уменьшении размеров молекул. При увеличении концентрации дифильного вещества функция распределения, исходно монотонно убывающая, переходила в функцию, у которой имеется два экстремума — один максимум и один минимум. Критическая концентрация дифильного вещества определялась как такая концентрация, при которой происходят изменения вида функции распределения агрегатов по размерам. Было показано [5], что определенная таким образом критическая концентрация близка к критической концентрации мицеллообразования (ККМ). В области концентраций, близкой к ККМ, физико-химические свойства системы изменяются бь стро, но непрерывно, а концентрация изолированных молекул дифильного вещества в растворе при этом растет медленно. Расчеты показати, что увеличение концентрации ПАВ выше ККМ приводит не только к увеличению количества агрегатов, но также к увеличению среднего размера агрегатов. Эти предсказания теории хорс шо согласуются с экспериментальными данными. Надо отметить, что при таком подходе несущественна конкретная модель мицеллообразования. Однако при этом предполагается, что существуют определенные типы агрегатов - мицеллы. [c.103]

Пусть рассматриваемая система состоит из мотекуп растворителя. Л/д отдельных молекул дифильного вещества и а >. регатов -го типа (мицеллы или везикулы) размером . Агрегаты разного размера мы будем рассматривать как различные частицы, характеризующиеся своим собственным стандартным химическим потенциалом. Обозначим стандартные химические потенциалы молекул растворителя и отдельных молекул дифильного вещества ц и > 4 соответственна Стандартный химический потенциал в расчете на молекулу дифильного вещества для агрегата -го типа разобьем на часть, не зависящую от размера агрегата, и обозначим ее и часть, зависящую от размера агрегата, цО. Как будет показано ниже, часть химического потенциала, которая не зависит от размера агрегатов будет одинакова для всех типов агрегатов, и, следовательно, ее можно обозначить Предп1>-ложим также, что раствср дифильного вещества в достаточной степени разбавлен, чтобы можно было пренебречь силами взаимодействия между агрегатами. Тогда для полного термодинамического потенциала Ф используем выражение [c.104]

Так. как полное число молекул дифильного вещества постоянно, то р также постоотная величина. Условие равновесия, соответствующее минимуму П0ЛН01Х) потенциала Ф с учетом (З) Гфиводит к [c.104]

Дпя иллюстрации будем пользоваться эмпирическими выражениями, патученными в работе [1]. При таком подходе стандартная свободная энергия образования агрегата в расчете на молекулу дифильного вещества может быть разбита на два члена один связан с силами отталкивания, а второй с силами притяжения. Член, соответствующий силам притяжения, обусловлен гидрофобными взаимодействиями, которые сводят к минимуму поверхность контакта вода - углеводород. Предполагается, что этот член не зависит от природь полярной группы и содержит вклады, зависящие и не зависящие от размеров агрегатов. Вклад, не зависящий от размеров агрегатов, соответствует изменению свободной энергии при переносе углеводородной цепи из водной среды во внутренний объем мицеллы. [c.106]

В работе [7] были получены выражения, в которых каждый член имеет совершенно ясный физический смысл, и подход, основанный на использовании таких выражений, будет изложен в дальнейших публикациях. В этой работе кроме учета членов, отисываюших когезию и электростатическое отталкивание, рассмотрен также вклад сип поверхностного натяжения в свободную энергию и ограничения, накладываемые на поступательное и вращательное движения молекул дифильного вещества при включении их в состав агрегатов. [c.108]

Средн5ш площадь, приходящаяся на одну молекулу дифильного соединения, при расстоянии между поверхностями 5, равна [c.109]

Агрегация одноцепочечных дифильных молекул в мицеллы и везикулы исследовалась при изменении числа углеродных атомов в цепочке от 6 до 12 и при значениях параметра а, описывающего отталкивание агрегатов, от 6 104 до 8 10" кап А /моль. Поскольку радиус мицелл не может быть больше критического радиуса, равного длине I о вытян -того углеводородного хвоста, расчеты для сферических мицелл проводились только для значений радиусов, не превышающих это критическое значение. При бопьи-их значениях ре.диусов предполагалось, что мицеллы имеют цилиндрическую форму с полусферическими основаниями. В табл. 6.1 представлены концентрации неагрегированных молекул дифильного вещества и соответствующие равновесные концентрации агрегатов в форме кгицелп и везикул для четырех наборов параметров а и п . [c.109]

Рис. 6.1. Распределение мицелл по размерам при различных концентрациях неагрегированных молекул дифильного вещества с одной углеводородной цепью при П(-=12, 5 = зЯ, а=8 10 кал К /молъ.

Рис.- 6.3. Распределение везикул по размерам при различных концентрациях неагрегированных молекул дифильного вещества с двумя углеводоводными хвостами при = 6, 5=ЗЯиа = 4. Ю , б 10 и 8 кал А /моль, что представлено сплошной, штриховой и штрихпунктирной кривыми соответственно.

На рис. 6.4 приведена зависимость концентрации не агрегированных молекул дифильного вещества и концентраши везикул от общей концентрации дифильного вещества при пс=12и а=6-10 кал- А /моль. По концентрации, при которой наблюдается резкое изменение содержания неагрегированных молекул или везикул, можно определить ККВ(аналог ККМ). Из рисунка видно, что в этом случае изменения концентрации неагрегированных молекул и везикул происходит значитепько резче, чем в случае образования мицелл [5]. Отметим также, что при концентрациях, превышающих ККВ, концентрация неагрегированных молекул дифильного вещества остается [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология