Поверхностно-активные вещества слоя

Поверхностный слой металла обладает большой активностью, так как у атомов, расположенных на поверхности, имеются свободные связи, не компенсированные соседними атомами. Благодаря этому поверхность металла притягивает из внешней окружающей среды атомы или молекулы различных газов, паров жидкостей. В результате на поверхности образуются тончайшие плен- ки. Явление образования на поверхности твердого тела тончайших пленок газов, паров или растворенных в жидкости веществ называется адсорбцией. Наибольшей способностью к адсорбции на твердых поверхностях обладают поверхностно-активные вещества, к которым относятся органические кислоты, их металлические мыла, спирты и смолы. [c.59]

Адсорбироваться на металлических поверхностях могут и неполярные насыщенные молекулы углеводородов. Адсорбция в данном случае происходит под влиянием поляризации неактивных углеводородных молекул электрическим полем металлической поверхности. Прочность и устойчивость такой адсорбированной пленки мала. Интересно, что если добавить в жидкость, состоящую из неполярных углеводородных молекул, незначительное количество (около 0,1%) поверхностно-активного вещества, то на поверхностях будет образовываться достаточно прочный граничный слой, состоящий из монослоя поверхностно-активных молекул и нескольких слоев строго ориентированных неполярных молекул углеводородов растворителя (рис. 32). [c.60]

Поверхностно-активные молекулы, попадая на твердую поверхность, занимают всю свободную поверхность за счет способности перемещаться (мигрировать). Перемещаясь, молекулы проникают в микротрещины на поверхности раздела зерен, в незаполненные узлы кристаллической решетки. При этом значительно понижается свободная поверхностная энергия твердого тела, что в свою очередь приводит к облегчению пластического течения в поверхностном слое. Это действие поверхностно-активных веществ известно как эффект адсорбционной пластификации. [c.61]

Модель двойного электрического слоя, отвечающая этим простейшим представлениям, ириводит к двум возможным значениям -потенциала. Если предположить, что все заряды, находящиеся в растворе, способны перемещаться вместе с жидкостью или при движ( нии твердого тела относительно жидкости пе увлекаться вместе с ним, то -потенциал по величине -будет совпадать с -потенциалом, и его изменение с концентрацией электролита должно подчиняться формуле Нернста. Если заряды, находящиеся в растворе, при относительном движении жидкости и твердого тела связаны только с последним и перемещаются вместе с ним, то -потенциал всегда будет равен нулю. Ни одно из этих следствий, вытекающих из теории Гельмгольца, не согласуется ни с экспериментально установленным соотно1дением между (или й м.ь) и -потенциалами, ни с найденной экспериментально зависимостью -потенциала от концентрации (если не считать, что -потенциал лзожет быть равен нулю в очень концентрированных растворах электролнтов и ири определенном составе раствора, отвечающем изоэлектрической точке). Теория Гельмгольца не объясняет также причины изменения заряда повер> ности металла в присутствии поверхностно-активных веществ при заданном значении -потенциала. Вместе с тем теория конденсированного двойного слоя позволяет получить значения емкости двойного слоя, согласующиеся с опытом, а при использовании экспериментальных значений емко- [c.262]

Иными словами, толщина реакционного слоя, а следовательно, реакционная предельная плотность тока и реакционное перенапряжение не зависят от скорости разме нивания раствора, что позволяет разграничить замедленность транспортировки и химического превращения. Независимость перенапряжения от природы электрода, состояния его поверхности, присутствия поверхностно-активных веществ указывает на замедленность гомогенного химического превращения. [c.327]

Эти данные свидетельствуют об увеличении поверхностного натяжения с ростом молекулярного веса, что было отмечено очень давно [129]. С увеличением температуры поверхностное натяжение уменьшается и становится равным нулю при критической температуре [130]. Неуглеводородные материалы, растворенные в нефти, уменьшают поверхностное натяжение. Особенно активно действуют в этом смысле полярные соединения, а также мыла и жирные кислоты. Эффект в значительной мере зависит от концентрацпи поверхностно активного вещества вплоть до критического значения, выше которого дальнейшие повышения концентрации вызывают лишь небольшое изменение поверхностного натяжения. Критическая концентрация соответствует тому значению, которое требуется для образования мономолекулярного слоя на поверхности. Поверхностное натяжение лежит в основе ряда сложных явлений, наблюдаемых у эмульсий и пленок. [c.183]

Указано, что добавление к воде поверхностно-активных веществ делает твердую поверхность гидрофобной или гидрофильной гидрофобизация поверхности понижает сопротивление движению жидкости [232]. На лабораторной фильтровальной воронке с перегородкой из спекшегося стеклянного порошка (поры 100— 120 мкм) с двумя слоями фильтровальной бумаги образовывался слой кварца толщиной 10—20 мм, через который фильтровалась чистая вода. Установлено, что в условиях предварительной гидрофобизации тонкодисперсного кварца или добавления поверхностно-активного вещества в его водную суспензию скорость фильтрования повышается в 2—3 раза. [c.206]

При наличии в растворе парафина поверхностно-активных веществ, способных адсорбироваться твердыми углеводородами, на поверхности выделяющихся кристаллов парафина образуется защитный слой, состоящий из поверхностно-активного вещества и препятствующий свободному дальнейшему отложению на этой поверхности новых слоев парафина. Присутствие активных примесей затрудняет также новообразование и развитие кристаллических зародышей поскольку возникающие зародыши тотчас блокируются концентрирующейся около них поверхностно-активной примесью, и требуются особо благоприятные местные условия, чтобы возникающие зародыши могли укрепиться и далее развиваться. Затруднения нри выделении из раствора твердой [c.69]

Для высших жирных кислот Лэнгмюром были предложены схемы строения поверхностных мономолекулярных пленок. В соответствии с этими представлениями поверхностно-активные вещества, имеющие в молекуле неполярные (или слабополярные, например алкильные) и сильнополярные структурные элементы, абсорбируются на поверхностях раздела, образуя мономолекулярные ориентированные слои. [c.333]

Выделение каучука из латекса. Агрегативную и кинетическую устойчивость синтетических латексов, учитываемую на всех стадиях технологического процесса их получения и переработки, определяет наличие на поверхности латексных частиц адсорбционного слоя из молекул гидратированного эмульгатора. Свойства межфазной поверхности — адсорбированного слоя гидратированных молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ) со структурой, близкой к мицеллярной [26], — определяют устойчивость латекса при транспортировании насосами, при хранении, при выделении каучука из латекса. Специфичность воздействия отдельных факторов на латексы привела к делению агрегативной устойчивости на отдельные виды стабильности — к механическому воздействию, к электролитам, к замораживанию, к тепловому воздействию, к действию растворителей [27], но во всех случаях при нарушении устойчивости происходит снятие или преодоление одного и того же по своей природе стабилизующего барьера [28—30]. [c.255]

Слои адсорбированных инородных молекул могут воздействовать на перенос молекул газа (пара) через поверхность раздела и способствовать возникновению поверхностного сопротивления. Например, монослои некоторых веществ подавляют испарение воды с поверхности . Подобные эффекты вряд ли могут оказывать серьезное влияние на характеристики промышленных или экспериментальных аппаратов, в которых происходит постоянное обновление поверхности, так как для создания адсорбционных слоев требуется заметное время. Однако в определенных условиях поверхностно-активные вещества могут снижать скорость абсорбции, подавляя свободное движение поверхности жидкости. [c.75]

Однако на величину этого показателя, по-видимому, могут оказывать влияние некоторые физико-химические факторы, которые воздействуют на явления в непосредственной близости к поверхности жидкость—газ, т. е. в пограничном слое. Так, Дэвис и др. и И. А. Гильденблат и дp. обнаружили некоторое возрастание влияния Da на ki в присутствии растворимых в воде поверхностно-активных веществ. С другой стороны, по данным Ю. В. Аксельрода и др. , при нестабильности поверхностного слоя, вызванной, вероятно, градиентом поверхностного натяжения (эффект Марангони), например в случае абсорбции Oj растворами моноэтаноламина, k , может вообще не зависеть от Da- Эти явления требуют дальнейшего изучения, так как они представляют не только теоретический, но и практический интерес для анализа проблем абсорбции с химическим взаимодействием применительно к некоторым промышленно важным процессам (см. главу X). Доп. пер. [c.108]

Снижение проницаемости мембран происходит в присутствии добавок любых ПАВ, однако увеличение селективности вызывают лишь те поверхностно-активные вещества, которые образуют водородные связи между молекулами воды и гидрофильной частью ПАВ 176]. Неэффективные ПАВ не образуют дополнительного слоя связанной воды, и поэтому они не оказывают заметного влияния на селективность, а лишь увеличивают сопротивление потоку фильтрата. [c.214]

Под толщиной двойного электрического слоя следует понимать расстояние между поверхностью твердого тела, на котором адсорбированы ионы одного знака, и центром тяжести ионов другого знака, находящихся во внешнем слое. На толщину двойного электрического слоя оказывают влияние различные факторы, в частности свойства твердого тела, концентрация электролитов, валентность ионов, наличие поверхностно-активных веществ. Так, толщина двойного электрического слоя уменьшается с увеличением концентрации электролита при этом концентрации одновалентного иона калия, двухвалентного иона бария и трехвалентного иона алюминия, производящие одинаковое действие, приблизительно относятся как 800 25 1. [c.192]

Явления, обусловливаемые молекулярным взаимодействием, играют большую роль в условиях нефтяного пласта, высокодисперсной пористой среды с развитой поверхностью, заполненной жидкостями, которые содержат поверхностно-активные вещества. Однако механизм этих явлений не познан настолько, чтобы при разработке нефтяных месторождений их можно было учитывать количественно. Использование изученных закономерностей в технологических процессах возможно лишь тогда, когда они описаны математически, с учетом основных факторов, определяющих эти закономерности. Решить такую задачу для нефтяного пласта трудно, так как геолого-физические и минералогические характеристики пласта и свойства жидкостей и газов, насыщающих его, не постоянны. Как результат молекулярно-поверхностных эффектов на границе раздела фаз в нефтяном пласте наибольшее значение имеет процесс адсорбции активных компонентов нефти на поверхности породообразующих минералов. С этим процессом прежде всего связана гидрофобизация поверхности, а следовательно, и уменьшение нефтеотдачи пласта. Образование адсорбционного слоя ведет к построению на его основе граничного слоя нефти, вязкость которого на порядок выше вязкости нефти в объеме, а толщина в ряде случаев соизмерима с радиусом поровых каналов. В связи с этим уменьшается проницаемость и увеличиваются мик-ро- и макронеоднородности коллектора. [c.37]

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]

Образование зоны пены при малых скоростях газа происходит потому, что кинетическая энергия всплывающих пузырьков газа может быть недостаточной для преодоления механической прочности поверхностной пленки, в особенности адсорбционного слоя поверхностно-активных веществ. Поэтому над типично барботажным слоем образуется зона малоподвижной ячеистой структурированной пены. [c.343]

Различают положительную адсорбцию, когда содержание растворенного вещества в поверхностной слое становится выше, чем во внутренних слоях раствора, и отрицательную — ъ обратных случаях. Вещества, сильно уменьшающие поверхностное натяжение растворителя, называются поверхностно-активными веществами. Мерой поверхностной активности обычно принимают [c.362]

Для обезвреживания сточных вод от нефтяных продуктов, сернистых и цианистых соединений, фенолов, поверхностно-активных веществ, кремнийорганических соединений, пестицидов, красителей, соединений мышьяка, канцерогенных ароматических углеводородов и других соединений применяется озон. При действии озона на органические соединения происходят реакции окисления и озонолиза. Озон одновременно обесцвечивает воду и является дезодорантом, применение его не вызывает значительного увеличения солевой массы в воде. Озон подают в сточную воду в виде озоновоздушной или озонокислородной смеси с концентрацией озона в них до 3%. Для лучшего использования озона газовая смесь подается через диспергирующие устройства под слой обезвреживаемой воды. Учитывая высокую токсичность озона и малую поглощаемость его стоками, газы после прохождения через воду надо подвергать очистке от озона. Ввиду высокой стоимости озона го применение целесообразно в сочетании с другими методами — биохимическим, ионообменным, сорбционным. [c.494]

Интересно отметить, что при добавлении к полярным жидкостям поверхностно-активных веществ толщина граничного слоя жидкости возрастает до I мкм [189]. [c.70]

Присутствие в жидкости поверхностно-активных веществ и повышение молекулярной массы составляющих компонентов жидкости увеличивают толщину граничного слоя. [c.70]

Поясним методику проведения опыта на конкретном примере. Если пористой средой, для которой необходимо определить величину остаточной части граничного слоя углеводородной жидкости, содержащей поверхностно-активное вещество, служат капилляры, их собирают в пачки по 100—200 шт. [c.87]

Результаты исследований, описанных в предыдущих главах, показывают, что при контакте углеводородных жидкостей, содержащих поверхностно-активные вещества, с твердой фазой на поверхности последней образуется граничный слой, толщина которого зависит, как от физико-химических свойств жидкости, так и природы твердой подложки. Очевидно, что эти граничные эффекты окажут существенное влияние и на процесс фильтрации нефти в [c.147]

Нашими исследованиями было показано, что для углеводородных жидкостей, содержащих поверхностно-активные вещества, толщина граничного слоя может оказаться значительно больше. Иногда она бывает соизмерима с радиусом поровых каналов, что, естественно, сказывается на фильтрации нефти в коллекторе. Однако проведенные исследования в известной мере являлись косвенной оценкой фильтрационной характеристики. Поэтому были проведены прямые исследования, которые могут быть разделены на два этапа. [c.148]

Увеличение концентрации эмульсола в воде приводит к закономерному снижению поверхностного натяжения (а), однако равновесное значение устанавливается только через сутки после изготовления СОЖ, что связано с диффузией поверхностно-активных веществ (ПАВ) из масляной фазы в поверхностный водный слой. [c.150]

Поверхностно-активные вещества, способные изменять форму процесса кристаллизации парафина, содержатся в тех или иных количествах в большинстве сырых нефтей. Эти вещества, называемые иногда естественными депрессаторами, относятся к категории высокомолекулярных высококипящих соединений и при разгонке нефти не перегоняются с дистиллятными фракциями, а концентрируются в остатке от перегонки. В литературных источниках такими естественными депрессаторами считаются асфальтены и смолы. Мы полагаем, что этими веществами являются главным образом высокомолекулярные полициклические углеводороды, возможно, с конденсированными кольцами, как ароматическими, так и нафтеновыми, имеющие длинные алкильные цепи, а также высокомолекулярные кислородсодержащие, а возможно, и серусодержащие соединения, тоже обладающие длинными алкильными цепями. Наличие у этих веществ алкильной цепи обусловливает их адсорбируемость на поверхности кристаллизующегося парафина, а имеющиеся у них полярные или циклические группы образуют защитный слой, препятствующий выделению твердой кристаллической фазы (парафина) на поверхности ранее выкристаллизовавшегося парафина. [c.72]

В результате подъема пузырьков на поверхность жидкости образуется слой так называемой минерализованной пены, наполненной частицами гидрофобного минерала. Частицы же других, более смачиваемых минералов остаются в объеме пульпы во взвешенном состоянии и постепенно опускаются вниз. Однако динамическая пена, создаваемая только за счет гидродинамических условий (барботаж), легко разрушается, пузырьки ее быстро сливаются. Кроме того, природные минералы редко обладают флотируемо-стью, т. е., как правило, мало отличаются по смачиваемости. Поэтому для создания благоприятных условий флотации в пульпу вводят различные флотационные реагенты. Для увеличения стойкости воздушных пузырьков и образования из них стабильной пены на поверхности пульпы в нее вносят пенообразователи, т. е. поверхностно-активные вещества, образующие адсорбционные пленки на поверхности пузырьков. В качестве пенообразователей применяют сосновое масло, некоторые фракции каменноугольной смолы, древесный деготь и т. п. [c.14]

Во-дервых, они используют чрезвычайно маленькие частицы диаметром всего лишь 100 А, что исключает вероятность их слипания под действием магнитных сил. Во-вторых, покрывают частицьг снаружи поверхностно-активным веществом, слоем толщиной в I молекулу. Это удерживает частицы на расстоянии друг от друга и подавляет вандервальсово притяжение. [c.125]

Синтетический латекс представляет собой коллоидную дисперсию типа масло в воде. Частицы каучука (масляная фаза) в латексе имеют обычно размеры от нескольких десятков до сотен нанометров (редко менее 10 и более 1000 нм). Как всякая дисперсная система с развитой поверхностью раздела, латексы термодинамически нестабильны. Для сохранения коллоидных свойств системы в течение длительного времени поверхность раздела следует гид-рофилизовать, что достигается введением в систему дифильных поверхностно-активных веществ (ПАВ), например солей карбоновых кислот различной природы и строения. Адсорбированные на поверхности раздела гидратированные молекулы и ионы ПАВ образуют защитные слои. Эффективная толщина таких слоев, оцененная по данным вискозиметрических [4, 5], дилатометрических [6], термографических [7] измерений, изменяется от нескольких единиц до десятков нанометров в зависимости от природы и количества образующего их эмульгатора, а также от степени заполнения поверхности частиц адсорбированным эмульгатором (так называемой адсорбционной насыщенности). Адсорбционная насыщенность синтетических латексов обычно лежит в диапазоне от [c.587]

Впервые взвешенный слой капель в распылительной колонне наблюдали Блендинг и Элджин [163]. Систематические исследования режима взвешенного слоя начались работами Летана и Кехата [156] и Лутати и Виня [133]. В дальнейшем гидродинамика распылительных колонн в режиме взвешенного слоя капель исследовалась также в работах [134, 164]. Движение пузырей во взвешенном слое наблюдалось в работе [165]. Отметим, однако, что существование взвешенного слоя пузырей возможно только в присутствии добавок поверхностно-активных веществ, затормаживающих процесс коалесценции. [c.95]

Образованию стойкой эмульсии предшествуют понижение новерх-HO THOI O натяжения на границе раздела фаз и создание вокруг частиц дисперсной фазы прочного адсорбционного слоя. Такие слои образуют в системе третьи веш ества — эмульгаторы. Растворимые в воде (гидрофильные) эмульгаторы способствуют образованию эмульсий тина нефть в воде, а растворимые в нефтепродуктах (гидрофобные) — вода в нефти. Последний тип эмульсий чаще всего встречается в промысловой практике. К гидрофильным эмульгаторам относятся такие поверхностно-активные вещества, как щелочные мыла, желатин, крахмал. Гидрофобными являются хорошо растворимые в нефтепродуктах щелочноземельные соли органических кислот, смолы, а также мелкодисперсные частицы сажи, глины, окислов металлов и т. п., легче смачиваемые нефтью, чем водой. Введение в эмульсию данного типа эмульгатора, способствующего образованию эмульсии противоположного типа, облегчает ее расслоение. [c.178]

На основании результатов наблюдения строили временную зависимость вероятности прорыва тонких слоев, рассчитываемую как отношение числа установленных случаев прорыва к об-ш,ему числу исходных пленок. Объектами исследования были пленки водных растворов алкилоламидов жирных кислот унде-циловой, лауриновой и тридекановой с концентрацией от 10 до 10 моль/дм при варьируемой концентрации Na l и варьируемом pH системы. Поверхностно-активные вещества перед проведением опытов тщательно очищали путем многократного переосаждения. [c.201]

НОГО концентрата в чистой воде или с добавлением небольшого количества поверхностно-активного вещества. Затем суспензик> расслаивали под действием силы тяжести на стеклянной воронке диаметром 48 мм и через образовавшийся слой осадка под вакуумом фильтровали осветленную жидкость. Установлено, что добавление поверхностно-активного вещества повышает в определенных условиях скорость фильтрования в 1,5 раза. Это объяснено уменьшением трения жидкости о стенки пор осадка, покрытых гидрофобным слоем поверхностно-активного вещества однако в данном случае не исключено влияние агрегации частиц суспензии под действием этого вещества. Отмечено, что добавление поверхностно-ак- [c.205]

В пробирку диаметром 12 мм и высотой 150 мм наливают 9 мл поверхностно-активного вещества (или его раствор заданной концентрации). Затем пипеткой наливают слой нефти в 2 лед1. [c.180]

По мере увеличения толщины промежуточного слоя растет его давление на нижние капли, что способствует более быстрому выдавливанию вязкой прослойки отделяющей их от дренажной воды, а следовательно, и более быстрой коалесценции. Слой будет нарастать до тех пор, пока количество воды, поступающее в его верхнюю часть в единицу времени, не сравняется с количеством воды, коалесцирующим на межфазной поверхности. Высота слоя зависит от количества дисперсной и сплошной фаз, проходящих через него, от дисперсного состава эмульсии сырой нефти, условий отстоя и межкапельной коалесценции в слое, а также от степени чистоты межфазной поверхности. В зависимости от изменения этих факторов высота слоя будет увеличиваться или уменьшаться. Наиболее медленно во времени может изменяться чистота межфазной поверхности. Препятствующие коалесценции различного рода поверхностно-активные вещества могут накапливаться на ней довольно медленно. Также медленно будет нарастать и высота промежуточного слоя. [c.33]

Действительно, граничные слои жидкостей могут иметь различное происхождение. Граничные слои, сформированные водными растворами электролитов (двойным слоем адсорбированных ионов), чувствительны к изменению концентрации раствора, его состава и температуры. Граничные слои, возникщие под действием поверхностных сил твердого тела, по-видимому, не достигают значительной толщины (до 5,0—15,0 нм) и мало зависят от состава жидкости. Граничные слои растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) в углеводородных жидкостях могут иметь толщину порядка нескольких сот и более нанометров. Это связано с мицеллообразованием в объеме раствора. Толщина и механические свойства таких граничных слоев зависят от состава и концентрации ПАВ и природы растворителя, а их изучение обусловливает решение ряда технических задач [63, 189]. [c.65]

Получены положительные результаты при использовании поверхностно-активных веществ СЯ1-7, ОП-10 и Шкопау. Они обеспечивали несмерзаемость кокса вследствие интенсификации процесса обезвоживания до загрузки кокса в вагоны. Установлено (рис. 100), что присутствие в водном растворе ПАВ ускоряет обезвоживание кокса Б 2-4 раза. Концентрируясь на поверхности раздела, ПАВ образует тончайшие адсорбционные слои, которые резко меняют молекулярную природу и свойства поверхностей, т. е. изменяют условия избирательного смачивания на границе двух ангиполярных веществ вода - углерод. Для применения ОП-7 или [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология