Мицеллярный раствор, образовани

Поверхностно-активные вещества имеют две особенности поверхностную активность и способность образовывать мицеллы. В наибольшей степени образованию мицеллярных растворов способствуют ПАВ-стабилиза-торы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют часто мицеллообразующими или коллоидными. В результате увеличения концентрации ПАВ в растворителе (воде или углеводородах) достигается предел истинной, т. е. молекулярной, растворимости. Если обычные вещества после достижения предельной концентрации выделяются в виде отдельной макрофазы (жидкости или [c.185]

Особенности образования мицеллярных растворов моюще- [c.212]

На процесс м1щеллообразования в водных растворах существенно влияет структура воды, которая способствует выталкиванию углеводородных радикалов из раствора одновременно частично разрущается структура воды. Благодаря дифильному строению молекул ПАВ углеводородные радикалы, взаимодействующие между собой в мицеллах, экранируются полярными гидрофильными группами. Поэтому происходит самопроизвольное мицеллообразование с минимальным поверхностным натяжением на границе раздела мицелла—вода, сопровождающееся умень-и]ением энергии Гиббса системы. Эффектом экранирования объясняется уменьщение энтальпии в процессе мицеллообразования. Взаимодействие отдельных частей молекулы ПАВ в молекулярном растворе с растворителем характеризуется различным изменением энтальпии лиофильная часть взаимодействует с выделением теплоты, лиофобная — с поглощением теплоты. Именно поэтому энтальпия растворения ПАВ имеет небольшие положительные илн отрицательные значения (чаще всего для водных растворов она положительна). В мицеллярном растворе экранирование лнофоб-ных групп приводит к уменьшению поглощения теплоты, т. е. н снижению энтальпии системы по отношению к энтальпии образования истинного раствора. Так как мицеллообразование является процессом возникновения новой фазы, то его можно сравнить с расслоением системы, т. е. с процессом ее упорядочения. Для таких процессов характерно уменьшение энтропии. Таким образом, самопроизвольное мицеллообразование по сравнению с образованием молекулярного раствора обусловлено уменьшением энтальпии [см. уравнение (УГ25)]. [c.297]

В общих чертах эмульсионная полимеризация, вероятно, протекает так, как это впервые представил Гаркинс [66] и как показано па рис. 4. Вначале эмульсионной полимеризации, когда система обычно состоит из мономера, воды, мыла (или другого поверхностно-активного вещества) и водорастворимого инициатора реакции (нанример, персульфата калия), мыло существует главным образом в виде мицеллярного раствора (т. е. небольших грунн анионов жирных кислот, окруженных облаком нейтрализующих катионов), а мономер находится преимущественно в виде мелких капелек, но частично также растворенных в мицеллах мыла. Короче говоря, надо предполагать, что это такая же система, какая обычно получается, когда любая не растворимая в воде органическая жидкость, уравновешивается раствором поверхностно-активного вещества выше критической концентрации образования мицелл [78]. [c.131]

Нейтрализующее действие, однако, само по себе не обеспечивает эффективной работы масла, так как образующиеся соли обладают невысокой стабильностью и постепенно выпадают в осадок, повышая загрязненность узлов и деталей двигателя. В связи с этим большое значение с энергетической точки зрения, как отмечалось выше, приобретают процессы, протекающие на границе раздела между молекулами моюще-диспергирующих присадок и твердой фазой (металлической поверхностью, продуктами углеродистого происхождения). Интенсивность указанных процессов в значительной степени зависит от характера раствора, образуемого моюще-диспергирующими присадками. Известно, например, что молекулы присадок данного типа в процессе растворения склонны к образованию мицеллярных растворов. В свою очередь, склонность к мицеллообразованию, а также строение мицелл моющих присадок зависят от типа присадки, ее концентрации, температуры, присутствия в системе других продуктов[216]. Предполагается наличие сферических, пластинчатых, эллипсоидальных и цилиндрических мицелл [225]. По предварительным данным в мицеллах могут содержаться от 10 до 1000 молекул. [c.212]

Образование мицеллярных растворов ионных ПАВ возможно лишь выше некоторого критического значения температуры, так называемой точки Крафта (рис. ХП1,2). При низких температурах гидратированное твердое ПАВ образует набухший гель, равновесный с истинным раствором (участок /). В точке Крафта [c.406]

Солюбилизация. Мицеллярные растворы ПАВ обладают способностью к солюбилизации — повышенной растворимости углеводородов в водных растворах ПАВ, так как они поглощаются неполярными ядрами мицелл. Солюбилизация протекает самопроизвольно с убылью свободной энергии. При этом образуются прозрачные, термодинамически устойчивые, равновесные системы, не расслаивающиеся со временем. При достаточном количестве взятого углеводорода солюбилизация заканчивается образованием [c.245]

Мыла относятся к коллоидным электролитам, — они могут растворяться в воде молекулярно или коллоидно, образуя мицеллы. Молекулярная растворимость мыл в воде очень незначительна так, для пальмитата натрия при 60° она равна 30 10 мол/л при избытке мыла образуется коллоидный, мицеллярный раствор. Образование мицелл и их структура, а также критическая концентрация мыла, ведущая к образованию мицелл в процессе эмульсионной полимеризации, имеют существенное значение. Опытным путе.м была установлена значительно большая растворимость мономеров в растворах мыла по сравнению с их растворимостью в чистой воде, а также особое расположение молекул мономеров в мицеллах мыла (стр. 172). В этом дополнительное значение применения мыл при эмульсионной полимеризации. [c.165]

Схема вытеснения. Процесс вытеснения происходит при закачке определенного объема мицеллярного раствора и образования в пласте соответствующей оторочки, которая проталкивается оторочкой водного раствора полимера, а затем обычной водой (рис. 114). Загущенную полимером воду подают как промежуточный рабочий агент для повышения равномерности охвата заводнением. Промежуточный рабочий агент можно подавать порциями с постепенно понижающейся вязкостью, например, от вязкости, равной вязкости мицеллярного раствора, до вязкости воды. [c.193]

Способностью к агрегированию в растворах и образованию термодинамически равновесных лиофильных коллоидных систем обладают не только асимметричные по строению молекулы низкомолекулярных ПАВ, но и высокомолекулярные соединения (ВМС), особенно те, в молекулах которых имеются резко различающиеся по полярности участки. Свойства возникающих при этом систем близки к свойствам мицеллярных систем, образованных низкомолекулярными ПАВ, несмотря на то что отдельные частицы могут здесь формироваться при агрегировании всего нескольких крупных молекул во многих случаях, например в растворах глобулярных белков, и одиночные макромолекулы ведут себя как частицы, очень близкие по свойствам мицеллам ПАВ. Полное рассмотрение свойств растворов ВМС, в том числе и лиофильных коллоидных систем, образуемых ими, составляет самостоятельные разделы физической химии растворов и физикохимии ВМС и обычно не включается в современные курсы коллоидной химии. Тем не менее, в рамках данного курса целесообразно привести краткое описание условий образования, строения и свойств подобных систем в их сопоставлении с коллоидными системами, образуемыми низкомолекулярными веществами. [c.236]

Основной недостаток метода — большой расход дорогих химических реагентов, что вызвано необходимостью обеспечения высокой концентрации ПАВ для образования устойчивых мицеллярных растворов. При этом затраты на проведение процесса распределяются неравномерно подавляющая часть приходится на короткий начальный этап внедрения процесса — на период создания мицеллярной оторочки. [c.198]

Таким образом, вытеснение нефти мицеллярными растворами из заводненных нефтяных пластов в общем можно представить в виде двух рассмотренных процессов — образования вала нефти и воды. [c.199]

Так, термин мицелла впервые был введен Мак-Бэиом в 1913 г, для обозначения агрегатов дифильных электролитов в водных растворах. Как известно, фундаментальной характеристикой мицеллообразующих веществ является дифильность их молекул, т, е, наличие в молекуле полярной и неполярной частей. В основе современных представлений о структуре мицеллы лежит модель Дж. Хартли, согласно которой мицеллы имеют жидкоподобное ядро, образованное из полярных головок или углеводородных хвостов (в зависимости от типа мицеллярного раствора). Граничный слой образован соответственно углеводородными частями или полярными группами тех же самых молекул, что формируют ядро мицеллы. Процесс мицеллообразования носит кооперативный характер и начинается по достижении критической концентрации мицеллообразования. Сегодня же понятие мицелла используют не только в его первоначальном смысле, но и более широко для обозначения упорядоченных областей в полимерах, органических коллоидных частиц, обнаруженных в угле, глинах и т. д. Такая трансформация термина мицелла не оправдана. Именно поэтому на Международном симпозиуме по мицеллообразоваиию, солюбилизации и микроэмульсиям было предложено применять его в первоначальном смыс.ш Г1191. [c.71]

Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) -важнейший параметр мицеллярных растворов. Учитывая важность этой величины и встречающееся иногда неправильное ее толкование, мы обсудим этот вопрос более подробно. В целом рекомендации основаны на ранних работах Хартли, который сопоставил ряд противоречивых точек зрения. Многие исследователи отмечали, что образование мицелл начинается или становится заметным выше некоторой области концентрации. [c.54]

Мицеллы представляют собой сферические агрегаты молекул ПАВ, содержащие от 20 до 100 молекул. Образование мицелл в водном растворе приводит к возникновению в водной фазе локальных неполярных сред. Любые растворимые в нефти вещества, такие, как краски, пигменты или неполярные масла, могут растворяться в мицеллах. Используя ионные и неионогенные ПАВ, можно получать смешанные мицеллы, которые часто больше по размерам и числу молекул в мицелле. Если раствор ПАВ содержит поверхностноактивный полимер, на поверхности раздела образуется смешанная адсорбционная пленка полимера и ПАВ. Взаимодействие полимер -ПАВ может происходить и на поверхности мицелл. Когда такие мицеллярные растворы нагнетаются в нефтяной пласт, происходит растворение нефти в мицеллах. [c.55]

Для закачки в пласт подходят только совместимые (т. е. не расслаивающиеся) растворы. При растворении НПАВ в воде происходит образование совместимых прозрачных (мицеллярных) растворов, стабильных дисперсий и расслаивающихся при стоянии эмульсий НПАВ. Рост минерализации приводит к некоторому расширению области стабильных дисперсий и сжатию области мицеллярных растворов НПАВ (табл.79). В целом следует отметить незначительное влияние минерализации на размеры областей существования совместимых растворов НПАВ. [c.186]

Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ) характеризует одно из важнейших свойств поверхностно-активных веществ — образование мицеллярных растворов. Она является энергетической характеристикой равновесия ассоциации молекул ПАВ в растворе. Поэтому определение ККМ важно как для технологических целей, так и для коллоидно-химического изучения структуры растворов ПАВ. [c.14]

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]

Особенности образования мицеллярных растворов определяются также межмолекулярной энергией связи. Она является важным параметром, характеризующим физико-химические показатели растворов присадок, число агрегаций молекул в мицелле, ее размеры, заряд и т.д. Одной из характеристик межмолекулярной (мицеллярной) энергии связи моющих присадок может служить температура, при которой происходит разрушение мицелл - критическая температура 36,37]. Вместе с тем она определяет и температурный диапазон применения указанных присадок. Так, например, сукцинимиды, обладающие наиболее низкой энергией связи молекул в мицеллах, имеют и минимальные значения критической температуры (130-160 С). Салицилаты характеризуются наиболее высокой энергией связи молекул в мицелле и имеют наиболее высокую температуру разрушения (220-230 С). Сульфонатные присадки занимают промежуточное положение (180-190 С). [c.18]

Многие ПАВ с большими углеводородными радикалами из-за пло.хой растворимости ие образуют мицеллярных растворов. Однако при измепении температуры растворимость ПАВ может увеличиваться и обнаруживается мицеллообразование. Температуру, при которой резко увеличивается растворимость ПАВ вследствие образования мицелл, называю-т точкой Крафта (1896 г.). [c.340]

Эффектом экранирования объясняется уменьшение энтальпии в процессе мицеллообразования. Взаимодействие отдельных частей молекулы ПАВ в. молекулярном растворе с растворителем характеризуется различным по знаку изменением энтальпии лиофильная часть взаимодействует с выделением теплоты, лиофобная — с поглощением теплоты. Именно поэтому энтальпия растворения ПАВ имеет небольшие положительные или отрицательные значения (чаще всего для водных растворов она положительна). В мицеллярном растворе экранирование лиофобных групп приводит к уменьшению поглощения теплоты, т. е. к снижению энтальпии коллоидной системы по отношению к энтальпии образования истинного раствора. Так как мицеллообразование можно рассматривать как возникновение новой [c.342]

Адсорбция ПАВ растет с увеличением равновесной концентрации и после того, как в растворе достигается критическая концентрация мицеллообразования и граница раздела фаз заполняется плотно упакованным мономолекулярным слоем ПАВ. Большинство исследователей отмечают, что при равновесной концентрации, приблизительно равной НКМ , адсорбция увеличивается скачкообразно и на изотерме адсорбции при Ср ККМ наблюдается характерный перегиб (рис. 35). Многие исследователи, обнаружившие этот перегиб, относят его за счет переориентации адсорбированных молекул и образования бимолекулярного слоя [1—6]. Доказательства в пользу гипотезы о переориентации молекул и образования бимолекулярного слоя ПАВ при Ср > > ККМи однако, недостаточно убедительны. На неполярных поверхностях, и прежде всего на поверхности углеродных материалов, ионы и молекулы ПАВ ориентированы углеводородными радикалами параллельно поверхности раздела фаз следовательно, на сажах появление бимолекулярного слоя адсорбированных ионов ПАВ маловероятно. Кроме того, в некоторых работах было установлено, что адсорбция ионных ПАВ при С > ККМ намного превышает предельную величину, возможную при формировании бимолекулярного адсорбционного слоя. Такие результаты были, например, получены при измерениях изотерм адсорбции додецилсульфата натрия и додециламина гидрохлорида на графите [51. В ряде работ высказывается возможность формирования в адсорбционном слое, находящемся в равновесии с мицеллярным раствором, трехмерных ассоциатов ионов или молекул ПАВ 17-12]. [c.84]

Если же процесс. мицеллообразования рассматривать как самопроизвольное диспергирование, т. е. образование мицеллярного раствора из макрофаз ко.мпонеитов, то, очевидно, такой процесс будет обеспечиваться энтропийной составляющей как процесс, приводящий систему в то же самое равновесное состояние, но с другой стороны. [c.297]

В последние годы все более широкое применение находят методы обработки ПЗП водными растворами ПАВ, мицеллярными растворами, растворителями и композициями на их основе, полимерными составами. Эффективность применения ПАВ основана на снижении межфазного натяжения на границе раздела нефть—вода, нефть—порода, вода — порода. Кроме того, добавки ПАВ в воду способствуют снижению на-бухаемости глин по сравнению с набуханием их в пресных водах и выносу на поверхность механических примесей (частички глины, песок). Большинство ПАВ, применяемых для обработки ПЗП, препятствуют образованию стойких водонефтяных эмульсий, снижают температуру насыщения нефти парафином, что в совокупности улучшает условия фильтрации. [c.94]

Н. П. Песков (1920) ввел понятие о двух видах устойчивости дисперсных систем седиментационной (кинетической) и агрегативной. Седиментационная устойчивость позволяет системе сохранять равномерное распределение частиц в объеме, т. е. противостоять действию силы тяжести и процессам оседания или всплывания частиц. Основными условиями этой устойчивости являются высокая дисперсность и участие частиц дисперсной фазы в броуновском движении. Агрегативная устойчивость дисперсных систем — это способность противост()ять агрегации частиц. В этом отношении дисперсные системы делят на два класса 1) термодинамически устойчивые, или лиофильные, коллоиды, которые самопроизвольно диспергируются и существуют без дополнительной стабилизации (мицеллярные растворы ПАВ, растворы ВМВ и т. п.). При образовании этих систем свободная энергия Гиббса системы уменьшается (Лй<0) 2) термодинамически неустойчивые, или лиофобные, системы (золи, суспензии, эмульсии). Для них А6 > 0. [c.424]

Как известно, поверхностно-активные вещества (ПАВ) характеризуются двумя основны/ми особенностями поверхностной активностью и способностью образовывать мицеллы. В наибольшей степени образованию мицеллярных растворов способствуют ПАВ — стабилизаторы эмульсий и пен. Эти ПАВ называют часто мяцеллообразующйми или коллоидными. В результате увеличения концентрации ПАВ в растворителе (воде ил углеводородах) достигается молекулярная растворимость. Есл№ обычные вещества после достижения предельной концентрации выделяются в виде отдельной макрофазы (жидкости или осад ка), то мицеллообразующие ПАВ в растворителе образуют at-социаты, называемые мицеллами, которые являются термодинамическими стабильными системами. [c.171]

По мнению Б. Тиссо и Д. Вельте, первичная миграция углеводородов в виде мицеллярных растворов наиболее вероятна на глубинах 1,5-2 км. К такому заключению они приходят, исходя из того, что на этих глубинах раскрытость каналов еще позволяет мицеллам перемещаться по ним в водах отложений на этих глубинах еще достаточно много поверхностно-активных компонентов. При снижении количества поровых вод при погружении пород возможность образования мицеллярных растворов уменьшается. Мицеллярные коллоидные растворы подвержены соответствующим физико-химическим законам, в частности явлению коагуляции, которая происходит при смене характера среды, температуры, концентрации раствора и т.д. В какой-то степени коагуляция, возникновение хлопьев может, конечно, и затруднять первичную миграцию, но, вероятнее всего, образование хлопьев происходит на основной геохимической границе материнская порода-коллектор. Здесь чаще всего изменяется характер среды и возможно вьщеление углеводородов при смешении мицеллярных растворов с водами коллектора. При разрушении мицелл и вьще-лении углеводородов в воде образуется эмульсия. Т.П. Жузе отмечает, что мицеллярные растворы могли играть заметную роль для протекания первичной миграции в Западной Сибири, так как здесь подземные воды богаты поверхностно-активными веществами, в том числе карбоновыми кислотами. [c.208]

Влияние поверхностно-активных веществ на формирование ДАВ и структуру вулканизата. Изучая закономерности вулканизации НК серой в присутствии мер-каптобензтиазолята цинка (Zn-МБТ), ZnO и цинковых солей жирных карбоновых кислот (Zn-мыло), содержащих 6, 10, 14, 18 и 22 атома углерода, Шееле обнаружил [95] существенное увеличение скоростей сшивания и расхода серы с повышением концентрации ускорителя вплоть до мольного соотношения (Zn-MBT) (Zn-мы-ло) =2, не зависящее от типа цинковой соли. По достижении указанного соотношения скорости расхода -серы и сшивания остаются постоянными. Причину повышения скоростей сшивания и расхода серы Шееле связывает с общим увеличением растворимости Zn-МБТ в присутствии цинковых солей. Появление области постоянной скорости расхода серы рассматривается как следствие образования микроагрегатов ускорительной системы, концентрация которых возрастает с ростом длины углеводородного остатка. Это коррелирует с возрастающей склонностью солей жирных кислот при увеличении молекулярной массы образовывать мицеллярные растворы с частицами определенной структуры. Обнаруженное в [c.242]

Молекулярная теория мицеллообразования и свойств мицеллярных растворов построена на базе моделей, отражающих основные особенности молекул мицеллообразующих поверхностно-активных веществ (ПАВ). Эти модели обоснованы с помощью исследований свойств жидких систем, состоящих из сравнительно простых молекул, которые характеризуют поведение фрагментов сложных молекул ПАВ, В разбавленных водных растворах молекулы алкилфениловых эфиров полиоксиэтилен-гликолей (АФПЭГ) образуют с молекулами воды клатратно-гидратные структуры. В растворах гибких, т. е. способных к внутреннему вращению молекул ПАВ мицеллообразование представляет собой фазовый переход второго рода. При этом, в узком интервале концентраций ПАВ протекают коллективные реакции распада клатратно-гидратных структур с образованием агрегатов, имеющих структуру мицелл. [c.255]

Лиотропный нематический жидкий кристалл может быть образован не только растворенными в воде молекуламич тержнями, но также и растворенными в воде цилиндрическими мицеллами амфифила, которые будут играть роль стержней (см. раздел 3.5). Такая нематическая фаза может находиться в равновесии с изотропным мицеллярным раствором (а также с ламеллярной и гексагональной фазами [4].). [c.40]

Конечно, всякие промежуточные теории, допускаюхцие существование окруженных аморфным веществом регулярных кристаллов (так называемые мицеллярные представления), сводятся к допущению неравновесного состояния материала и становятся абсурдными при переходе к растворам. Образование кристалла связано с фазовым переходом, и рассмотрение роев (наличие которых неизбежно в любой жидкости, в том числе и в высокополимерной) как новой фазы автоматически приводит к признанию непрерывности фазового перехода, что противоречит принятому нами определению кристалла [4]. [c.222]

Коллоидная стабильность растворов присадок тесно связана со склонностью к образованию ими мицеллярных растворов. В свою очередь последняя зависит от строения аниона, типа катиона и щелочного числа присадки (для моющих). Так, при прочих равных условиях склонность присадок к мицеллообразованию возрастает в ряду алкилфеноляты < диалкилдитио-фосфаты < сульфонаты салицилаты, а также в ряду [c.31]

При э.мульгировании мономера происходят два процесса равновесное растворение мономера в мицеллах мыла (образование мицеллярного раствора) и образование эмульсий (эмульсионное диспергирование). Реакционная смесь состоит таким образом из двух видов дисперсных частиц мицелл коллоидного электролита, содержащих мономер, и капель эмульсии, стабилизированных эмульгатором. [c.172]

Почти в каждой работе, посвященной фракционированию, отмечается образование мицеллярных растворов. Меррет [60, 61] подробно описывает поведение мицеллярных растворов продукта прививки метилметакрилата на натуральный каучук. [c.131]

ККМ1 считать микрогетерофазной системой, образованной двумя фазами — раствором одиночных ионов (или молекул) ПАВ и диспергированной фазой, состоящей из ассоциатов ионов или молекул ПАВ достаточно большого размера. В двухфазной модели мицеллярных растворов ПАВ ори концентрации больше НКМ полидисперсность мицелл не является существенным фактором. Постоянство концентрации одиночных ионов ПАВ в таких растворах может быть следствием аналогии между насыщенным раствором, в котором концентрация не зависит от количества и дисперсности присутствующей равновесной твердой фазы, и мицеллярным. [c.9]

Форма и размер мицелл ионных ПАВ зависят от химической структуры ионов ПАВ, концентрации раствора и содержания в нем посторонних электролитов. Теоретический анализ зависимости формы мицелл ионных ПАВ от размеров ассоциатов показывает, что при концентрации мицеллярных растворов, близкой к ККМх, наиболее вероятно образование сфероидальных мицелл [107]. Увеличение количества ионов ПАВ, ассоциированных в мицеллу (увеличение фактора ассоциации или числа агрегации ), вызывает постепенное превращение сфероидальных мицелл в эллипсоидальные вследствие этого уменьшается площадь поверхности углеводородного ядра мицеллы, приходящаяся на одну полярную группу каждого из ионов ПАВ, образующих мицеллу (это наиболее справедливо в тех случаях, когда ионогенные группы связаны с линейными углеводородными радикалами). Если фактор ассоциации ионов ПАВ не очень велик, наиболее вероятной является структура эллипсоида, образованного вращением эллип-са вокруг меньшей оси, т. е. сплюснутого на полюсах, поскольку у таких эллипсоидов отношение поверхности к объему меньше, О чем у вытянутых к полюсам эллипсоидов, образованных вращение м / эллинса вокруг большей оси. [c.17]