Системы гидрофобные

Гидрофобные взаимодействия. Биополимеры — белки и нуклеиновые кислоты — функционируют главным образом в водном окружении. Гидрофобные силы — силы специфического отталкивания между неполярными атомными группами и молекулами воды. Это энтропийный эффект, определяемый особенностями структуры воды как конденсированной системы. Гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль в формировании структуры белков, надмолекулярных систем (мембраны) и т. д. [c.58]

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]

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называются вещества, концентрирующиеся на поверхности раздела фаз гетерогенной системы и снижающие поверхностное (межфазное) натяжение. Молекулы ПАВ содержат гидрофильные атомные группы, обеспечивающие растворимость ПАВ в воде, и гидрофобные, чаще всего углеводородные атомные группы, которые при достаточно большой молярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных растворителях. С помощью ПАВ можно влиять на энергетическое состояние и структуру межфазной поверхности системы и этим регулировать свойства гетерогенных и микрогетерогенных систем. [c.284]

Коэффициент распределения зависит от химического строения растворенного вещества и обоих растворителей (первоначального и вторичного) и является результатом действия тех же межмолекулярных сил, которые влияют на растворимость. Растворимость в одной жидкости и распределение растворенного вещества между двумя несмешивающимися жидкостями могут совершенно различаться по своему характеру. В системах вода—органическая жидкость— растворенное вещество замечено влияние разных групп, содержащихся в молекуле растворенного вещества, на коэффициент распределения (отношение концентрации в органической фазе к концентрации в воде). Эти группы по своему характеру могут быть гидрофильные, облегчающие растворимость в воде, и гидрофобные, способствующие растворимости в органической жидкости. К числу первых относятся группы ОН, 1 Нд, СООН, ко вторым—группы со связью С—Н, продолжающие углеродную цепь. Эти явления качественно [c.24]

Система (9.59) содержит пять эмпирических функций двух переменных /с,., Pj (г = 1, 2, 3 ] = 1, 2). В качестве их аргументов можно выбрать любые две насыщенности из трех, в сумме составляющих единицу. Однако в силу несимметричности уравнений капиллярного равновесия относительно номеров фаз удобно зафиксировать аргументы и придерживаясь правила нумерации фаз, учитывающего их различия по смачиваемости породы пласта. Будем считать, что индекс i = 1 всегда отвечает наиболее смачивающей фазе, г = 2-наименее смачивающей (или несмачивающей) фазе, а г = 3-жидкости с промежуточной смачиваемостью. Кроме того, считаем, что краевые углы смачивания в каждой точке одинаковы. Тогда для системы вода-нефть-газ такой способ упорядочивания фаз будет зависеть от того, какой является пористая среда-гидрофильной (лучше смачиваемой водой) или гидрофобной (лучше смачиваемой нефтью). В гидрофильной среде индексы 1, [c.284]

Отсутствие кислорода в молекуле и гидрофобность н-парафинов предполагает адаптацию микроорганизмов, т. е. синтез соответствующих ферментных систем. Адаптация клетки включает индукцию микросомальной ферментной системы с цитохромом Р-450 и сопряженных с ней путей метаболизма. Биохимические исследования [271] подтвердили накопление цитохрома Р-450 при утилизации н-парафинов, но до сих пор не известны факторы, определяющие меха-низ.м и биохимические закономерности адаптационных процессов, протекающих в течение лаг-фазы и определяющие ее продолжительность [c.100]

В более сложных системах гидрофобные взаимодействия могут оказаться фактором, направляющим процесс в сторону образования структур определенного типа. В белковых молекулах, находящихся в воде, свертывание пептидной цепи происходит так, что углеводородные части молекулы располагаются во внутренних областях частицы, тогда как гидрофильные группы обращаются к водной среде. [c.270]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)— химические сое-дписния, сиособные адсорбироваться на поверхности раздела фаз жидкость — твердое тело , жидкость — газ , жидкость — жидкость и т. д. и существенно изменять физико-химические свойства системы, в первую очередь поверхностное (межфазное) натяжение. Такое явление определяется ассиметричным, ди-фпльным характером молекул поверхностно-актпвного вещества, состоящих из полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной) групп. [c.189]

Очевидно, что благодаря взаимодействию между А и В в непосредственном контакте с углеводородными молекулами остается меньше молекул воды. В результате степень упорядочения системы гидрофобными молекулами снизится, а энтропия системы возрастет (Д5>0). Хотя нарушение структуры гидрат-ных оболочек вокруг А и В требует затраты некоторого количества тепловой энергии (ДЯ>0), при ассоциации А с В свободная энергия уменьшается (Д0< 0). Следовательно, ассоциация аполярных молекул или аполярных групп больших молекул в воде, сопровождающаяся уменьшением числа молекул воды в гидратных оболочках, энергетически выгодна. Описанное явление известно под названием гидрофобного взаимодей- [c.53]

Причиной мицеллообразования является наличие в молекуле сильно полярной группы и гидрофобного радикала [211]. Одна из этих групп способствует растворению молекулы ПАВ в данной среде, а другая препятствует ему. Таким образом, мицеллы представляют собой межмолекулярные ассоциаты ПАВ вокруг собственного ядра с образованием на конечной стадии новой фазовой границы раздела со средой. При этом возникает наиболее энергетически выгодное состояние системы, когда гидрофильные группы окружены гидрофильными, а гидрофобные — гидрофобными. [c.198]

Известно, что ПАВ имеют полярное, асимметричное строение молекулы. Такое строение является причиной их адсорбции на границах раздела и образования поверхностного молекулярного слоя. Ориентация полярных молекул в поверхности раздела твердое тело— жидкость происходит таким образом, что своею полярной частью молекулы должны быть обращены к поверхности адсорбента, если она гидрофильна, углеводородной же частью — в сторону непо.чяр-ного или малополярного растворителя и наоборот — д.тя системы гидрофобный адсорбент — полярный растворитель. Это ведет к понижению свободной энергии поверхностного слоя. Адсорбция при этом должна зависеть не только от природы адсорбента, но п от природы растворителя и адсорбируемого вещества. [c.150]

В ряду ДНФ олеат натрия способность к адсорбции на гидрофобных поверхностях в системе гидрофобный краситель — вода уменьшается и возрастает способность к адсорбции на гидрофильных поверхностях. Олеат натрия эффективно понижает прочность при диспергировании гидрофильных твердых тел — кварца, кальцита и др. [141]. [c.73]

Экспериментально обнаружено образование жидких пленок на поверхности лед — пар [308—312], а также на границе между льдом и твердыми поверхностями [31, 313—317]. В последнем случае толщина незамерзающей прослойки тей больше, чем выше гидрофильность твердой подложки. Так, для гидрофобного тефлона толщина прослойки не превышает 0,5 нм при —3°С, в то время как для гидрофильной поверхности частиц силикагеля она приближается при той же температуре к 3 нм. Эти измерения были выполнены методом ЯМР для замороженных дисперсий аэросила [315]. Толщина /г определялась как частное от деления объема жидкой фазы в замороженной системе (по площади узкого сигнала) на суммарную поверхность частиц. [c.102]

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]

Значительный интерес для понимания деталей механизма непрерывной сорбции представляет информация о коэффициентах диффузии веществ, ответственных за кинетику процесса фазового распада, и, вероятно, образования зародышей частиц дисперсной фазы. С этой целью можно воспользоваться уравнением (6.22), определяя экспериментально, как показано на рис.6.21, кр и У кр. Оказалось, что найденные таким образом 0< Ви о (табл. 6.5), но близки к О, рассчитанным по кинетике набухания и нарастания мутности (6.20). Это означает, что ответственным за процессы образования, роста и коалесценции частиц дисперсных фаз в системе гидрофобный полимер — примесь — вода является не трансляционная диффузия молекул воды, а миграция примесей или функциональных добавок, входящих в состав полимерных материалов. Если воспользоваться зависимостью (3.7), связывающей коэффициент диффузии низкомолекулярных веществ в эластомерах с их молекулярной массой, можно показать, что ММ примесей 200—250. [c.247]

Аэрогель гидрофобный при свободной засыпке в смеси с жидким кислородом, по-видимому, не образует взрывчатой системы, однако он интенсивно горит как в жидком, так и в газообразном кислороде. [c.60]

С целью определения возможности применения для конкретной системы теории коагуляции гидрофобных золей [1, 2, 3, 4, 5] были проведены лабораторные исследования. Оценка коагулирующей способности электролитов производилась по методике Ю. М. Глазмана [3]. [c.110]

Термины гидрофильный и гидрофобный в настоящее время применяются в более широком смысле и к неколлоидным системам, характеризуя способность или неспособность материала связывать воду. Так, гидрофильными иногда называют материалы, смачивающиеся водой, противопоставляя их материалам, не смачивающимся водой, называемым гидрофобными. [c.507]

По Ребиндеру прочность слипания частиц дисперсной фазы зависит от фильности компонентов системы [17]. Наиболее прочные контактные связи возникают у гидрофильных частиц в гидрофобной среде, преобладание сил притяжения над силами отталкивания делает подобные системы неустойчивыми. [c.29]

Наряду с этим появление в масле железных и прочих мыл ускоряет реакции окисления, так как эти мыла являются, как мы знаем, положительными катализаторами окисления масел. Наконец, образующиеся мыла, являясь гидрофобными эмульгаторами, способствуют образованию стойких эмульсий масла и воды в системах, где появление последней возможно (в паровых турбогенераторах, в картере автомобильного двигателя и т. д.). Нарушение нормального отстоя воды от масла понижает качество смазки и может приводить к авариям двигателей и машин. [c.232]

Дисперсная фаза необратимых систем, т. е. систем, сухой остаток которых не способен самопроизвольно диспергироваться, слабо взаимодействует с дисперсионной средой. Такие системы относятся к лиофобным (в случае водной дисперсионной среды — к гидрофобным). Это золи металлов, суспензии оксидов железа и алюминия и др. [c.66]

Лиофильность и лиофобность коллоидов. Лиофиль-ностью называется способность частиц коллоида очень сильно и в большом количестве связывать молекулы дисперсионной среды, образуя сольватные оболочки. В противоположном случае, т. е. когда частицы не могут так сильно взаимодействовать с этими молекулами, говорят о лиофобиости коллоида. В частном случае водных коллоидных растворов в том же смысле пользуются терминами гидрофильность и гидрофобность . Разные коллоидные системы могут обладать различной степенью лиофильности. [c.507]

Одним из основных параметров, характеризующих физикохимическую природу пластовой системы, следует считать смачиваемость пласта вытесняющим агентом. В связи с этим нефтесодержащие коллекторы следует классифицировать как а) гидрофильные (0 30" ) б) гидрофобные (0>9О°) в) породы с промежуточным значением угла смачиваемости (ЗО°<0<9О°) г) породы с переменны.м значением угла смачиваемости в микро-и макромасштабе. [c.100]

Такие представления согласуются с теорией фазовых переходов в нефтяных системах в ряде случаев (например, создание гидрофобных двух слоев повышенной прочности, предотвращающих прилипание и примерзание сыпучих материалов к поверхности гор-но-транспортного оборудования, пластического слоя необходимой [c.68]

Ввиду такой особенности строения поверхностно-активное вещество (ПАВ) концентрируется на поверхности раздела фаз, ориентируясь своей гидрофобной группой к масляно-жировому компоненту системы, а гидрофильной — к воде. В результате значительно уменьшается поверхностное натяжение, что способствует хорошему смачиванию материала и переходу загрязнений в воду. По )ерхностно-активные веш,ества обладают также эмульгирую-ш,ими и диспергируюш,ими свойствами, пенообразующей способностью и т. д. [c.12]

Очевидно, адсорбция породой различного количества асфальтенов приводит не только к различной степени гидрофобности породы, но и к различным свойствам граничного слоя нефти. Следовательно, будет меняться в определенной степени и характер вытеснения. Поэтому следует остановиться на исследованиях Н. Н. Таирова и М. М. Кусакова [175], которые показали, что при изменении давления в системе углеводородная жидкость—вода— кварц, создаваемого метаном, меняется краевой угол смачивания кварца углеводородной жидкостью. [c.177]

В частности, представляет интерес углеводородная основа с низким содержанием ароматических компонентов. Химическая основа такой дисперсной среды представляет собой производные альдегидов и кетонов (ацетали). Такая система гидрофобной эмульсии на основе химреагентов производства фирмы Хёхст и Heikel KgaA широко используется при бурении скважин на акватории Северного моря и на побережье [c.206]

В качестве наглядной модельной системы гидрофобного взаимодействия могут служить стеклянные бусинки, покрытые дихлордиметилсиланом. Бусинки можно рассматривать как частички твердого углеводорода, так что кроме гидрофобного никакие другие взаимодействия невозможны. В упорядоченных растворителях (типа воды или формамида) бусинки скапливаются если понижать полярность растворителя добавлением спирта, то скопление бусинок при определенном соотношении смеси распадается на отдельные бусинки 150]. [c.23]

Необходимо отметить весьма интересное свойство - антагонистичность гидрофобных и гидрофильных эмульгаторов при одновременном присутствии одни эмульгаторы стремятся вытеснить другие, что приводит иногда к обращению фаз, т. е. к превращению эмульсии Н/В в эмульсию В/Н и наоборот. Часто в результате обращения фаз образуются так называемые множественные эмульсии, в которых дисперсная фаза сама является эмульсией, содержащие глобулы другой фазы. Множественная эмульсия может возникнуть при одновременном присутствии в системе двух эмульгаторов, противоположных по своему действию. Часто множественными являются ловушечные эмульсии, образующиеся в процессе обессоливания нефти (улавливаемая нефть в отстойниках сбрасываемой воды), особенно при применении смеси анионных и неионогенных деэмульгаторов. [c.16]

Ацилированные препараты хитозана в водной среде набухают, образуя системы, обладающие высокой селективной сорбционной способностью по отношению к аминокислотам, красителям, а также к разделению рацемических смесей. Это обусловливает интерес, который представляют данные препараты в качестве полимерного носителя в гель-хроматофафии, а также при изготовлении волокнистых и пленочных материалов медико-биологического назначения. Под влиянием гидрофобных ацильнЫх радикалов сорбированная этими препаратами при набухании вода частично гидратирует полимерный субстрат, а частично остается инклюдйрованной в порах геля. При этом изменяется структура жидкой воды, обусловливая возможность регулирования интенсивности гидрофобных взаимодействий в системе. В табл. 6.6 приведены результаты экспериментов по изучению взаимодействия воды в изотермических условиях (298 К) с ацилированными препаратами хитозана. [c.334]

Третичная структура белков предопределяет особенности взаимного расположения полипептидных цепей в фибриллах и (или) глобулярных структурах. Для каждого вида белка характерна определенная третичная структура. Третичная структура белков стабилизируется различными видами межмолекулярных контактов водородных, диполь-дипольных, солевых, дисульфидных, амидных, сложноэфирных связей. Существенное значение в формировании и фиксации третичных структур ифают гидрофобные взаимодействия в водно-белковых системах. [c.347]

Один из осложняющих физнко-геологнческнх факторов в коллекторе баженовской свиты — полное отсутствие в породе признаков свободной воды. Это означает, что порода имеет преимущественно гидрофобную поверхность. Отсюда вытекает сложность представления о характере фильтрационных микропроцессов в матрице гидрофобных глин и даже в трещинной системе со стенками трещин из гидрофобной массы. В то же время для качественных и количественных оценок механизма нефтеизвлечения (особенно при воздействии на пласты физико-химическими реагентами) знание этих микропроцессов обязательно и весьма существенно. Поиск и применение рабочих агентов воздействия в условиях уникальных коллекторов баженовской свиты невозможно осуществить без глубокого раскрытия физико-химических микропроцессов в гидрофобных пластах. В настоящее время идет интенсивное изучение этих микроироцессов в лабораториях ВНИИ, СибНИИНП и других институтов. [c.14]

Институтом ВНИИПИчерметэнергоочистка и Одесским политехническим институтом разрабатываются схемы установок с гидрофобным теплоносителем, в которых испарение осуществляется в адиабатных ступенях. В одной из установок гидрофобный теплоноситель перекачивается в трубах конденсаторов. Вследствие этого достигаются большая поверхность теплообмена и высокие затраты энергии. Во второй установке предусмотрен дополнительный контур (контактный теплообменник и насос для замкнутой рециркуляции дистиллята), что, естественно, привело к усложнению системы. Строительство разрабатываемых установок намечается на металлургических заводах страны. [c.42]

Длина углеводородного радикала оказывает решающее влияние иа мицеллообразование в водных средах. В процессе мицеллообразования ионии<ение энергии Гиббса системы тем больше, чем длиннее углеводородная цепь. Исследования показывают, что образование предмицеллярных ассоциатов наблюдается в поверхностно-активных электролитах с длиной углеводородной цепи более четырех атомов углерода. Однако в таких соединениях недостаточно выражено различие между гидрофильной и гидрофобной частями (высокое значение ГЛБ). В связи с этим энергия агрегирования недостаточна, чтобы удержать молекулы от беспорядочного теплового движения. Как правило, способность к мицеллооб-разовапию свойственна молекулам ПАВ с длиной углеводородного радикала более 8—10 атомов углерода. [c.300]

Давно известно, что эффективно стабилизируют эмульсии против коалесцепции определенные высокодисперсные порошки. Химическая природа этих частиц является менее важной, чем их поверхностные свойства. Основные требования к ним 1) размер частиц должен быть очень малым по сравнению с размером капли 2) частицы должны иметь определенный угол смачивания в системе масло — вода — твердое. Твердые, сильно гидрофильные частицы (например, двуокись кремния в среде с pH = 10) легко переходят в водную фазу наоборот, сильно гидрофобные частицы, в частности, твердые частицы с очень длинными углеводородными цепями) переходят в масло. Эмульгирование происходит частицами с соответствующим балансом гидрофильности и гидрофобности, причем непрерывная фаза образует с поверхностью раздела острый угол. Например, окись алюминия (глинозем) способствует образованию эмульсий М/В, а газовая сажа — В/М. Такая зависимость от смачивания изучена Шульманом и Леем (1954) и Такакува и Такамори (1963). [c.113]

Механизм действия кремнийорганических (ПМС) и суспензионных (парафин, резиновая и полиэтиленовая крошки) пеногасите-лей отличается от изложенного выше. Присутствие в промывочных жидкостях высокогидрофобного материала приводит к адсорбции на его поверхности пузырьков воздуха, которые при благоприятных условиях (снижение давления) коалесцируют и в виде крупных пузырей выходят из системы [55]. Дегазация происходит на поверхности глобул эмульгированного реагента (кремний-органические добавки) или на поверхности гидрофобной суспензии. [c.167]

Как указывалось в предыдущем разделе, близкое геометрическое расположение триады А5р-Н1з-5ег в активном центре сериновых протеаз называлось системой с переносом зарядов. Эти группы находятся в гидрофобном окружении во внутренней области фермента, и атаке гидроксильной группой серииа способствует отщепление протона по механизму общеосновного катализа имидазольным кольцом остатка гистидина. Это приводит к [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология