Поверхностные слои растворов структура

Раствор, приготовленный из ацетата целлюлозы, растворителя (ацетона и воды) и агента набухания (перхлората магния, иногда формамида) в соотношении 22,2 66,7 10,0 и 1,1% (масс.), поливается тонким слоем на стеклянную пластину, подсушивается в течение нескольких минут и затем погружается в холодную воду при температуре около О °С, где выдерживается в течение 1 ч до отделения пленки от подложки. За это время происходит практически полное формование мембраны. В начальной стадии формования ацетон быстро испаряется с поверхности отлитой пленки и на ней образуется гелеобразный слой, препятствующий испарению растворителя с более глубоких слоев раствора полимера Таким образом, в момент погружения в воду, являющуюся осадителем для данного раствора, система представляет собой желированную оболочку, внутри которой находится раствор. В момент соприкосновения с водой гель затвердевает, сохраняя очень тонкую структуру пор поверхностного слоя. Раствор полимера, находящийся внутри оболочки, коагулирует медленнее, так как диффузия воды сквозь поверхностный слой затруднена. При этом водой вымывается как растворитель, так и порообразователь. [c.48]

СТРУКТУРА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ РАСТВОРА [c.200]

Структура поверхностного слоя раствора 201 [c.201]

Структура поверхностного слоя раствора ПЛ. [c.203]

Структурные особенности полимерных пленок определяются их формой, при которой отношение площади поверхности изделия к его объему очень велико. Поэтому те свойства пленок, которые в наибольшей степени зависят от их структуры, определяются свойствами поверхностных слоев, которые у большинства пленок существенно отличаются от свойств материала, удаленного от поверхности. Наиболее резким отличием структуры поверхностных слоев от структуры в объеме характеризуются, в частности, все пленки, изготавливаемые формованием из растворов на твердую подложку. Это обусловливает специфичность свойств поверхностных слоев. Изложенное хорошо иллюстрируется работами по изучению, струк-туры эфироцеллюлозных пленок, полученных формованием из растворов на твердой подложке [5]. Отличия в структуре слоев определяются структурными особенностями верхней или, как принято называть, воздушной стороны пленки и нижней ( зеркальной ) стороны. Следовательно, пленочные материалы, формуемые на твердой подложке, отличаются существенной слоевой структурной неоднородностью (рис. 1.1), причем в общем виде можно различить, по крайней мере, три слоя с различной структурой. Верхний ( воздушный ) слой, соприкасающийся в процессе формования пленки с воздухом, характеризуется наибольшей плотностью упаковки структурных образований в результате наиболее полно прошедших релаксационных процессов. Этому способствуют процессы диффузии молекул растворителя из глубинных слоев на поверхность пленки по мере ее высушивания при пленкообразовании. В то же время нижний ( зеркальный ) слой пленки, соприкасающийся с зеркальной твердой поверхностью, па которой осуществлялось формование пленки, обладает наименее устойчивой плоскостно-ориентированной структурой в результате фиксирующего действия твердой подложки при [c.20]

Из изложенных представлений о механизме образования и структуре поверхностного слоя раствора следует, что даже одно различие структурных организаций ассоциата макромолекул предопределяет отличие структуры твердой полимерной пленки в объеме и поверхностных слоях. Протекание н<е процессов испарения растворителя и сорбции паров еще более усугубляет эти различия. Возможно, комплексом описанных выше явлений определяется целесообразность выдерживания полимерных растворов в контакте с газовоздушной средой с целью получения асимметричных обратноосмотических мембран, к которым относят мембраны с высокой плотностью поверхностного слоя толщиной 0,1—5 мкм. Спецификой формирования поверхностного слоя в зависимости от свойств полимерных растворов, вероятно, объясняются различные точки зрения ряда исследователей [76—78] на влияние стадии выдержки жидкой пленки полимерного раствора в контакте с воздушной средой на свойства обратноосмотических мембран. [c.53]

Способы формования трубчатых мембран и изготовления ТФЭ. Трубчатые мембраны формуются, как правило, из концентрированных растворов ацетатов целлюлозы или полиамидов и имеют, так же как и плоские мембраны (см. стр. 48), асимметричную структуру, состоящую из тонкого и плотного активного (селективного) поверхностного слоя и пористого подслоя. [c.127]

Так как разделение происходит на границе раздела мембрана — раствор, то указанный размер пор необходим лишь в поверхностном слое мембраны, обращенном к раствору. Для снижения гидравлического сопротивления целесообразно изготовление мембран с анизотропной структурой по толщине. [c.212]

Процессы адгезии играют значительную роль в технологии получения текстильных и композиционных материалов, клеев, строительных материалов и т.д. Существующие термодинамические теории адгезии основаны на результатах исследований энергии межфазного поверхностного натяжения, краевых углов на границе субстрат - адгезив , а также смачивания и растекания адгезива на межфазных границах с учетом вязкости и различного вклада межмолекулярных сил [2, 6, 7]. При этом недостаточно учитывается структура поверхностного слоя молекулярных растворов полимеров и их отклонения от идеальных. [c.11]

К. При этом уголь частично реагирует с СОа и водяным паром с образованием СО и Нг. Изменение структуры угля показано на рис. 101. Активированный уголь как адсорбент применяется в противогазах, а также для очистки воздуха на промышленных предприятиях, для осветления различных растворов и т. п. Высокая адсорбционная способность активированного угля объясняется, как это видно из рис. 101, сильно развитой поверхностью. Так, суммарная поверхность всех пор, заключающихся в 1 г такого угля, составляет от 300 до 1000 м . Такая огромная площадь обусловливает возникновение большого молекулярного силового поля и, стало быть, избыток поверхностной энергии на границе уголь — газ. За счет свободной поверхностной энергии и происходит адсорбция газа, т. е. повышение его концентрации в поверхностном слое угля при одновременном понижении концентрации газа в окружающем пространстве. [c.346]

Рентгенографические методы анализа щироко используются для изучения структуры, состава и свойств различных материалов, и в том числе, строительных. Широкому распространению рентгенографического анализа способствовала его объективность, универсальность, быстрота многих его методов, точность и возможность решения разнообразных задач, часто не доступных для других методов исследования. С помощью рентгенографического анализа исследуют качественный и количественный минералогический и фазовый состав материалов (рентгенофазовый анализ) тонкую структуру кристаллических веществ — форму, размер и тип элементарной ячейки, симметрию кристалла. Координаты атомов в пространстве (рентгеноструктурный анализ) степень совершенства кристаллов и наличие в них зональных напряжений размер мозаичных блоков в монокристаллах тип твердых растворов, степень их упорядоченности и границы растворимости размер и ориентировку частиц в дисперсных системах текстуру веществ и состояние поверхностных слоев различных материалов плотность, коэффициент термического расширения, толщину листовых материалов и покрытий внутренние микродефекты в изделиях (дефектоскопия) поведение веществ при низких и высоких температурах и давлениях и т. д. [c.74]

На границе раздела фаз происходит пространственное разделение зарядов и образование своеобразного микроконденсатора — двойного электрического слоя. Термин двойной электрический слой означает пространственное разделение двух слоев зарядов противоположного знака. Обычно этим термином пользуются также и для характеристики строения границы раздела между электродом и раствором, хотя структура этой границы является более сложной двойные слои образуются целиком и в металле, и в поверхностном слое ориентированных диполей растворителя, и в результате различной адсорбции ионов противоположного знака. [c.26]

Для изучения поверхности электродов и явлений адсорбции используют оптические методы. Часть этих методов предназначена для исследования поверхностного слоя электродов, погруженных в раствор электролита и включенных в электрохимическую цепь. Таким образом получается информация о состоянии границы раздела фаз при заданном составе раствора и заданном потенциале электрода. К этим методам относятся эллипсометрический метод, а также методы обычного зеркального и неполного внутреннего отражения. Другая часть оптических методов изучения поверхности электродов требует удаления их из раствора, просушки и последующего исследования в глубоком вакууме. К этим методам относятся дифракция медленных электронов, Оже-спектроскопия, фотоэлектронная спектроскопия (рентгеновский микроанализ), сканирующая электронная микроскопия и некоторые другие методы. Эти методы дают информацию о микроструктуре поверхности твердых электродов, о химическом составе поверхностного слоя, изменение которого могло произойти в результате необратимой адсорбции тех или иных компонентов раствора, о составе и структуре возникших на поверхности окисных пленок. Однако для изучения обратимых адсорбционных явлений на электродах эти методы не подходят. [c.80]

Таким образом, рассмотрение формы и взаимного расположения кривых заряжения позволяет сделать ряд важных качественных выводов о строении границы электрод — раствор в условиях, когда на поверхности электрода происходит адсорбция атомов водорода и кислорода. Чтобы на основе этого метода сделать количественные выводы о структуре поверхностного слоя платиновых металлов, необходимо использовать термодинамическую теорию водородного электрода, развитую в последние годы в работах А. Н. Фрумкина, О. А. Петрия и сотр. [c.71]

Отличительной особенностью большинства поляризационных кривых, снятых Б гальваностатическом режиме при высоких Е в присутствии органических веществ в растворе, является либо скачок потенциала, либо достаточно резкий перегиб на /, -кривой (например, рис. 8.9) при значениях 2,0ч-2,3 В (отн.н.в.э.). Этим потенциалам отвечают торможение реакции выделения кислорода и начало окисления исходного органического соединения. При дальнейшем увеличении плотности тока вслед за участками довольно плавного роста Е наблюдаются новые изломы на кривых, которым часто соответствуют изменения направления анодных процессов, вероятно, вследствие изменения структуры поверхностного слоя (см. п. 3.3). [c.288]

Высокие анодные потенциалы необходимы для генерирования частиц радикального типа из молекул субстрата, растворителя и (или) соответствующих компонентов раствора (например, Р из НР или Р ). Образование таких частиц и их дальнейшие превращения определяются не только собственно высоким значением потенциала электрода, но и структурой поверхностного слоя, включающего в себя оксиды, адсорбированные ионы и органические частицы (см. гл. 3). Синтез продуктов радикальных превращений возможен и при <2,0 В, однако в этих условиях преимущественно протекают реакции деструктивного окисления исходных органических веществ до воды, оксида углерода (IV), оксида углерода (И), формальдегида и т. п. [c.289]

Ко второй группе относятся вещества, которые бывают поверхно-стно-активными на границе двух несмешивающихся жидкостей или на твердых поверхнос-Дях раздела, но не образующих структуру ни в объеме раствора, ни в поверхностных слоях. Такие вещества в самом общем виде можно назвать диспергаторами поскольку, адсорбируясь и тем самым понижая свободную поверхностную энергию жидкости или твердого тела, они облегчают процесс образования новых поверхностей, т. е. диспергирования в данной среде (процессы распыления жидкостей, эмульгирования, диспергирования твердых тел). [c.67]

Указанные иллюстрации являются, конечно, простейшими схемами, поясняющими сущность адсорбции из растворов при помощи наиболее простой модели — монослоя. Для выяснения действительной структуры поверхностного слоя необходим более детальный анализ — сопоставление количества адсорбированного вещества а с числом молекул в плотном монослое или с величиной So. Изотермы (рис. 65) не дают непосредственно предела адсорбции, т. е. полного количества адсорбированного вещества а> , но оно может быть найдено графически, если зависимость поверхностного избытка л от Л г является в определенном интервале линейной, например для изотермы типа II (рис. 67). Полное количество компонента 2 в поверхностном слое объемом Va равно сумме избытка х и того количества, которое находилось бы в поверхностном слое без адсорбции [c.175]

При силойом и скоростном точении стали, а также при лазерной, электрогидроимпульсной, электроискровой, электронно-лучевой, плазменной обработке и других в поверхностных слоях возникает структура, которая в 3 %-ном растворе НЫОз в этиловом спирте не травится, остается белой. Эта структура имеет особенные физико-химические и электрохимические свойства, резко отличающиеся от исходного металла и друг от друга. Методы, позволяющие получать на обрабатьтаемой поверхности сплавов белые слои, получили название импульсной технологии. [c.113]

О структуре поверхностных слоев можно судить и по их механическим свойствам, на что давно было обращено внимание [3, 11]. Для полиглицеридов величины вязкости поверхностного слоя раствора т] показаны в табл. 3. В свежеобразованных слоях вязкость повышается с удлинением углеводородного радикала и полиглицеридной цепи. В слоях, измеренных через 30 минут, т. е. за время, близкое к Тр или превышающее его, вязкость сильно растет и достигает значительной величины -/ 5 = 54 пов. пуаз (в полиглицеридах с 16 С-атомами). Высокая вязкость, порядка 40 пов. пуаз, наблюдалась в случае монослоя пальмитиновой кислоты на подкладке 0,01 н. ЫаС1 при = 50° С и при 30 дин/ см в условиях образования плотноупакованного конденсированного монослоя с площадью около 20 на молекулу [12]. Это соответствие подтверждает представление о том, что в таких растворах полиглицеридов адсорбционные слои находятся в конденсированном состоянии и что длинная гидрофильная цепь способствует адгезии молекул к воде, их ориентации и достаточно плотной упаковке в адсорбционном слое [c.62]

Можно поштаться представить процесс релаксации структуры поверхностного слоя растворов солей НаС1, СзС . При образовании свежей поверхности раствора возникающее молекулярное поле вызывает одновременное появление следующих явлений. [c.211]

Проведенное исследование показало, что релаксация структуры поверхностного слоя растворов поверхностно-активных и поверхностно-инактивных веществ в рассмотренном временном интервале 0,8-20 мс имеет различный характер. Для растворов поверхностно-активных веществ определяющим является процесс диффузии. Релаксация структуры поверхности водных растворов поверхностно-инактивных веществ происходит значительно быстрее и определяется,П0-ВИДИМ01ЛУ, процессами образования и взаимодействия двойных слоев диполей и ионов. [c.216]

Б-Ф). Наличие в поверхностных слоях стали мартенсита обусловливает снижение их сопротивления СР (табл. 48). Установлено, что при отпуске Ф-П сталей, закаленных на М, М-Б, Б-Ф структуры с помощью лазерного излучения, начиная с 400 °С и выше а-раствор полностью освобождается от избытка углерода и переход М и Б в Ф заканчивается. Однако только после достаточно длительного отпуска (3. — 4 ч) при температуре 873 - 953 К происходит полная коагуляция цементитных частиц, закрепление границ ослабевает и микроструктура при этом полностью теряет характерные морфологические признаки закалочных структур. В результате получается высокопластичный поверхностный слой со структурой рекристаллизованного феррита и небольшим числом равномерно распределенных по телу зерен мелкодисперсных карбидов, повышающих коррозионно-механические свойства сварных соединений стали. Анализ результатов испытаний дает основание утверждать, что проведение лазерной обработки по режимам, обеспечивающим глубину 0,5 — 3 мм с перекрытием пятен или полос 50 — 70 % с последующим отпуском при 923 — 953 К позволит повысить сопротивление СР сварных соединений сталей. [c.333]

Большое число работ убедительно демонстрирует отличие свойств жидкости, находящейся вблизи поверхности, от свойств в ее объеме [14, 36, 87, 114, 466—475]. Так, обнаружена аномалия диэлектрических свойств [469, 470], эффект ск ачкообразно-го изменения электропроводности [470], изменение вязкости в зависимости от расстояния до твердой- стенки [114, 471, 472], появление предельного напряжения сдвига жидкости при приближении к поверхности твердого тела [14, 473, 474]. Для набухающего в водных растворах 1 а-замещенного монтмориллонита обнаружена оптическая анизотропия тонких прослоек воды [36] найдено изменение теплоемкости смачивающих пленок нитробензола на силикатных поверхностях [475]. Установлено отличие ГС от объемной жидкости по растворяющей способности, температуре замерзания, теплопроводности, энтальпии. В. Дрост-Хансеном опубликованы обзоры большого числа работ, содержащие как прямые, так и косвенные свидетельства структурных изменений в граничных слоях [476—478]. В качестве косвенных доказательств автор приводит, в первую очередь, существование изломов на кривых температурной зависимости ряда свойств поверхностных слоев. Эти температуры отвечают, согласно Дрост-Хансену, разной перестройке структуры ГС. Широко известны также работы Г. Пешеля [479] по исследованию ГС жидкостей (и, прежде всего, воды) у поверхности кварца в присутствии ряда электролитов. [c.170]

В этом случае на поверхности металла возникает множество микроскопических гальванических элементов — микроэлементов и субмикроэлементов, при работе которых растворяется один из компонентов сплава, что приводит к постепенному разрушению поверхностных слоев металла. Электродные потенциалы зависят не только от вида металла, но в меньшей степени и от кристаллической. модификации его, от различных дефектов в решетке кристалла, от напряжения во внутренней структуре. Поэтому все виды неоднородности металла, в том числе и вызываемые такими методами обработки, как ковка, прокат, волочение и пр., могут в той или иной форме и степени влиять на течение коррозионных процессов. Вследствие указанных причин будут возникать химические цепи. [c.455]

При увеличении концентрации ПАВ на поверхности и работы его когезии (уменьшение коэффициента растекания), что может быть вызвано, например, увеличением длины углеводородного радикала (рост энергии дисперсионного взаимодействия), создаютс т условия для конденсации пленки. В поверхностном слое образу-ются отдельные островки плотного монослоя (рои молекул), которые в процессе теплового движения передвигаются по поверхности значительно медленнее, чем отдельные молекулы. Вследствие этого поверхностное натяжение раствора оказывается больше (поверхностное давление меньше), чем оно могло быть при той же концентрации ПАВ при образовании газообразной пленки. Состояние пленок, способных к конденсации, описывает уравнение (III. 127). Пленки, образованные при сплошном заполнении поверхностного слоя, называют конденсированными. Твердые пленки обладают структурой, гродобной структуре твердого тела. Такая пленка если и течет, то очень медленно. [c.161]

Такие дифильные молекулы, способные взаимодействовать одновременно с полярными и неполярными средами, самопроизвольно накапливаются па границах раздела фаз, понижая энергию Гиббса поверхности и образуя адсорбционный слой определенной структуры. В адсорбционных слоях молекулы ПАВ ориентируются полярными группами в сторону полярной среды (воды), а гидрофобной неполярной частью — в сторону менее полярной фазы (воздуха, углеводородной жидкостн). По мере заполнения поверхности раздела вода — воздух молекулами ПАВ поверхностное натяжение на этой границе резко снижается. В разреженных адсорбционных слоях молекулы ПАВ располагаются вдоль поверхности. Такое расположение ПАВ приводит к наибольшему экранированию молекул воды и обеспечивает минимальное поверхностное натяжение раствора. [c.41]

Н. И. Черножуков указывает, что уменьшение размеров кристаллов должно увеличить их поверхность и, следовательно, поверхностные силы, могущие связывать частицы масла, что в конечном счете должно дать эффект, прямо противоположный эффекту от введения присадок [53]. Кроме того, еще старыми опытами Н. И. Черножукова [54] и Б. Г. Тычинина [29] было показано, что присадка, смолистых веществ к парафинсодержащему маслу, вызывая понижение температуры застывания последнего, не препятствует росту кристаллов. При охлаждении чистого раствора парафина или церезина в бесцветном керосине парафин (церезин) выкристаллизовывается в виде мелких кристаллов и вся система имеет гелеобразную структуру. В присутствии небольшого количества смолистых веществ на дне собираются крупные агрегаты кристаллов парафина, а верхний слой раствора осветляется [5]. [c.107]

На рис. 9 показан типичный случай зависимости поверхностного натяжения растворов от концентрации растворенного вещества. Однако существует и ряд отклонений. Они связаны с изменениями в структуре растворов, вызывающими искажения изотерм адсорбции и поверхностного натяжения. Так, Семенчен-ко установил, что в ряде случаев увеличение концентрации растворенного вещества в поверхностном слое приводит к расслоению раствора, т. е. к выделению растворенного вещества в отдельную фазу. [c.28]

Поверхностный слой белковых глобул характеризуется повышенной микровязкостью [20, 25]. Эффекты повышенно й микровязкости особенно сильно развиты в области активных центров. Весьма наглядное представление о их масштабе было получено при исследовании методом ЯМР подвижности органических молекул, связанных на активном- центре только за счет гидрофобных взаимодействий. Как известно, гидрофобные взаимодействия при слипании углеводородных молекул (или же их фрагментов) в водном растворе не ограничивают свободу их вращательного движения [26]. Инре наблюдается при включении органической молекулы в высокоорганизованную структуру [c.22]

В заключение отметим, что адсорбция жирных кислот и ряда других по-вер.чностно-активных веществ из их растроров в неполярных жидкостях может приводить, к формированию на поверхности твердых тел граничных полимолекулярных слоев толщиною 0,05—0,5 к.км. Как показали Б. В. Дерягин с сотр. и Г И. Фукс с сотр,, механические свонствг таких слоев отличаются от свойств объемных слоев раствора и зависят от структуры и молекулярного веса молекул поверхностно-активного вещества. Было также показано, что толщина граничного слоя растворов жирных кислот к гексане или бензоле является линейной функцией длины углеводородного радикала, а температура плавления> этого слоя (снижение механических свойств до значения свойств объема раствора) зависит от температуры плавления соответствующих поверхностно-активных веществ. Граничные слои обеспечивают устойчивость дисперсных систем в неполярных жидкостях и играют важную роль в действии смазочных масел. [c.143]

Рис. 10.10. Изотерма поверхностного избытка (Г) в растворах поверхностно-активного вещества. Структура поверхностного слоя а — чистый растворитель б — ненасыщенный мономолекулярный слой ПАВ в — насыщенный мономолекулярный слой ПАВ. ный уголь и силикагель. Поглощающая способность угля подмечена еще в ХУП веке. Однако лишь в 1915 г. Н. Д. Зелинский разработал способ получения активных углей, предложив их в качестве универсальных поглотителей отравляющих веществ, и совместно с Э. Л. Кумантом сконструировал угольный противогаз с резиновой маской. Один из первых способон активирования древесного угля состоял в обработке его перегретым паром для удаления смолистых веществ, образующихся при сухой перегонке древесины и заполняющих поры в обычном угле. Современные методы получения и т .следования активных углей в нашей стране разработаны М. М. Дз бининым. Удельная поверхность активных углей достигает 1000 на грамм. Активный уголь является гидрофобным адсорбентом, плохо поглощает пары воды и очень хорошо — углеводороды.

В изучение структуры, фазового состава и физико-химических свойств фосфатных катализаторов большой вклад внесен советскими специалистами. При изучении фазового состава и природы активных центров хром-кальций-никельфосфатНого катализатора Буяновым с сотрудниками [13] было установлено, что этот катализатор является однофазной системой, т. е. твердым раствором на основе Саз (Р04)2, в котором часть ионов кальция замещена на ионы никеля. Активные центры, по-видимому, образованы соединениями, включающими никель, а фосфат кальция выполняет функцию носителя, стабилизирующего ионы никеля путем образования твердого раствора. Ионы никеля находятся в поверхностном слое кристаллической решетки катализатора и вследствие стабилизирующего влияния фосфата кальция не могут восстанавливаться до металла при дегидрировании. Образование металлического никеля привело бы к резкому увеличению скорости крекинга олефиновых и диеновых углеводородов. Устойчивость этого раствора обеспечивается введением в катализатор хрома, который также оказывает стабилизирующее действие. [c.138]

Моющие вещества должны обладать всеми свойствами, характерными для поверхностно-активных веществ предшествующих трех групп они должны сильно понижать поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, т. е. иметь высокую поверхностную активность, обнаруживая смачивающее и вместе с тем гидрофилизующее действие. Образуя пространственные мицеллярные структуры в объеме раствора и особенно в поверхностных слоях, моющие вещества должны быть не только диспергаторами, но и сильными стабилизаторами суспензий и эмульсий (эмульгаторами). Они должны вызывать также солюбилизацию углеводородных и вообще масляных загрязнений в ядрах мицелл, что составляет, по-видимому, важную слагающую в комплексе моющего действия. [c.73]

Стабилизирующее действие адсорбционных слоев мылообразных ПАВ всегда проявляется в повышении поверхностной структурной вязкости и поверхностной прочности на границах вода — воздух и вода — масло. В связи с этим особое значение приобретают реологические исследования структур и механических свойств поверхностных слоев в растворах ПАВ. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология