Дифильные адсорбенты

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]

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

При молекулярной адсорбции система содержит, по меньшей мере, три компонента адсорбент и два вещества, образующие раствор. Преимущественная адсорбируемость того или иного компонента раствора определяется интенсивностями всех трех видов взаимодействий (адсорбент — каждый из компонентов, взаимодействие компонентов раствора между собой). При адсорбции из растворов выполняется так называемое правило выравнивания полярностей Ребиндера преимущественно адсорбируется тот компонент раствора, полярность которого промежуточна между полярностями адсорбента и другого компонента раствора. Действительно, полярный адсорбент (силикагель) хорошо адсорбирует менее полярные вещества (например, ди-фильные низкомолекулярные жирные кислоты) из неполярного растворителя (толуол, гептан), а неполярный адсорбент (уголь) хорошо сорбирует более полярные по сравнению с ним вещества (те же дифильные компоненты) из полярного растворителя (воды). Чем больше разница полярностей адсорбента и растворителя, тем меньше роль растворителя в конкуренции за адсорбционные места. Увеличение разности полярности (уменьшение взаимной растворимости) растворителя и растворенного вещества [c.227]

Дифильные молекулы поверхностно-активного вещества должны ориентироваться на границе раздела адсорбент — среда таким образом, что полярная часть молекулы обращается к полярной фазе, неполярная часть — к неполярной. [c.270]

Здесь надо иметь в виду одно обстоятельство. Выше мы рассмотрели строение поверхностно-активных дифильных молекул, адсорбирующихся на поверхности раздела водный раствор— воздух. Одиако вещества, не будучи поверхностно-активными для одной поверхности раздела фаз, могут оказаться активными для другой. Так, например, различные сахара (глюкоза, сахароза, фруктоза, мальтоза и др.) не являются поверхностно-активными на границе водный раствор—воздух, не понижают поверхностного натяжения и не адсорбируются на этой поверхности раздела фаз. Но в то же время сахара хорошо адсорбируются из водных растворов на угле и некоторых других твердых адсорбентах. Следовательно, мы можем заключить, что они понижают поверхностное натяжение на этих поверхностях раздела фаз, хотя прямыми измерениями этого установить нельзя. [c.66]

При адсорбции на твердом адсорбенте дифильные молекулы растворенного вещества ориентируются на его поверхности так, чтобы полярная часть молекулы была обращена к полярной [c.277]

Следовательно, гидрофобные адсорбенты (уголь, тальк) лучше адсорбируют органические (дифильные) вещества из водных растворов, а гидрофильные адсорбенты (силикагель, глины) лучше адсорбируют их из неполярных и слабополярных жидкостей. [c.277]

Дифильные молекулы растворенного вещества при адсорбции на твердом адсорбенте ориентируются на его поверхности так, чтобы полярная часть молекулы была обращена к полярной фазе, а неполярная—к неполярной. Например, при адсорбции органической кислоты из ее водного раствора на неполярном адсорбенте — угле, молекулы ее будут ориентироваться, как показано на рис. 65 а. При адсорб- [c.170]

Адсорбция на неполярном адсорбенте дифильных молекул веществ одного и того же гомологического ряда из водного раствора возрастает с увеличением длины углеводородной цепи (рис. 66). Эта зависимость не распространяется на адсорбцию на мелкопористых адсорбентах, диаметр пор которых соизмерим с размерами молекул адсорбтива. [c.171]

Свойства растворов и компонентов раствора, которые приведены выше как важные для адсорбции на границе раствор—газ (полярность, дифильность, растворимость), сохраняют значения и при адсорбции растворенных вешеств поверхностью твердого адсорбента. [c.588]

Г Адсорбируется (имеется в виду положительно) тот компонент раствора, который имеет промежуточную полярность в ряду полярностей всех участников процесса растворителя, растворенного вещества и адсорбента. Мерой полярности может служить диэлектрическая проницаемость компонентов, их натяжение на границе с газом, а также дипольные моменты и поляризуемости молекул и их строение (в том числе дифильность). Это правило известно как правило Ребиндера, или правило уравнивания полярностей. [c.588]

При адсорбции неионогенных ПАВ (НПАВ) адсорбционный с 10Й формируется как за счет длинных углеводородных радикалов, так и за счет полиоксиэтиленовых цепей соизмеримой длины, являющихся гидрофильной частью дифильных молекул. В отличие от мономерной окиси этилена длинные полиоксиэтиленовые цепи способны избирательно адсорбироваться из водных растворов на углеродных поверхностях. Так, при адсорбции полиэтилен-гликоля (мол. масса 1000) на ацетиленовом техническом углероде предельная адсорбция составляла 55 10 моль/кг. Поэтому при адсорбции дифильных молекул НПАВ конкуренция между алкильными и полиоксиэтиленовыми цепями влияет на характер ориентации на поверхности раздела фаз. Известно, что изменение дифференциальной молярной энергии Гиббса адсорбции —АО представляет собой разность значений уменьщения энергии Гиббса взаимодействия молекул растворенного вещества с поверхностью адсорбента при вытеснении молекул растворителя —ЛСа—Л(7н,о и изменения молярной энергии Гиббса гидратации молекулы [c.119]

В некоторых случаях дифильные молекулы, адсорбируясь, могут создавать прочную пленку, покрывая ею поверхность адсорбента. Это наблюдается на примере устойчивых эмульсий и пен образовавшаяся на поверхности капельки жидкости или пузырька газа пленка, предотвращает их возможное слипание. [c.22]

Ориентация молекул (или ионов), адсорбированных поверхностью углеродных частиц из водного раствора, определяется двумя противоположно действующими факторами. Энергия взаимодействия молекул и ионов ПАВ с атомами углерода на поверхности адсорбента, т. е, энергия дисперсионного взаимодействия, тем больше, чем большее число атомов молекулы находится в непосредственном контакте с атомами поверхности. Это прежде всего относится к углеродным атомам углеводородных радикалов ионов ПАВ. Если бы не существовало противоположно направленных сил, минимум свободной энергии системы (т. е. ее равновесное состояние) достигался бы всегда при размещении адсорбированных молекул своей длинной осью параллельно поверхности раздела фаз, так как при этом наибольшее число атомов молекулы находилось бы, возможно, ближе к атомам поверхности (условие максимального дисперсионного взаимодействия между этими атомами). Ионизированные функциональные группы атомов ПАВ, однако, связаны с молекулами воды силами ион-дипольного взаимодействия (гидрофильные группы ПАВ, даже если они не ионизированы, образуют систему прочных водородных связей с водой). Энергия такого взаимодействия максимальна, разумеется, в том случае, если ионизированную группу окружает наибольшее возможное число молекул воды, т. е. при наибольшем удалении ее от поверхности гидрофобного адсорбента. Здесь наиболее энергетически выгодна ориентация адсорбированных молекул, нормальная к поверхности раздела фаз. Реальная ориентация дифильных молекул, т. е. молекул, в структуре которых имеются как гидрофобные (углеводородные), так и гидрофильные (ионизированные) полярные участки, зависит от соотношения противоположно направленных воздействий — дисперсионного притяжения и гидратации. [c.30]

Обычно разность в гидрофобности поверхности частиц ценного минерала и пустой породы сравнительно невелика. Поэтому для повышения эффективности флотации почти всегда применяют так называемые коллекторы, или собиратели. В качестве коллекторов используют органические вещества с дифильной молекулой, способные адсорбироваться на поверхности частиц ценного минерала таким образом, что полярная часть молекулы обращается к адсорбенту, а углеводородный радикал — наружу. В результате этого гидрофобность частиц минерала возрастает и флотационный процесс протекает интенсивнее. Наиболее часто в качестве коллекторов применяют ксантогенаты RO—С< (где R — углеводородный радикал, М — щелочной металл). Имеются данные, что ксантогенаты не просто адсорбируются поверхностью частиц сернистых металлов, но вступают с ними в химическое взаимодействие. [c.166]

В общем случае можно считать, что гидрофобные адсорбенты (уголь, тальк) должны лучше адсорби- ровать органические (дифильные) вещества из водных растворов. Гидрофильные адсорбенты (силикагель, глины) должны лучше адсорбировать их из неполярных или слабоиолярных жидкостей. [c.171]

Обычно разность в гидрофобности поверхности частиц ценного минерала и пустой породы сравнительно невелика. Поэтому для повышения эффективности флотации почти всегда применяют так, называемые коллекторы, или собиратели. В качестве коллекторов используют органические вещества с дифильной молекулой, способные адсорбироваться на поверхности частиц ценного минерала таким образом, что полярная часть молекулы обращается к адсорбенту, а углеводородный радикал — наружу. В результате э гого гидрофобность частиц минерала возрастает и флотационный йро цесс протекает интенсивнее. Наиболее часто в качестве коллекуо [c.166]

В pa Tgope усиление взаимодействия молекул растворенного органического вещества между собой всегда приводит к более или менее выраженной ассоциации. Ассоциация.является следствием притяжения соответствующим образом ориентирующихся диполей, образования межмолекулярных водородных связей или гидрофобного взаимодействия углеводородных радикалов дифильных молекул, например ПАВ, В адсорбционной фазе между молекулами одного вида может возникать как притяжение, ведущее к образованию адсорбированных ассОциатов (в случае адсорбции ПАВ, прямых красителей, гуминовых веществ — к образованию мицелл, состоящих из нескольких десятков молекул или ионов), так и к взаимному отталкиванию ионов и диполей, единообразная ориентация которых навязана взаимодействием углеродного скелета молекул с атомами поверхности адсорбента. При такой, ориентации нормальные к поверхности составляющие всех адсорбированных диполей имеют одинаковый знак заряда и поэтому между ними возникает отталкивание при любом вращении в плоскости, параллельной поверхности адсорбента. Целесообразно коэффициент ф —представить как произведение двух величин, из которых одна характеризует эффект ассоциации (притяжения) молекул с ростом концентрации органического компонента в обеих фазах fass, а вторая характеризует эффект взаимного отталкивания одинаково ориентированных диполей или ионов в адсорбционной фазе ф . Разумеется, изменения энергии Гиббса избирательной адсорбции растворенных веществ, связанные с этими факторами, будут иметь противоположный знак. [c.86]

В зависимости от адсорбента и молекулярной структуры синтетического дифильного вещества, его молекулы могут располагаться на поверхности либо полярной группой к поверхности, а неполярной к среде, либо наоборот, неполярной к поверхности, а полярной к среде. Если, например, полярные группы детергента обращены к гидрофильной поверхности, а неполярные гидрофобные группы к среде, то после образования сплошного молекулярного слоя вся поверхность окажется покрытой гидрофобной пленкой. Аналогичным образом гидрофобную поверхность можно превратить в гидрофильную. Первым приемом пользуются, например, при подготовке тканей к крашению обычно на хлопчатобумажной нити сохраняются участки, покрытые природной роговидной, не смачивающейся оболочкой, на которую не накладывается краситель. Предварительно гидрофилизированная — она окраши- [c.22]