Ориентация в полимоЛекулярных слоях

В соответствии с потенциальной теорией адсорбции М. Поляни и работами С. Брунауэра, П. Эммета, О. Теллера и др. адсорбционные слои имеют полимолекулярный характер. Толщина их определяется равновесием между силами ориентации, затухающими по мере удаления от поверхности, и энергией теплового движения, господствующей в свободном объеме. Связывание воды при удалении от поверхности изменяется по экспоненциальному закону. Расстояние до того эквипотенциального уровня, на котором устанавливается это равновесие, является толщиной переходного (адсорбционного) слоя. Согласно М. Поляни, в этой области действуют закономерности гравитационного поля. Потенциал его в любой точке не зависит от температуры и присутствия посторонних молекул. Толщина адсорбционного слоя достаточна, чтобы приложить к нему уравнение состояния и термодинамические методы расчета. [c.31]

Большой интерес вызывают относительно мало изученные адсорбционные слои макромолекул. Действие защитных коллоидов в водных растворах известно уже сравнительно давно, и данной проблеме посвящен ряд феноменологических исследований [78, 109, 234]. Аналогичное влияние на устойчивость эмульсий и суспензий оказывают полимолекулярные слои ПАВ, возникающие при адсорбции из растворов ПАВ достаточно высокой концентрации. Несмотря на подробное экспериментальное исследование, причины стабилизации при введении в дисперсную систему защитных коллоидов до сих пор еще окончательно не выяснены. Фрейндлих [78] постулировал, что для достижения устойчивости необходимы особые свойства адсорбционных слоев прочность, наличие ориентации молекул и их достаточно высокая энергия связи с подложкой. [c.116]

Проблема моно- или полимолекулярного слоя, ориентации и степени плотности в поверхностном молекулярном слое является одним из самых важных факторов, определяющих антистатическую эффективность ПАВ. Это видно из рассмотренных выше свойств антистатиков и особенностей их действия. Важное место в этой проблеме занимает связь толщины поверхностного слоя антистатика с его эффективностью. [c.163]

При адсорбции полярных молекул на активной поверхности минеральных частиц возникает ориентированный полимолекулярный слой, ориентация диполей в котором приводит к появлению межфазового скачка потенциала. Поэтому растворение частиц цемента, сопровождаемое интенсивными диффузионными потоками, образование пленочных гелей и выделение новообразований происходит в условиях электрической поляризации поверхностных жидких слоев. [c.87]

Изучение состояния адсорбционных слоев на поверхности текстильных волокон и на других пористых подкладках представляет большие затруднения, поэтому такие исследования целесообразно проводить на других системах, что в ряде случаев дает возможность получать по аналогии необходимые данные. Одним из наиболее эффективных методов является метод дифракции электронов. Этот метод был использован еще в 1940 г. для обнаружения ориентированных адсорбционных моно- и полимолекулярных слоев мыла стеариновой кислоты на поверхности нитроцеллюлозных пленок после погружения их в раствор мыла [28]. И к ряде других исследований этот метод дал возможность наблюдать строгую ориентацию и детали структуры адсорбционных слоев, а также определять их толщину. Можно указать еще на применение этого метода для исследования процесса образования стеарата меди при адсорбции стеариновой кислоты на металле [29], для изучения кристаллических структур и точек плавления различных жирных кислот и сложных эфиров, адсорбированных на металлических подкладках [30], для исследования скорости испарения адсорбционных слоев длинноцепочечных кислот и аминов на стекле [31] и для установления связи между ориентацией слоев и смачивающей способностью [32]. [c.292]

Обычно для оценки удельной поверхности используют адсорбцию жирных кислот, поскольку они очень часто ориентируются перпендикулярно поверхности, занимая в плотном монослое площадь 20,5 в расчете на молекулу. Вертикальная ориентация жирных кислот наблюдается, например, на саже [47], не слишком электроположительных металлах [48, 30] и двуокиси титана [49]. Во всех этих случаях происходит, по-видимому, хемосорбция, которая обусловлена либо образованием водородных связей, либо даже образованием солей с окислами поверхности. Чтобы исключить многослойную адсорбцию поверх первого слоя, используют полярные растворители, но и при этом кажущаяся площадь может зависеть от природы растворителя. Если принять а равной 20,5 А то полученные величины удельной поверхности могут оказаться как меньше, так и больше соответствующих значений, оцениваемых по адсорбции газов. При адсорбции стеариновой кислоты на двуокиси титана [50] (см. упражнение IX-4) сказывается либо уменьшение параметров решетки, определяющих ст , либо слишком плотная упаковка молекул в пленке. В случае адсорбции на металлах может происходить полимолекулярная адсорбция или химическое взаимодействие кислоты с окисной пленкой на поверхности металла. Кроме того, следует иметь в виду, что ориентация молекул на поверхности может значительно отличаться от вертикальной. Так, молекулы стеариновой кислоты, адсорбирующиеся на графитированной саже, ложатся на поверхность плоско (рис. IX-7). При этом адсорбция все еще описывается уравнением Лэнгмюра [51]. Таким образом, оценивать удельную поверхность по адсорбции жирных кислот следует весьма осторожно. [c.320]

В тех случаях, когда происходит изменение ориентации молекул в поверхностном слое, фазовые переходы или переход к полимолекулярной адсорбции, т. е. завершение мономолекулярного слоя данной структуры, величина <о резко падает, так чтв кривая п<о проходит через максимум. [c.182]

Толщина слоя (моно- или полимолекулярный), ориентация и степень плотности в поверхностном молекулярном слое — са-150 [c.150]

Адсорбционные слои образуются плотно расположенными полярно-активными углеводородами. Цепочные молекулы направлены перпендикулярно поверхности и обращены к ней полярными группами СООН, ОН и другими. Молекулы наружу обращены неполярными метильными группами СНз. По завершении построения одного ряда и заполнении всех активных центров поверхности оставшиеся полярные молекулы заполняют второй и последующие ряды. В результате мономолекулярный частокол превращается в полимолекулярный. Описанная ориентация молекул на металлической подложке (поверхности трения) вынуждает к такой же ориентации и неполярные соединения. Над граничным слоем молекулы углеводородов расположены хаотично. В этой области возможен уже гидродинамический механизм смазочного действия. [c.23]

Термодинамическое исследование системы с поверхностями раздела фаз встречает свои трудности. Эти трудности связаны с неопределенностью толщины адсорбционного слоя, т. е. примыкающей к поверхности неоднородной части объемной фазы. Даже в случае инертного адсорбента это относится к примыкающей к его поверхности неоднородной части флюида —газа или жидкости. Действительно, такая важная характеристика этого слоя, как его толщина, остается неопределенной она может зависеть от степени заполнения поверхности раздела молекулами адсорбата, ориентации этих молекул и ее зависимости от заполнения, перехода от MOHO- к полимолекулярному слою, других факторов, связанных со структурой адсорбента и молекул адсорбата (или молекул смеси адсорбатов), и от температуры. Это затруднение требует построения молекулярной модели адсорбционного слоя, например модели мономолекулярного слоя постоянной толщины, т. е., по существу, выхода за рамки классической термодинамики с потерей ее главного преимущества — общности выводов для макроскопических систем. [c.129]

На основе вышесказанного можно сделать вывод о том, что адсорбционные слои на поверхности разбавленных растворов валериановой и капроновой кислот представляют собой полимолекулярные слои значи -тельной толщины. Ответить на вопрос о том, каково распределение и ориентация молекул кислоты в полииолекулярных слоях в рамках данного исследования, не представляется возможным, так как проведенное термодинамическое исследование позволяет оценить лишь некую инте - [c.96]

Основанием для специального выделения и рассмотрения слоя структурированной НЖФ как отдельной фазы в хроматографическом сорбенте послужили результаты исследований [54, 63, 84, 85, 103—109], в которых было достаточно четко показано, что свойства НЖФ в структурированном слое и в объеме НЖФ существенно различаются, что является результатом действия дальнодейст-вуюп1их сил взаимодействия. Эти силы, действие которых активно проявляется в межфазных слоях, являются причиной особых свойств тонких слоев вещества. В области высокого содержания НЖФ на поверхности ТН можно выделить в первом приближении два слоя 1) полимолекулярный слой, в котором расположение молекул НЖФ отличается высокой степенью ориентации (так называемый структурированный слой НЖФ) 2) объемный неструктурированный слой НЖФ, свойства которого не отличаются от свойств жидкой НЖФ в большом объеме. Поскольку свойства поверхности раздела газ — НЖФ зависят также от типа слоя (структурированный или объемный), то Николов [106[ уточняет уравнения (1.52) — (1.53), предлагая следующее уравнение [c.30]

В основе многообразного действия ПАВ (стабилизаторы, эмульгаторы, диспергаторы и др.) в водных и неводных средах лежат процессы адсорбции их на жидких и твердых границах. Ориентация адсорбционных слоев ПАВ полярными группами наружу приводит к гидрофилизации поверхностей, обратная ориентация — углеводородными радикалами наружу — к гидрофобиза-ции поверхностей. Первый случай отвечает условиям получения стабильных дисперсных систем в водной среде, второй — в неводных средах, к которым относятся наполненные полимеры и их растворы в органических растворителях, в том числе различные лакокрасочные материалы. В случае химической реакции полярных групп ПАВ с поверхностью твердой дисперсной фазы (например, ионообмен при взаимодействии четвертичных аммониевых оснований с бентонитовыми глинами) возникающая гидрофобизация поверхности частиц сменяется гидрофилизацией лишь при образовании второго адсорбционного слоя, ориентированного полярными группами наружу. В органической среде исключается возможность образования полимолекулярных, по-разному ориентированных слоев ПАВ у границы раздела с увеличением их концентрации в системе [13]. [c.10]

В соответствии с общей классификацией дисперсных систем 3. делят на лиофильные и лиофобные (см. также Лио-фильность и лиофобность). Мицеллы лиофильных 3. - ассоциаты (полимолекулярные агрегаты), состоящие из десятков и сотен дифильных молекул, к-рые находятся в термодинамич. равновесии с неассоциир. молекулами. В гидрозолях мицеллообразующих (мылоподобных) ПАВ простейшие мицеллы-сферич. образования, имеющие ядро из гидрофобных радикалов и внеш. слой из полярных гидрофильных групп. Если эти последние диссоциируют на ионы, мицеллы окружены двойным электрически. слоем. В органозолях с углеводородной средой ориентация молекул в мицеллах противоположная в ядре сосредоточены гидрофильные группы молекул, снаружи-гидрофобные радикалы (подробнее см. Мицеллообразование). [c.170]