Мицеллярные растворы адсорбция

Значение мицеллярных растворов ПАВ для биологических систем и практики определяется главным образом способностью мицелл солюбилизировать различные вещества. Кроме того, в настоящее время мицеллы рассматривают как модели биологических мембран благодаря сходству некоторых свойств структуры мембран и мицелл. Мицеллы солей желчных кислот играют важную роль в транспорте и адсорбции липидов, являются солюбилизаторами холестерина, обеспечивают вывод лекарств из организма. Примеры практического применения мицелл ПАВ многообразны. Мицеллярные системы обладают сильным моющим действием. При сухой химической чистке происходит солюбилизация обратными мицеллами полярных загрязнений с тканей прямыми мицеллами солюбилизируются жирные углеводородные загрязнения, на чем основано моющее действие ПАВ. [c.445]

Принципиальной особенностью систем, содержащих ПАВ, является их способность к обратимым переходам в водных растворах из молекулярно-дисперсного состояния в мицеллярное, обусловленная дифильностью молекул или ионов ПАВ. Процессы адсорбции из мицеллярных растворов существенно отличаются от адсорбции из молекулярно-дисперсных растворов. Основные закономерности адсорбции из мицеллярных растворов характерны не только для ПАВ, но и для других коллоидных электролитов, а также для образующих сложные ассоциаты неэлектролитов. [c.91]

АДСОРБЦИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ МИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРОВ [c.84]

Одним из наиболее перспективных методов обработки ПЗП является обработка мицеллярными растворами (МР). Эффективность применения последних обусловливается их высокой нефтевытесняющей способностью за счет значительного снижения межфазного натяжения и высокой растворяющей способности органических соединений. Высокая температура пласта и повышение минерализации пластовых вод (особенно содержание ионов Са и Мд) приводят к изменению свойств МР и даже к их разрушению. Ограничено применение МР в карбонатных коллекторах и коллекторах, содержащих значительное количество глин, из-за высокой адсорбции ПАВ на этих породах и как следствие — изменение свойств МР. [c.94]

Данная книга является первой в запланированной серии монографий по адсорбции из растворов, поэтому в ней вопросы кинетики и динамики адсорбции совершенно не затрагивались. Этим вопросам предполагается посвятить отдельную книгу. По той же причине в настоящей книге не рассмотрены особенности адсорбции ассоциированных веществ — так называемой мицеллярной адсорбции. Этот раздел адсорбции из растворов (адсорбция ПАВ, красителей, коллоидных электролитов) имеет большое значение для многих вопросов технологии и также заслуживает специального рассмотрения. [c.4]

Процесс адсорбции мицеллярных ПАВ на границе полярная твердая поверхность — жидкость имеет особенности, отличающие его от адсорбции на границе жидкость — газ. (В случае неполярной поверхности в водном растворе адсорбция ПАВ с ориентацией неполярной цепью к поверхности протекает аналогично адсорбции на границе раздела вода — воздух или вода— масло). Так, для заряженной поверхности в растворе, содержащем поверхностно-активные противоионы, первой стадией адсорбции будет ионный обмен между противоионами поверхности и ПАВ (электростатическое взаимодействие твердое тело — ионы ПАВ), в результате чего поверхность покроется слоем ионов ПАВ, ориентированных полярной группой к твердой, неполярной — к жидкой фазе. В дальнейшем с ростом концентрации ПАВ происходит мицеллообразование на поверхности ТЖ (например, бислойных мицелл, где углеводородные цепи будут ориентированы внутрь мицеллы, а полярные головки — в сторону раствора). Такому механизму адсорбции соответствует двухступенчатая изотерма, в которой первое плато соответствует в первом приближении ИЭТ (нейтрализация зарядов поверхностных групп), а второе —ККМ. [c.360]

При адсорбции ПАВ на активных углях из мицеллярных растворов наблюдается, как показано в главе IV, прирост адсорбции за счет ассоциации ПАВ. Этот прирост обусловлен. ассоциацией ПАВ, адсорбированных в мезопорах угля, в то время как использованная поверхность супермикропор сокращается более, чем в 2 раза. [c.256]

Ограничение ассоциации адсорбированных молекуЛ ПА8 при адсорбции их активными углями из мицеллярных растворов и вид изотерм адсорбции [c.143]

Потенциал мицелл и других микрочастиц, которые нельзя рассмотреть ПОД микроскопом, можно определить измеряя подвижность на границе мицеллярного раствора и диспергатора При наложенном поле. Обычно величина [-Потенциала не зависит от концентрации электролитов, но сильно меняется в зависимости от заряда противоионов, что объясняется увеличением адсорбции при больших з щах. Например, [-Потенциал мицеллярной системы анионогенного , поверхностно-актив- [c.223]

В настоящей книге сделана попытка проследить эту зависимость между строением адсорбционных слоев и структурой водных растворов ПАВ. На базе представлений об особенностях адсорбционных равновесий при адсорбции различных типов ПАВ из молекулярных (ионных) или мицеллярных растворов мы попытались обосновать наиболее перспективные технологические процессы глубокой адсорбционной очистки сточных вод от ПАВ как для их обезвреживания, так и для решения задачи повторного использования очищенных стоков в производственных процессах. [c.4]

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]

Равновесие смещается в направлении формирования ассоциатов на поверхности раздела фаз, поскольку уменьшение свободной энергии при адсорбции и ассоциации в адсорбционном слое превышает уменьшение свободной энергии при мицеллообразовании в растворе. Это можно попытаться показать на примере адсорбции из мицеллярных растворов неионогенных ПАВ. Стандартное уменьщение мольной дифференциальной свободной энергии адсорбции оксиэтилированных эфиров нормальных спиртов, приведенных в табл. 19, равно 7—8,5 ккал/моль (29,3—35,5 кДж/моль). Стандартное уменьшение мольной дифференциальной свободной анергии ассоциации ПАВ в растворе AF iss равно, как известно, —ДГ 1п ККМ. Отсюда стандартное уменьшение свободной энергии образования ассоциатов в адсорбционном слое (Ai as5 а) может быть оценено из соотношения [c.86]

Если наибольший вклад в адсорбционное взаимодействие анионов ПАВ с поверхностью оксида алюминия обусловлен электростатическим притяжением полярной группы аниона к атому поверхности, несущему электростатический заряд, то можно ожидать, что трехмерный ассоциат, формирующийся на поверхности оксида алюминия при адсорбции ПАВ из мицеллярного раствора, должен быть ориентирован к поверхности раздела фаз полярными группами, образующими внешнюю оболочку мицеллы. Та часть адсорбированного ассоциата, которая граничит с водой, образована так же, как и в равновесном растворе, обращенными наружу полярными группами ионов ПАВ. Следовательно, адсорбированные ассоциаты ионов ПАВ должны иметь сфероидальную (или эллипсоидальную) форму, а фактор ассоциации ионов на поверхности раздела фаз — быть равным фактору ассоциации ПАВ в равновесном растворе. [c.92]

Использованные для исследования адсорбции мицеллярные растворы ПАВ (с концентрацией выше ККМ ) насыщали нафталином или а-нафтолфталеином до постоянных значений величин солюбилизации. Предел солюбилизации нафталина и а-нафтолфталеина водными растворами оксиэтилированных эфиров децилового и додецилового спиртов имеет следующие значения [c.97]

Рис. 43. Изотермы адсорбции нафталина, адсорбированного в составе поверхностных ассоциатов 1) и избыточно (2) из водных мицеллярных растворов СиН О (СН СНгО) , на ацетиленовой саже.

Рис. 49. Парциальные изотермы адсорбции а-нафтолфталеина (1) и ОП-10 (2) на силикагеле из водных мицеллярных растворов НПАВ с солюбилизатом

Динамика смачиваемости поверхности пористых сред коллекторов нефтью, водой, физико-химическими реагентами во многом определяется адсорбцией веществ на границе фаз. При проведении мероприятий увеличения нефтеотдачи в механизме нефтевы-теснения (особенно в процессе довытеснения остаточной капельной или пленочной нефти) адсорбционные явления участвуют в двух качествах определяют поведение поверхностно-активных компонентов, содержащихся в нефти (смолы, асфальтенов, нафтеновых кислот и др.) и формируют интегральный эффект от закачиваемых рабочих агентов (поверхностно-активных веществ (ПАВ), политйерных добавок, загустителей, щелочных и кислотных жидкостей, мицеллярных растворов и т. д.). [c.161]

Высокая температура пласта и повышенная минерализация пластовых вод (особенно содержание ионов Са и Mg) приводят к изменению свойств и даже к разрушению мицеллярных растворов [21, 48, 731 Ограниченное применение мицеллярного раствора в карбонатных коллекторах и коллекторах, содержащих большое количество глины, объясняется высокой адсорбцией содержащихся в нем ПАВ и как следствие — изменением его свойств [13]. Опытно-промышленные эксперименты по обработке нагнетательных сквансин, проведенные на месторождениях США и описанные в работе [431. показывают, что на всех обработанных скважинах увеличилась приемистость, однако увеличение происходило крайне неравномерно. В результате опытных обработок мицеллярными растворами нагнетательных скважин, проведенных в нашей стране на Ромашкинском месторождении (Южно-Ромашкинская площадь) и на месторождении Широкая Балка получено увеличение как приемистости, так и охвата пластов заводнением по разрезу. Эффект, как показали исследования скважины до и после обработки, был получен по наиболее проницаемому пласту, а не принимавший воду пласт так и остался неработающим. При этом эффект от обработок наблюдался в течение 1-1,5 лет [731 [c.21]

При расчете физико-химического воздействия на пласт модель учитывает реологические характеристики закачиваемых реагентов зависимость фактора и остаточного фактора сопротивления от скорости фильтрации, величину начального градиента давления, изменение этих параметров во времени в результате старения химреагентов. Модель учитывает также величину адсорбции и десорбции отдельных компонентов, закачиваемых композиций, переход полимерной системы из раствора в сщитое состояние (процесс зашивки ) в пористой среде. Расчеты позволяют проследить за формированием и продвижением по пласту переднего и заднего фронтов нефтяного вала в случае закачки ПАВ или мицеллярных растворов, установить влияние последовательности закачек оторочек вытесняющих агентов с различными реологическими и нефтевытесняющими характеристиками и их объема на эффективность процесса. [c.191]

Основные представления об адсорбции из мицеллярных растворов должны быть присущи адсорбции не только ПАВ, по и других мицеллообразующих электролитов и неэлектроли- [c.92]

Для адсорбции органических веществ из водных растворов должны применяться прежде всего углеродистые пористые материалы (различные типы активированных углей) либо органические синтетические сорбенты. Полярные гидрофильные материалы — глины, силикагели, алюмогель и гидраты окислов — для адсорбции веществ из водных растворов практически непригодны, так как энергия взаимодействия их с молекулами воды почти равна или превышает энергию адсорбции молеюул органических соединений. Однако, если в водном растворе молекулы или ионы образуют крупные ассоциаты как, например, ионы и молекулы синтетических поверхностно-активных веществ с длинными цепями углеводородных радикалов или ионы прямых красителей в присутствии минеральных солей, то энергия адсорбции таких ассоциатов или мицелл значительно превышает энергию связи молекул воды с поверхностью даже наиболее гидрофильных материалов. Поэтому синтетические поверхностно-активные вещества (моющие, эмульгаторы и т. п.), прямые красители и другие соединения, обладающие свойствами коллоидных электролитов, хорошо поглощаются из мицеллярных растворов не только гидрофобными сорбентами типа активированных углей и синтетических смол, но и кр(упнопористыми гидрофильными материалами, особенно гидратами окислов алюминия и железа. Последним для сорбции коллоидных ассоциатов следует отдать предпочтение, так как у самых крупнопористых обесцвечивающих углей марок ОУ лишь около 20% поверхности пор доступно для крупных мицелл синтетических моющих веществ, гуминовых кислот или прямых красителей, тогда как практически вся поверхность крупных пор свежеосажденных гидратов окислов алюминия и железа доступна для мицелл этих соединений. [c.99]

Исследование равновесия адсорбции между мицеллярным раствором Пав, в котором солюбилизированы нерастворимые, в воде вещества, и углеродной поверхностью непористого адсорбента было выполнено на примере адсорбции нафталина и а-наф-толфталеина, солюбилизированных мицеллами оксиэтилированных моноэфиров децилового и додецилового спиртов с 17 и 23 оксиэтиленовыми группами в полиоксиэтиленовых цепях этих молекул [ 130—132]. [c.136]

О близости экспериментально найденных и вычисленных по формуле (4.10) значений равновесной концентрации нафталина и а-нафтолфталеина в мицеллярном растворе ioH2iO( 2H40) 17Н при адсорбции на ацетиленовом техническом углероде, свидетельствуют данные табл. 4.6. [c.141]

Величина пропорциональна разности между м>аксимальной удельной адсорбцией при сохранении структуры мицелл, возникших при С—ККМ, и адсорбцией при данной концентрации мицеллярного раствора ПАВ. Максимальная адсорбция из раствора с неизменной структурой мицелл достигается при достижении ККМ2 (критической концентрации, при которой структура мицелл изменяется таким образом, что открывается возможность дальнейшего роста фактора ассоциации). Следовательно [c.142]

Исследование изотерм адсорбции ПАВ микро- и мезопористы-ми активными углями подтвердило возможность осуществления адсорбции ПАВ из мицеллярных растворов как за счет отдельных ионов, формирующих ассоциаты в адсорбционном слое, так и путем взаимодействия с поверхностью мезопор готовых мицелл, существующих в растворе при концентрации выше ККМь Следовательно, на границе раздела фаз активный уголь — вода мицеллы обладают значительной поверхностной активностью, которая отсутствует у мицелл на границе раздела фаз воздух — вода. [c.149]

Учитывая поверхностную неактивность мицелл ПАВ в растворе, механизм адсорбции из мицеллярных растворов можно представить следующим образом в растворе мицеллы ПАВ находятся в динамическом равновесии с одиночными молекулами (или ионами), концентрация которых равна ККМ1. При контакте раствора с поверхностью твердого тела адсорбция одиночных молекул приводит к сдвигу равновесия мицеллообразования и к формированию сначала двумерных, а затем и трехмерных ассоциатов в адсорбционном слое по схеме [c.86]

Сравнив величины энергии адсорбции молекул ПАВ и энергии их ассоциации, мы должны прийти к выводу, что адсорбция нормально ориентированных молекул ПАВ не может привести к смещению равновесия ассоциации в растворе. Следовательно, нет оснований ожидать возникновения в равновесии с мицеллярным раствором плотно упакованного мономолекулярного слоя нормально ирионтированных молекул ПАВ на углеродной поверхности. [c.88]

Рис. 41. Парциальные изотермы адсорбции а-нафтолфталеина [1) и С12Н25О (СН2СН20)2дН ( 2 на ацетиленовой саже из водных мицеллярных растворов ПАВ с солюбилизатом.

Мы уже видели, что на углеродной поверхности минимум свободной энергии адсорбции ПАВ из мицеллярных растворов достигается при полусфероидальной форме поверхностных ассоциатов. Поэтому фактор ассоциации адсорбированных ПАВ равен [c.100]

При максимальной величине адсорбции ПАВ из мицеллярного раствора (при Ср ККМ ), равной (ммоль/г), площадь, занимаемая поверхностными нолусфероидальными ассоциатами на поверхности адсорбента, может быть найдена из соотношения [c.100]

В табл. 29 приведены величины Sass , и Ру для адсорбции а-нафтолфталеина и нафталина из мицеллярных растворов оксиэтилированных эфиров децилового и додецилового нормальных спиртов. Средняя молекулярная посадочная площадка избыточно адсорбированного а-нафтолфталеина равна 229 А . Эта величина лишь незначительно превышает площадь проекции молекулы а-нафтолфталеина, ориентированной плоскостью нафталиновых колец параллельно поверхности раздела фаз, которая равна 180 (рис. 45). [c.101]

Рис. 50. Парциальные изотермы адсорбции нафталина 1) и С12Н25О (СН2СН20)2зН (2) на силикагеле КСК из водных мицеллярных растворов неионогенного ПАВ с солюбилизатом.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология