химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ирозоля он затвердевает и образует коллоидную шги микрогетерогенную систему с твердой дисперсионной средой. Как мы видели на примере рубинового стекла, устойчивость пирозоля, а следовательно, и дисперсность системы с твердой средой можно повысить введением соответствующего стабилизатора.

ГЛАВА XIII

КОЛЛОИДНЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Подавляющее большинство коллоидных растворов являются гетерогенными и термодинамически неравновесными системами. Однако существуют системы, которые в одних условиях могут представлять собой истинные растворы, а в других становятся золями, структурированными жидкостями или даже гелями. Такие системы обратимы и термодинамически равновесны

истинный раствор SF=±: ЗОЛЬ Ч=±: гель

Для того чтобы произошел переход из одного состояния в другое, необходимо лишь изменить концентрацию раствора, температуру, рН или ввести в систему электролит. Изменяя условия существования системы, можно получать либо истинные (гомогенные) растворы с молекулярной степенью дисперсности, либо гетерогенные системы, частицы которых представляют собой агрегаты, состоящие из множества молекул. Такие частицы, подобно электронейтральным частицам в лиофобных коллоидных системах, называют мицеллами. Однако в отличие от мицелл коллоидных систем они термодинамически стабильны и не изменяются до тех пор, пока под действием внешних факторов не сместится равновесие, в котором находилась система. Устойчивость мицелл характеризуется скоростью диссоциации, т. е. средним временем пребывания молекулы в мицелле.

К системам, в которых наблюдаются обратимые переходы подобного рода, относятся водные растворы многих поверхностно-активных веществ, например, мыл и мылоподобных веществ, а также растворы таннидов (дубильных веществ) и некоторых красителей. Эти растворы, если в них содержатся частицы, состоящие из большого числа молекул, с полным правом можно отнести к лиофильным коллоидным системам, так как они обладают признаками коллоидных систем — гетерогенностью и высокой дисперсностью, но в отличие от лиофобных коллоидных систем термодинамически равновесны и агрегативно устойчивы.

Ранее вещества, дающие такие растворы, называли полуколлоидами (или семиколлоидами). Однако этот термин нельзя

* Глава написана совместно с Р. М. Панич.

признать удачным. В дальнейшем все вещества поверхностно-активные, способные переходить в растворах из молекулярного раздробления в коллоидное, мы будем называть принятым теперь термином «коллоидные поверхностно-активные вещества» или сокращенно коллоидными ПАВ.

Поскольку мыла являются наиболее типичными коллоидными поверхностно-активными веществами и широко применяются в самых различных отраслях народного хозяйства, свойства коллоидных ПАВ в этой главе в основном рассмотрены на примере мыл,

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ КОЛЛОИДНЫХ ПАВ

Коллоидные поверхностно-активные вещества характеризуются, подобно всем поверхностно-активным веществам, малой истинной I растворимостью и способностью снижать поверхностное и межфазное натяжение в разбавленных растворах вследствие адсорбции и ориентации молекул на поверхности раздела. Однако наряду с этим при некоторой концентрации — критической концентрации мицеллообразования (ККМ) — в растворе начинают образовываться агрегаты молекул — мицеллы, вследствие чего общая растворимость ПАВ, обусловленная образованием наряду с истинным также и коллоидного раствора, резко увеличивается, тогда как молекулярная растворимость остается неизменной и равной ККМ.

\Для того чтобы ПАВ было способно образовывать мицеллы, оно должно удовлетворять двум требованиям — с одной стороны, иметь достаточно большой углеводородный радикал, снижающий растворимость в воде, а, с другой — обладать достаточно сильной полярной группой, способствующей его растворимости. Этому требованию удовлетворяют не все поверхностно-активные вещества. Например, для гомологического ряда алифатических спиртов ми-целлообразование вовсе не характерно. При этом для соединений с числом углеродных атомов меньше 7 мицеллообразованию мешает малая длина углеводородного радикала, а для более высоких гомологов — сравнительно низкая гидрофильность полярной группы. Известно также, что для многих коллоидных ПАВ, например, для оксиэтилированных спиртов, независимо от числа оксиэтиле-новых групп, т. е. от полярности гидрофильной части молекулы, мицеллообразование становится возможным лишь при длине углеводородного радикала, превышающей 7—8 углеродных атомов.

Изотерма поверхностного натяжения, характеризующая зависимость этой величины от концентрации коллоидного ПАВ в растворе, состоит из почти прямолинейного участка падения поверхностного натяжения, криволинейного участка, описываемого уравнением Шишковского, и почти горизонтального участка в области концентраций выше ККМ. На этом последнем участке поверхностнее натяжение почти перестает изменяться, так как вновь вводимое ПАВ не адсорбируется на границе раствор — воздух, а образует мицеллы в растворе. Для ПАВ, не обладающих коллоидной растворимостью, горизонтальный участок на изотерме поверхностного натяжения сдвинут в область более высоких концентраций.

Коллоидные ПАВ в соответствии с особенностями строения их молекул подразделяются на три основные группы: анионные, ка-тионные и неионогенные.

Анионные ПАВ диссоциируют в воде, образуя отрицательно заряженные поверхностно-активные ионы. При адсорбции таких ПАВ из раствора на поверхности адсорбируются анионы, в результате чего поверхность приобретает отрицательный заряд. Важнейшими представителями этой группы коллоидных ПАВ являются обычные мыла и соли сульфокислот.

Обычные мыла представляют собой соли предельных и некоторых непредельных карбоновых кислот. Коллоидные свойства проявляются только у солей тех жирных

кислот, у которых число атомов углерода в ////////б/

цепи не меньше 10 и не больше 22. Соли fff???????

низкомолекулярных жирных кислот, как 2—*'////////// отмечалось в гл. V, слишком хорошо рас- i—^ рррррРрРРР творимы в воде, чтобы проявлять указан- fffffffffi ные свойства в заметной степени. Соли Рис хш j схемати-жирных кислот, углеводородная цепь кото- чеСкое строение кристал-рых содержит больше 22 атомов углерода, ла олеата натрия:

Практически НераСТВОрИМЫ В ВОДе. / — плоскость, отвечающая

г г? » * группам —COONa: 2—плоДЛЯ теХНИЧеСКИХ Целей ОСОбое Значение скость; отвечающая групимеют натриевые мыла пальмитиновой, сте- пам ~сн*ариновой и ненасыщенной олеиновой кислот, получаемых в больших количествах из животных жиров. Это — пальмитат натрия Ci5H3iCOONa, стеарат натрия Ci7H3sCOONa и олеат натрия CiyH^COONa. Меньшее значение имеют калиевые и аммонийные мыла этих же кислот, жидкие в обычных условиях.

Мыла с двух- и трехвалентным катионом (кальциевые, магниевые, алюминиевые и т. п.) нерастворимы в воде, но образуют коллоидные системы в углеводородных средах. Они используются в консистентных смазках на минеральном масле, а также для стабилизации эмульсий второго рода (в/м).

Обыч

страница 144
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
склады индивидуального хранения в москве
Magicar 7
установка шумоглушителей приточных установках
где можно купить кneo cosmos book vision infimti

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)