химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ослаблен гидрофобными взаимодействиями, сопровождающимися увеличением энтропии системы. Поэтому влияние температуры на ККМ проявляется тем слабее, чем" больше выражены гидрофобные свойства мыл. Для неионогенных ПАВ ККМ всегда уменьшается при повышении температуры. Это вызвано тем, что при повышении температуры водородные связи между эфирным атомом кислорода и молекулами воды разрушаются, оксиэтиленовые цепи дегидратируются и уменьшается их взаимное отталкивание, препятствующее агрегации.

Заканчивая рассмотрение процесса мицеллообразования, отметим, что мицеллы могут образоваться не только в водных растворах коллоидных ПАВ, но и в растворах ПАВ в углеводородах. При этом молекулы ПАВ в мицелле ориентированы полярными группами внутрь мицеллы, а углеводородными концами обращены к растворителю. Вместе с тем необходимо указать, что в спирте ПАВ обычно дают молекулярные растворы. Это объясняется тем, что спирт по своей полярности стоит между водой и углеводородами и, следовательно, является растворителем как для полярной, так и для неполярной части молекул ПАВ.

3. СТАБИЛИЗУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ПАВ

Стабилизующее действие ПАВ определяется их способностью адсорбироваться на межфазной поверхности. Вследствие высокой поверхностной активности концентрация ПАВ в поверхностном ?слое в десятки тысяч раз превышает объемную концентрацию. В адсорбционных пленках, так же как и в мицеллах ПАВ, происходит ассоциация неполярных групп. Строение адсорбционного •слоя зависит от природы ПАВ и межфазной поверхности, степени заполнения поверхности, введения в среду различных добавок. Изменение строения адсорбционного слоя отражается на его защитных свойствах.

Адсорбционные слои ПАВ лиофйлизируют, а в водных растворах гидрофилизируют поверхность, вследствие чего при сближении частиц развиваются силы отталкивания. Для ионогенных ПАВ — это электростатическое отталкивание двойных электрических слоев, которое описывается рассмотренной в гл. IX теорией ДЛФО. Для неионоген-ных ПАВ электростатическое отталкивание» как правило, не играет роли; вопрос о стабилизации дисперсных, систем этими веществами является одной из нерешенных проблем коллоидной химии.

Наиболее перспективными кажутся следующие представления, развиваемые как для неионогенных ПАВ, так и для адсорбционных слоев полимеров

При сближении частиц на расстояние меньшее, чем удвоенная толщина адсорбционного слоя, происходит перекрытие (взаимопроникновение) адсорбционных слоев, и концентрация НПАВ в области перекрытия увеличивается по сравнению с ее значением в адсорбционном слое При этом, если среда представляет собой хороший растворитель для вещества, образующего адсорбционный слой, возникает осмотическое давление, подобное давлению набухания (рис XIII, 6). Это обуславливает приток жидкости из объема раствора в область перекрытия адсорбционных слоев и возникновение расклинивающего давления. Осмотическое давление, в зависимости от природы взаимодействия НПАВ и растворителя, может быть функцией изменения энтропии или изменения энтальпии системы в области перекрытия. В первом случае падение энтропии определяется тем, что в области перекрытия уменьшается число конформаций гибких цепей стабилизатора, что в конечном счете вызывает повышение агрегативной устойчивости. Во втором случае в области перекрытия некоторые контакты между молекулами воды и полярными группами НПАВ заменяются контактами между

молекулами НПАВ, т е происходит дегидратация адсорбционного слоя Это приводит к возрастанию энтальпии системы, вызывает отталкивание, т. е также повышает агрегативиую устойчивость системы

На основании представлений о роли осмотических сил в стабилизации дисперсных систем немецким ученым Фишером было предложено уравнение, позволяющее рассчитать энергию отталкивания ?/0См при сближении частиц на расстояние меньше чем 26:

осм А о

(XIII, 1>

где В — коэффициент, характеризующий взаимодействие молекул растворяемого вещества с растворителем, NA— число Авогадро, с — концентрация НПАВ в межфазиом слое; У0—объем области перекрытия, который можно рассчитать^ если известен радиус частиц, толщина адсорбционного слоя б НПАВ и расстояние между частицами

Как видно из уравнения (XIII, 1), энергия отталкивания тем больше, чем выше концентрация адсорбтива в межфазном слое. Она возрастает также с увеличением объема области перекрытия. Кроме того, энергия отталкивания зависит от знака и значения коэффициента В. В хороших растворителях, когда В > 0, возникает положительное расклинивающее давление, стабилизующее систему. Если среда является плохим растворителем для вещества^ образующего адсорбционный слой, то В < 0 и расклинивающее давление отрицательно, т. е. среда вытекает из области перекрытия. В этом случае осмотический эффект, наряду с силами межмолекулярного притяжения, способствует агрегации частиц. Наконец, при В — О энергия отталкивания равна нулю.

Следует иметь в виду, что адсорбционные слои, даже при отсутствии взаимодействия с растворителем при В ^ О, представляют собой стерический барьер, препятствующий сближению частиц на достаточно малые расстояния, при которых существенную роль начинают играть силы межмолекулярного притяжения. Конечно, эффективная стерическая стабилизация осуществляется лишь тогда, когда адсорбционные слои насыщены, а образующие их молекулы не способны десорбироваться при соударениях частиц. Для таких стерически стабилизованных систем невозможна коагуляция с непосредственным контактом частиц, а возможна лишь дальняя агрегация.

4. СОЛЮБИЛИЗАЦИЯ В РАСТВОРАХ ПАВ

Солюбилизация является важным свойством растворов ПАВ, которое связано с их мицеллярной структурой.

При введении в достаточно концентрированные растворы ПАВ практически нерастворимых в воде органических веществ (алифатические и ароматические углеводороды, маслорастворимые красители и т. д.) последние способны коллоидно растворяться, или солюбилизироваться. В результате такой солюбилизации образуются почти прозрачные термодинамически равновесные растворы. Вещество, которое растворяется в растворах ПАВ, принято называть солюбилизатом.

Солюбилизирующая способность разных ПАВ весьма различна; количество коллоидно растворенного органического вещества в гомологических рядах ПАВ возрастает с увеличением длины углеводородного радикала.

Количество солюбилизированного вещества увеличивается пропорционально концентрации раствора ПАВ в области существования сферических мицелл и резко возрастает при образовании пластинчатых мицелл. Солюбилизация зависит также от молекулярной структуры солюбилизата. Так, если в качестве солюбилизата применяют углеводород, то при уменьшении его молекулярного веса коллоидная растворимость повышается. Введение в солюби-лизат полярных групп обычно также увеличивает солюбилизацию.

Согласно современным взглядам солюбилизация представляет собой растворение органических веществ в мицеллах ПАВ. Воз-, мсокны различные механизмы солюбилизации. Неполярные углеводороды растворяются в ядре мицеллы (рис. XIII, 7 а), а полярные органические вещества (спи

страница 148
< 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
арендовать автобусы на свадьбу
купить регбийку в москве
меридиан кровать метрополис арена цена
театр маяковского основная сцена адрес как добраться

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
(23.03.2017)