химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

ое натяжение на границах раздела моющий раствор — загрязнение и моющий раствор — волокно. Поверхностные натяжения этих поверхностей уменьшаются в результате адсорбции мыла на поверхности жира и ткани, причем адсорбция происходит, конечно, таким образом, что молекулы мыла обращаются полярной частью в воду, неполярной — к загрязнению или волокну. Тогда под влиянием неизменившегося поверхностного натяжения на границе твердое тело — загрязнение жир соберется в каплю, которую легко можно удалить с поверхности волокна путем даже незначительного механического воздействия. Происходит отмывание, заключающееся в, резком увеличении В = cos О (для воды), т. е. в уменьшении краевого угла. Это наглядно показано на рис. VI, 9.

При стирке моющее вещество, адсорбируясь как на поверхности ткани 3, так и на поверхности загрязняющей ткань частицы углеводорода 2, образует на них гидрофильный слой мыла 4. Этот слой способствует отделению частицы загрязнения от ткани, так как улучшение смачиваемости отмываемой поверхности водой в условиях избирательного смачивания означает понижение смачивания ее углеводородом. Кроме того, образовавшийся на капельках углеводорода слой гидратированных частично ионизированных

молекул мыла придает устойчивость возникшей эмульсии и этим способствует удалению загрязнения вместе с моющим раствором в конце стирки.

Следует заметить, что на поверхности отбеленной гидрофильной ткани, благодаря полярности целлюлозы, адсорбирующиеся молекулы мыла могут ориентироваться полярными группами к волокну и неполярными углеводородными радикалами — в моющий раствор. Казалось бы, в этом случае должна происходить гидрофобизация поверхности, понижающая эффект стирки. Однако имеются данные, что при использовании достаточно концентрированных растворов мыла после возникновения первого слоя молекул на ткани образуется второй слой мыла, молекулы которого ориентированы противоположным образом, т. е. полярной группой в моющий раствор. Таким образом, и в этом случае наблюдается гидрофилизация поверхности ткани.

П. А. Ребиндер считает, что обязательным условием для моющего действия является также достаточная механическая прочность и вязкость гидратированных адсорбционных слоев моющего вещества. С одной стороны, такие слои на границе моющий раствор— воздух способствуют пенообразованию, играющему при стирке важную роль. С другой стороны, образование прочных гидратированных адсорбционных слоев вокруг частиц жира обеспечивает эмульгирование отмытых загрязнений и препятствует их вторичному оседанию на волокне *.

Процессом, в известной степени обратным стирке, является пропитка тканей с целью повысить их водонепроницаемость при сохранении воздухопроницаемости (так называемая пористая водоотталкивающая пропитка). Задача технолога при проведении этого процесса заключается в образовании на поверхности отдельных волоконец ткани тонких пленок, на которых вода образует большой краевой угол. С этой целью ткани пропитывают растворами или дисперсиями гидрофобных, так называемых водоотталкивающих веществ. В качестве таких веществ можно использовать ацетат алюминия, мыла поливалентных металлов, парафин, асфальт, нефтяные остатки, кремнийорганические соединения и смеси этих веществ. Иногда пропитку тканей с целью повышения их водонепроницаемости проводят в два приема. Например, ткань пропитывают сначала дисперсией парафина, содержащей мыло в качестве эмульгатора, а затем раствором ацетата алюминия, при этом частицы парафина отлагаются на волокне в результате коагуляции.

После пропитки ткань высушивают, и при этом на волоконцах материала образуются пленки водоотталкивающих веществ. При пропитке ткани дисперсией частицы водоотталкивающего вещества отлагаются на поверхности волоконец дискретно. Однако в условиях последующей сушки при повышенной температуре гидрофобное вещество обычно плавится и растекается по волокну.

* Более подробно о механизме стирки см. П. А. Ребиндер и др. Физико-химия моющего действия. М., Пищепромиздат, 1935, 178 с,

В результате пропитки поверхность капилляров ткани становится гидрофобной, несмачиваемой водой. Продвижению воды по такому капилляру мешает большое поверхностное натяжение на границе вода — гидрофобизированная поверхность, которое стремится уменьшить поверхность соприкосновения между водой и стенкой капилляра и не позволяет воде течь по стенкам капилляра. Поэтому вода, проникая в устье капилляра, не смачивает его стенки, а образует выпуклый мениск, как это показано на рис. VI, 10. Искривленная поверхность

6*

163

этого мениска под действием поверхностного натяжения стремится стянуться и стать плоской, при этом возникает направленное вверх давление. Это давление уравновешивает давление воды, стремящейся проникнуть в капилляр. Понятно, что чем выше поверхностное натяжение и чем уже капилляр, тем больше должно быть давление, которое может протолкнуть воду через капилляр. Следовательно, для получения ткани с высокой водонепроницаемостью нужно, чтобы

гидрофобизируемая ткань была достаточно

' ?' плотной и чтобы в ней не содержалось поверх* — • ностно-активных веществ (остатков эмульгато " ров эмульсии, которой производилась пропит' ка)*.

На явлениях смачивания и несмачивания, как уже указывалось, основан и процесс флотации — метод обогащения полезных ископаемых, получивший в настоящее время исключительно широкое применение. В основе этого метода лежит использование различий в смачивании разделяемых частиц водой. Чтобы уяснить себе принцип, на котором основана флотация, рассмотрим поведение достаточно малых гидрофобных и гидрофильных минеральных частиц на границе раздела вода — воздух или вода — масло.

Гидрофильные частицы смачиваются водой и под действием поверхностного натяжения на границе вода — воздух или вода — масло частица втягивается в воду. Наряду с силой поверхностного

г

Рис\ VI, П. Разделение гидрофильных (а) и гидрофобных (б)

частиц путем флотации: 1 — водная фаза; 2 — воздух илн масло; 3—твердое тело.

натяжения на частицу действует и сила тяжести. В результате частица, смачиваемая водой, целиком перейдет в водную фазу и потонет.

Гидрофобные частицы вода не смачивает, и под действием' поверхностного натяжения на границе вода — воздух или вода — масло частица может остаться на границе раздела, если только она не слишком велика и сила тяжести не превысит флотационную силу. Схематически эти оба случая изображены на рис. VI, 11. Понятно, что измельчая минерал до нужной дисперсности, всегда

* Подробнее о механизме пропитки см. С. С. Воюций, Физико-химические основы пропитывания и импрегнирования волокнистых материалов дисперсиями полимеров. Л., «Химия», U969, 236 с,

можно подобрать размер частиц, при котором частицы будут оставаться на поверхности, поскольку при дроблении сила тяжести уменьшается прямо пропорционально кубу радиуса частицы, а флотационная сила снижается прямо пропорционально первой степени радиуса. Однако слишком высокая дисперсность может оказаться вредной — мелкие частицы п

страница 54
< 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
декоративные ручки для дверей
багет для тв
шоу филипа кирковорова
дешевые билеты в театр сатиры без наценки на ноябрь

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
(03.12.2016)