Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Карта книг Поиск по сайту Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Министерство обороны "Боевая машина БМ-14 краткое руководство" (Военное дело)

Новиков В. "Богини российского флота Аврора Диана Паллада " (Военная история)

Шигин Г.А. "Битва за Лениград- крупные операции белые пятна потери " (Военная история)

Ланнуа Ф. "Битва за Лениград 1941 22 июня -31 декабря " (Военная история)

Хмельков С.А. "Бетонные и железобетонные сухопутные фортификационные сооружения " (Военное дело)
Занимательная коллоидная химия - Зимон А.Д.
Зимон А.Д. Занимательная коллоидная химия — М.: Агар, 2002. — 168 c.
ISBN 5-89218-146-4
Скачать (прямая ссылка): kolhim2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 72 >> Следующая

Предельная адсорбция T00 определяется гидрофильной частью молекулы ПАВ. На рис. 18, показано положение молекул ПАВ, имеющих одну и ту же гидрофильную группу и различную'длину углеводородного радикала. Площадь, занимаемая гидрофильной частью различных молекул Данного гомологического ряда/ не зависит от длины углеводородного радикала и будет одна и та же. Так, для всех спиртов эта площадь составляет 0,25 нм2 (0,25 •1O-18 м2), а для кислот - 0,20 нм2 (0,20 • 10~18 м2). '
Следует подчеркнуть особенности адсорбции ПАВ. Адсорбция достигается при сравнительно небольших концентрациях ПАВ, составляющих десятую и даже сотую долю процента. Небольшим количеством ПАВ можно существенно изменить поверхностную энергию. Ориентированный адсорбционный і слой молекул изменяет не только поверхностное натяжение, но и свойства граничного слоя жидкости. ' ,;>).•
На границе воды с воздухом адсорбционный слой ориентирован всегда определенным образом, а именно гидрофильной частью молекул ПАВ в сторону воды (см. рис. 18). Контрастная граница раздела полярное (вода) — неполярное вещество (воздух) заменяется адсорбционным слоем молекул ПАВ. Полярные радикалы этих молекул обращены к воде, т. е. к полярному телу, а неполярные — к неполярной воздушной среде.
Несмотря на многовековое применение ПАВ, механизм их действия и особые свойства выяснены лишь в середине 20-х годов прошлого столетия. В России широкое изучение ПАВ связано с именем известного советского ученого, академика П. А. Ребиндера: им сформулировано правило уравнивания полярности и проводилось изучение структуры адсорбционного слоя.
Рассмотрим адсорбцию ПАВ на границе жидкость—твердое тело. Одна из особенностей заключается в ориентации адсорбцит онного слоя молекул ПАВ, которая происходит в соответствии с правилом уравнивания полярности.
54
Рис. 19. Ориентация молекул ПАВ а—на" поверхности угля (неполярное вещество) в воде'(полярная жидкость); б— на'поверх-,'„..•.,.> ноемапёска (полярное вещество) в бензоле (неполярная жидкость)
Поясним правило уравнивания полярности при помрщи рис. 19: На границе раздела неполярного твердого тела, каковым является уголь (парафин или сажа), с водой—типично полярной жидкостью—адсорбционный?іслой ориентирован, полярной гид-: рофильной частью в сторону жидкости.. Адсорбционный слой і молекул ПАВ экранирует твердую поверхность и сообщает ей полярные свойства (см. рис. 19, о). > ; *
Происходит уравнивание полярности фаз; из неполярно-полярной граница раздела становится полярно-полярной,.
Уравнивание полярности фаз имеет место и во втором случае (см. рис. 19, б), когда гидрофильная полярная поверхность (поверхность песка, мела, глины) контактирует с неполярной жидкостью—бензолом. Слой молекул ПАВ Bi данном случае ориентирован противоположным образом: гидрофильная полярная часть его обращена в сторону полярной твердой поверхности. Первоначальная граница между полярным: твердым телом инеполярной жидкостью заменяется границей между неполярным адсорбционным слоем на твердом теле и неполярной жидкостью; Уголь—типичный гидрофобный адсорбент. Цеолиты ,-и глины — гидрофильные адсорбенты, механизм адсорбции на поверхности которых соответствует рис. 19, б. Подбирая ПАВ, можно регулировать ориентацию адсорбционного слоя и изменить свойства поверхности раздела фаз. .;. , v , ,
; КАПЛЯ ПО КАПЛЕ И КАМЕНЬ ДОЛБИТ
(Адсорбционное понижение прочности) '¦' • і
Адсорбция ПАВ многогранна; ей могут сопутствовать другие процессы. G одним из них мы сейчас познакомимся.
53.
Рис. 20. Адсорбция ПАВ в трещинах
Заголовок этого параграфа заимствован из толкового словаря В. И. Даля.- В самом деле, почему капля долбит камень и при этом не только делает в нем дыру, но и дробит его на части?
Писать сырым мелом на доске невозможно, так как он крошится: адсорбированная вода понижает прочность. Перед заточкой нож полезно опустить в,соленую йрду: ионы солевого раствора адсорбируются в .микротрещинах металла, ослабляют связь между атомами железа в поверхностном слое, и бруску легче справиться с обессиленным металлом. Все эти примеры характеризуют одно явление— адсорбционное понижение прочности. Еще в 1928 г. его обнаружил, а позже исследовал будущий академик П. А: Ребиндер на примере неорганических кристаллов(гип-C3j графита) и др. в растворах ПАВ (в частности, олеиновой и масляной кислот). В настоящее время это явление называют эффектом Ребиндера.
* В основе адсорбционного понижения прочности лежит соотношение (3). Молекулы или ионы адсорбируются на твердой поверхности. В результате происходит компенсация избыточной поверхностной энергии И' снижается поверхностное натяжение ст (см. табл. 3).> Если, например, для металлов поверхностное натяжение имеет порядок 103 мДж/м2, то .при контакте с некоторыми растворами оно? снижается примерно в 10 раз. <'У': ¦ ¦ • . •: ,••
Преимущественная адсорбция происходит на границе зерен, в трещинах, сколах и других дефектах поверхности,* т. е. в тех. местах, где величина поверхностного натяжения больше по .сравнению с другими участками твердой'поверхности,
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 72 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.