Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий



Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

Коагуляция дисперсных систем, стабилизированных неионогенными ПАВ

Можно найти ряд сходных моментов в нарушении устойчивости дисперсных систем, стабилизированных неионогенными ПАВ, с коагуляцией стерически стабилизированных дисперсий. В частности повышение температуры выше температуры помутнения водных растворов неионогенных ПАВ способно вызвать необратимый процесс коагуляции, например латекса, стабилизированного таким ПАВ. Этот процесс температурной коагуляции, связанный с дегидратацией оксиэтиленовых цепочек неионогенных ПАВ, подобен температурной коагуляции стерически стабилизированных систем.

Коагуляция под действием электролитов возможна не только в результате дегидратации, но и при изменении осмотического равновесия между дисперсионной средой и адсорбционно-сольватными оболочками частиц дисперсной фазы.

При теоретическом рассмотрении процесса коагуляции дисперсных систем, стабилизированных неионогенными ПАВ, можно использовать тот же принцип нарушения устойчивости, который мы использовали при обсуждении электролитной коагуляции, - равенство при коагуляции потенциальных энергий притяжения и отталкивания.

Очевидно, что условия Ut = 0 при Us =Um и dUt/dh = 0 будут соответствовать пороговым (критическим) значениям температуры и (или) концентрации коагулирующего вещества. При таких значениях температуры или концентраций ( или одновременного действия обоих параметров) будет происходить быстрая коагуляция систем с адсорбционно-сольватным фактором стабилизации.

В связи с тем, что количественной теории гидратации не существует и нельзя теоретически предсказать (а тем более количественно оценить) гидратацию при различных заданных значениях температуры и концентрации коагуляторов, приходится проводить экспериментальное исследование и выявлять зависимость чисел гидратации и толщины адсорбционно-сольватных оболочек частиц от природы стабилизатора, температуры, концентрации различных веществ электролитной и неэлектролитной природы.

Дисперсные системы с химически локализованным стабилизатором обычно более устойчивы, чем системы с адсорбционно-сольватными слоями. Коагуляция таких систем происходит при более высокой температуре и существенно более высоких концентрациях электролита. Эффективность локализованного стабилизатора оказывается выше, чем у адсорбированного неионогенного ПАВ с эквивалентным количеством оксиэтиленовых групп.

Связано это с тем, что локализованный стабилизатор не может смещаться по поверхности частиц и удаляться при их слипании, поэтому устойчивость таких систем определяется прочностью сольватных оболочек, а коагуляция может произойти при ослаблении и частичной или полной деструкции сольватного слоя под действием внешних факторов – нагревания, добавок электролитов и неэлектролитов.

Расчет энергии отталкивания сферических частиц по уравнению (2.3.118) для латексов, стабилизированных адсорбционно-сольватными слоями неионогенных ПАВ, и полной энергии взаимодействия полимерных частиц в латексах с учетом энергии притяжения приводит к зависимостям, пример которых показан на рис. 2.24. Из приведенных данных видно, что потенциальная энергия отталкивания адсорбционно-сольватных слоев частиц при 25oC на 2-3 порядка превышает потенциальную энергию притяжения. Даже при степени гидрофилизации поверхности a = 0,6 такие системы оказываются устойчивыми. Однако на расстояниях, больших двойной толщины гидратных оболочек, где проявляется лишь энергия притяжения частиц, возможна их фиксация во втором потенциальном минимуме, глубина которого составляет 2-4 kT.

Рис. 2.24. Потенциальные кривые энергии взаимодействия частиц в дисперсии ПВА, стабилизированной неионогенным ПАВ-ОП-10. Концентрация электролита NH4H2PO4: 1-0; 2-0,05; 3-0,15; 4-0,2 кмоль/м3

Повышение температуры или введение сравнительно небольших количеств электролита несколько снижает потенциальную энергию отталкивания гидратных оболочек, однако она еще превышает энергию притяжения на 1-2 порядка. Поэтому нарушение устойчивости таких дисперсных систем происходит лишь при одновременном действии нагревания и введения достаточно больших количеств электролитов.

Критерий коагуляции дисперсных систем, стабилизированных неионогенными ПАВ получают из предпосылки, что энергия отталкивания Us = 0. Тогда из уравнения (2.3.118) следует

Сс = 3,5×103 iWе/(WhMе), (2.3.136)

где Сс – критическая концентрация коагуляции (для электролитов выражается в г-экв/л).

Экспериментальная проверка показала, что уравнение (2.3.136) может с достаточной степенью достоверности предсказать критическую концентрацию коагулятора дисперсий (латексов), стабилизированных неионогенными ПАВ и даже стабилизированных гибкими линейными полимерными молекулами. В последнем случае при расчетах по уравнению (2.3.136) берут молекулярную массу не всей макромолекулы, а её статистического сегмента.


Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн