Электроповерхностные свойства мицелл и плоских адсорбционных слоев ионных ПАВ

• Автор: Алейнер, Георгий Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ПАВ и свойства поверхности

ГЛАВА 1. Современные представления о структуре и свойствах ДЭС мицелл и плоских адсорбционных слоев ионных ПАВ

1.1 Поверхностные избытки

1.2 Двойной электрический слой

1.3 Связь поверхностных избытков со структурой ДЭС

1.4 Электрокинетический потенциал

1.5 Электропроводность растворов сильных электролитов

1.6 Электропроводность дисперсных систем

1.7 Электропроводность мицеллярных растворов

1.8 Поверхностная проводимость в дисперсных системах
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследований
2.1 Очистка и приготовление растворов
2.2 Измерение поверхностного натяжения
2.3 Потенциометрия
2.4 Кондуктометрия
ГЛАВА 3. ДЭС на границах раствор ионного ПАВ - воздух, раствор ионного ПАВ - масло
3.1 Адсорбция ионов в диффузной части ДЭС
3.2 Построение модели ДЭС плоских адсорбционных слоев ионных ПАВ
3.3 Расчет поверхностных избытков
3.4 Расчеты характеристик ДЭС с использованием разработанной модели
ГЛАВА 4. Мицеллярные растворы ионных ПАВ
4.1 Модель электропроводности мицеллярных растворов ионных ПАВ
4.2 Применение модели для нахождения параметров ДЭС мицелл
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Сравнительный анализ электроповерхностных характеристик ДЭС вблизи плоских адсорбционных слоев и мицелл ионных ПАВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Перечень буквенных обозначений ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Таблицы

ВВЕДЕНИЕ. ПАВ и свойства поверхности
В настоящее время поверхностно-активные вещества (ПАВ) применяются в различных областях промышленности. Это - моющие средства, флотореагенты, стабилизаторы эмульсий и пен, диспергаторы минералов, антистатики, ингибиторы коррозии, деэмульгаторы и т.д. Такое широкое их использование обусловлено способностью ПАВ уже при низких концентрациях значительно интенсифицировать технологические процессы, а также модифицировать поверхности, придавая им необходимые свойства. Разработка оптимальных условий использования ПАВ возможна только при знании физико-химических основ их действия. Именно поэтому изучение характеристик адсорбционных слоев ПАВ является одной из важнейших задач современной коллоидной химии.
Способность ПАВ адсорбироваться на межфазных границах является их отличительным, фундаментальным свойством. Движущей силой адсорбции ПАВ выступает снижение свободной энергии границы раздела фаз. Адсорбируясь на межфазных границах, поверхностно-активное вещество способно снижать поверхностное натяжения до определенного предела. Обычно этот предел достигается при концентрациях ПАВ, при которых в растворе начинается мицеллообразование. Образование молекулами ПАВ в растворе агрегатов (мицелл) - это второе важнейшее свойство поверхностноактивных веществ.
В литературе существует ряд общепризнанных, масштабных работ, в которых детально рассмотрены анализ свойств, практическое применение ПАВ и их синтез [1], влияние адсорбционных слоев ПАВ на свойства поверхностей [2-4], стабилизирующее действие ПАВ в эмульсиях и пенах [5], проблемы электроповерхностных свойств межфазных границ раздела [6], вопросы мицеллообразования в растворах ПАВ [7].
Однако, несмотря на большой объем выполненных экспериментальных и теоретических исследований, вопрос о свойствах адсорбционных слоев на

Измеряли горизонтальный участок Ах (Рисунок 2), на который необходимо сместить точку отражения вертикально падающего луча, чтобы световой зайчик перешел от одного дифференциального фотосопротивления, к другому. Фотосопротивления были закреплены на фиксированном расстоянии друг от друга и неподвижны по отношению к вертикальному направлению луча.
Тогда, при условии фиксации значений углов а і и й2, расчетная формула принимает вид:
где С; - константа прибора, включающая комбинацию тригонометрических функций
углов отражения, отвечающих фиксированным положениям индикаторов отраженного луча, и числовые коэффициенты;
С2 - поправочный коэффициент, обусловленный неточностью юстировки прибора;
р - плотность раствора, принимается равной единице для сильно разбавленных
растворов.
Формула (23) справедлива при выполнении двух условий проведения эксперимента:
1. Пластина, вблизи которой образуется мениск, должна быть достаточно длиной, чтобы в окрестности ее центральной части форма мениска не искажалась бы под влиянием краевых эффектов.
2. Пластина должна быть удалена от одного из краев сосуда с исследуемой жидкостью настолько, чтобы на поверхности жидкости вдали от пластинки имелся плоский участок.
Принципиальная схема установки приведена на Рисунке 3. Источником света служил маломощный газовый оптический квантовый генератор - гелий-неоновый лазер (ЛГ-78) с током накачки 3+-5 мА и мощностью луча 2 Вт.
Способность дифференциальных фотосопротивлений реагировать на положение зайчика сильно зависит от общей освещенности внутри кожуха. Поэтому осуществляли регулировку и контроль освещенности. Для этого использовали обычную осветительную лампу накаливания и контрольное фотосопротивление.