Структурные, термодинамические и реологические свойства водных растворов смесей анионного ПАВ и алкилдиметиламиноксида

• Автор: Сафонова, Евгения Алексеевна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РАСТВОРЫ СМЕСЕЙ ПОВЕРХНОСТНОАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

1.1. Мицеллообразование в растворах смесей ПАВ.

1.2. Катанионныс смеси ПАВ

1.3. Ионнеионные смеси ПАВ.

1.4. Растворы алкилдимстиламиноксидов и их смесей

с ионными ПАВ

1.5 Особенности реологического поведении

мицеллярных растворов

ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СМЕШАННЫХ СИСТЕМ

2.1. Псевдофазиый подход к описанию мицеллообразования.
Модель Рубина
2.2. Квазихимическнй подход. Модель мицеллообразования
НагаражанаРукенштейна.
ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
3.1. Вещества. Приготовление растворов
3.2. Определение ККМ растворов
. Измерения вязкости растворов.
3.4. Определение гидродинамических радиусов агрегатов
методом ФКС
3.5. Определение чисел агрегации методом .
3.6. Получение электронных микрофотографий
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Влияние соотношения ПАВ и кислотности на К КМ
в смеси ДСНСДАО эксперимент н расчет.
4.2. Вязкость и структурные характеристики
водных растворов ДСНСДАО
4.3. Системы ДСНСДАО и i2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Наиболее изученный случай систем с положительными отклонениями от идеальности смеси ПАВ, имеющих углеводородные и псрфторуглсродные хвосты при однотипных полярных группах. Такие ПАВ демонстрируют плохую совместимость, при их смешении может наблюдаться образование двух типов мицелл. Основной же интерес представляют системы, в которых интенсивные взаимодействия между двумя разнородными ПАВ приводят при смешении к синергетическим эффектам, проявляющимся в увеличении поверхностной активности, значительном уменьшении ЮСМ смеси по сравнению с растворами индивидуальных ПАВ, других особенностях поведения , . При этом наблюдается сложный характер концентрационных зависимостей поверхностного натяжения, значительное увеличение вязкости растворов, рост мицелл, смещение температурных и концентрационных границ равновесия мицеллярпого раствора с твердой и жидкокристаллической фазами . В смесях ионного и неионного ПАВ причиной таких эффектов является уменьшение электростатического отталкивания между головками ионного ПАВ вследствие встраивания полярных головок неполного ПАВ . Наиболее сильно синергетические эффекты выражены в смесях катионного и анионного ПАВ, которые образуют ионные пары, аналог двухвостого цвиттерионного ПАВ , . При этом высвобождаются и переходят в водное окружение связанные ранее противоионы, что дает положительный энтропийный эффекг. В катанионных смесях при концентрациях близких к эквимолярной часто происходит выпадение твердой фазы, может наблюдаться расслаивание . Смеси ионного и цвиттерионного ПАВ также обнаруживают ярко выраженный синергизм свойств . Важными характерно гика ми агрегативного поведения растворов ПАВ, помимо ККМ, являются концентрации мономеров, состав мицелл, а также их размер числа агрегации. Этот метод применялся для различных смесей ионных, неионных и цвиттсрионных ПЛВ, а также для смесей с фторуглсродными ПАВ. Для определения состава мицелл успешно служит метод ЯМ Р. Размеры мицелл оценивают с помощью методов, основанных на рассеянии фотонов фотоннокорреляционная спектроскопия, ФКС или нейтронов малоугловое рассеяние нейтронов, , а также применяя флюориметрию и другие методы. Использование электродов, селективных к ионам ПАВ, для детального термодинамического анализа смеси катионных ПАВ и сульфобстаинов описано в работах Хала . Наряду с агрегативными свойствами разбавленных растворов интерес представляет поведение смесей ПАВ в более широкой области концентраций, где экспериментальные исследования и теоретическое моделирование обнаруживают богатый полиморфизм смешанных агрегатов, определяющий широкие возможности применения смесей Г1ЛВ в различных целях например, при получении мезоматериалов, полимерагрегатных гелей и др. В смешанных системах, как и в индивидуальных, мономеры ПАВ при ККМ собираются в агрегаты. В общем случае с ростом концентрации ПАВ или добавленной соли происходят структурные изменения переход от сферических мицелл к глобулярным и цилиндрическим, рост последних, образование длинных червеобразных мицелл, их перекрывание. Возможно образование везикул, представляющих собой замкнутые обычно сферические бислойные или многослойные агрегаты ПАВ, внутри которых содержится растворитель. При более высоких концентрациях имеет место образование жидкокристаллической фазы Рис. Структурные перестройки специфичны к типу Г1АВ, присутствию добавок соль, коПАВ и экспериментальным условиям , температура. Экспериментальные исследования фазового поведения и анализ структуры агрегатов, образующихся в некоторых смешанных систем ПАВ, в частности, катанионных, работы начала х годов обнаружили, что равновесное образование везикул относительно частос явление. Геометрия везикул замкнутых двуслойных нано или микроагрегатов способствует их использованию в моделях по искусственному выращиванию клеток для биохимических исследований, в качестве агентов для транспорта веществ например, лекарственных или как нанореакторов в спсцхимии. Таким образом, имеет место значительный спрос на стабильные везикулярные системы.