Коллоидно-химические свойства водно-щелочных растворов органических компонентов древесины

• Автор: Демьянцева, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил

1 .Обзор литературы

1.1. Самопроизвольное диспергирование твердых тел практически

нерастворимых в воде

1.2. Состав органических компонентов в сульфатном

варочном растворе

1.3. Коллоиднохимические свойства растворов органических веществ

1.3.1. Изучение природы растворов смолы древесины в водных

растворах в нейтральной и кислой средах

1.3.2. Коллоиднохимические свойства растворов

сульфатного лигнина

1.4. роблемь сульфатного варочного производства

2. Объекты и методы исследования
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Определение растворимости органических компонентов
древесины в водно щелочных растворах
2.2.2.Определение размера частиц дисперсной фазы методом
динамического светорассеяния
2.2.3. Определение размера частиц дисперсной фазы воднощелочных растворов органических компонентов древесины методом спектров мутности
2.2.4. Определение сорбции органических
компонентов древесины целлюлозой из воднощелочных растворов методом ИКспектроскопии
2.2.5.Определение электрокинетического потенциала частиц сульфатного лигнина и смеси смолы и сульфатного лигнина в
воднощелочном растворе
2.2.6. Определение поверхностного натяжения и
поверхностной активности воднощелочных растворов органических веществ древесины
3. Экспериментальная часть
3.1. Исследование растворения органических компонентов древесины сосны и березы в воднощелочном и
сульфатном варочном растворах
3.1.1. Исследование растворимости органических компонентов древесины
в воднощелочном растворе
3.1.2. Исследование растворимости органических компонентов древесины
в сульфатном варочном растворе
3.2. Исследование дисперсного состава и влияния температуры на агрегативную устойчивость воднощелочных растворов органических компонентов древесины
3.2.1. Исследование дисперсного состава и агрегативной устойчивости воднощелочных растворов органических компонентов
древесины методом динамического светорассеяния
3.2.2. Исследование агрегативной устойчивости воднощелочных растворов органических компонентов древесины методом спектров мутности
3.3. Исследование сорбции органических компонентов древесины березы и сосны целлюлозой из сульфатного варочного
раствора и влияние неонола АФ 9 на этот процесс
3.4. Исследование поверхностного натяжения воднощелочных
растворов органических компонентов древесины и
определение электрокинетического потенциала частиц в этих системах
4. Обсуждение результатов
Список литературы Приложение
Введение


В работе Гордона теоретически и экспериментально на прецизионных приборах была исследована природа и механизм растворения двух ограниченно смешивающихся друг в друге жидкостей водабензол и водатолуол. В ней, в частности, показано, что вода, растворенная в бензоле и толуоле при 8 К, находится в виде ассоциированных роев полимеров воды по терминологии авторов, т. П.А. Ребиндером и Е. Д.Щукиным впервые был предложен подход к выяснению термодинамических условий самопроизвольного коллоидного диспергирования твердых тел на коллоидные частицы. Прирост свободной энергии, связанной с развитием межфазной поверхности при образовании тон ко дисперсной коллоидной системы, может компенсироваться ростом энтропии системы вследствие более равномерного распределения в системе вещества диспергирующейся фазы. АсААТАБ 1. А8 увеличение энтропии системы. АБ кШп1пп2п1 1 1. В этом случае для монодисперсной системы уравнение 1. АР 4яг2суп1 ТкЫапп гъщ 1 1. Согласно этому равенству, при комнатной температуре т. При этом образуются термодинамически устойчивые лиофилъные коллоидные системы. Растворение происходит за счет энтропийного фактора. Приложение этой схемы к полидисперсным системам дает распределение по размерам, аналогичное Фольмеровскому. Рис. Однако величина АР изменение свободной энергии системы возрастает по мере уменьшения радиуса частиц. Устойчивому коллоидному состоянию соответствует АР в отрицательной области координат. Истинные лиофилъные системы в термодинамически равновесны относительно соответствующих макроскопических фаз в твердых фазах совершенных монокристаллов и образуются из них с уменьшением свободной энергии. Они имеют равновесное, стабильное во времени и независимо от механизма возникновения распределение частиц дисперсной фазы по размерам. Если зависимость АР от г не будет иметь минимума, тогда коллоидное состояние при данных условиях неосуществимо. Если на кривой зависимости АР от г наблюдается положительный минимум, то коллоидное состояние возможно, но оно метастабильно. К подобным системам относится, например, бентонитовая глина, возникающая при самопроизвольном диспергировании реальных, имеющих дисперсную структуру фаз . Здесь весьма существенна роль теплового движения, т. Для этих дезагрегированных частиц, полученных в процессе пептизации, термодинамически невыгодно агрегирование, но остается выгодной коалесценция или изотермическая перегонка переход от малых частиц к более крупным с уменьшением дисперсности системы. Вместе с тем, если изза ничтожной растворимости вещества дисперсной фазы в дисперсионной среде процессы изотермической перегонки не успевают происходить, то эта условная термодинамическая равновесность становится практически полной. В приведенном выше равенстве 1. Первое допущение, принятое при записи равенства 1. Ди. Оно было связано с тем, что первая явно преобладает при столь сильном развитии поверхности фаз. П.А. Ребиндер Е. Джм2 и выше. В последующем на роль освобождающейся упругой энергии, компенсирующей возрастание свободной энергии поверхности и приводящей совместно с энтропийным фактором к самопроизвольному коллоидному растворению, указал Щукин и др. Принц и Шульман также указывает на возможность микроэмульгирования масла в воде без ПАВ при межфазном натяжении мДжм2. В работе 3 была сделана оценка межфазного натяжения на границе смола жидкая фаза при 6, и 2, оно составило ,4 и ,2 мДжм , т. В работе Ю. М.Глазманом был сделан вывод о том, что самопроизвольное образование коллоидной фазы при смешении двух слаборастворимых или нерастворимых друг в друге веществ не может осуществляться только за счет энтропийного фактора. Определяющую роль должен играть и энергетический фактор, особенно в тех случаях, когда система далека от критической температуры смешения фаз и соответственно межфазное натяжение на границе двух смешивающихся фаз больше граничного значения с 0, 0,1 мДжм2, при котором самопроизвольное образование термодинамически устойчивых коллоидных растворов возможно только за счет энтропийного фактора. Такой процесс диспергирования, протекание которого связано с действием внутренних энергетических источников, может рассматриваться как квазисамопроизвольнос диспергирование .