Динамическое поверхностное натяжение водных растворов хлорида додециламидоэтилдиметилбензиламмония и его смесей с полиэлектролитами

• Автор: Дмитровская, Марина Витальевна
• Шифр специальности: 02.00.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 204 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава К ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Уравнение адсорбции Гиббса для неравновесной поверхности

1.1.1. Ориентационный механизм релаксации

1.1.2. Ионнодиффузионный механизм релаксации

1.1.3. Концентрационная зависимость поверхностного натяжения

1.2. Фазовые переходы в адсорбционных слоях ПАВ

1.3. Модели адсорбции

1.3.1. Модель Лен гм юра

1.3.2. Модель Фрумкина

1.3.3. Модель двумерной реориентации
1.3.4. Модель агрегации
1.4. Смеси ПАВ полиэлектролит
1.4.1. Разноименно заряженные поверхностноактивные ионы
1.4.2. Одноименно заряженные поверхностноактивные ионы
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты исследования
2.2. Измерение динамического поверхностного натяжения методом максимального давления в пузырьке
2.3. Измерение равновесного поверхностного натяжения методом отрыва кольца
2.4. Измерение поверхностного натяжения методом мениска у плоской стенки
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Особенности поверхностного натяжения водных растворов ДАЭДМБАХ
3.1.1. Равновесное поверхностное натяжение
3.1.2. Динамическое поверхностное натяжение
3.2. Смесь ДАЭДМБАХ катионактивный полиэлектролит
3.2.1. Домицеллярные растворы
3.2.2. Мицеллярные растворы
3.3. Смесь ДАЭДМБАХ анионактивный полиэлектролит
3.3.1. Домицеллярные растворы
3.3.2. Мицеллярные растворы
ЛИТЕРАТУРА


В ряде исследований отмечено, что при образовании свежей поверхности может быть локальное нарушение электронейтральности двойного электрического соя. В работе показано, что заряжение поверхности жидкости происходит в определенном временном интервале образования поверхности изза существования изменяющегося вдоль поверхности неравновесного электрического потенциала. Условия образования свежей поверхности оказывают существенное влияние на возникающий поверхностный заряд. Так, при образовании пузырька воздуха в водном растворе ЫаС1 он составляет 41 О5 47 Клсм2 , а при образовании капли такого же раствора он равен 1. О Клсм2 . Образование поверхностного заряда наиболее вероятно при малой концентрации электролита, когда двойной электрический слой является достаточно протяженным и легко деформируется. Именно образованием поверхностного заряда удалось объяснить существование эффекта ДжонсаРея появление минимума на изотерме поверхностного натяжения при малых концентрациях электролита 3 мольдм3 . Заряжение капель растворов электролитов наблюдается не только в случае неорганических электролитов, но и в случае растворов ПАВ. В качестве примера на рис. ХГЖа ЧХ . Это уравнение может быть использовано, например, для определения зависимости поверхностного натяжения от концентрации, как в работе . Рис. Зависимость заряда капель от концентрации раствора хлорида цетилпиридиния . Для ПАВ при достаточном возрасте поверхности, когда адсорбция велика, повидимому, главную роль будет играть первый член в правой части уравнения . Второй член может иметь значение при малом возрасте поверхности. В настоящем обзоре интересно обратить внимание на вопрос о возможности двумерных фазовых переходов в адсорбционных монослоях растворимых ПАВ, которая была исследована в работах А. И. Русанова . Рис. ПАВ при наличии поверхностного фазового перехода . При наличии фазового перехода на изотерме состава поверхностного слоя должен наблюдаться вертикальный, а на изотерме поверхностного натяжения горизонтальный участок, рис. З. Здесь х мольная доля а объемная фаза со более плотная и упорядоченная и е менее плотная поверхностные фазы а относится к поверхностному слою. В этих работах было показано, что при низких концентрациях ПАВ 0. ККМ имеет место фазовый переход первого рода, обусловленный конденсацией молекул ПАВ в монослое. Рис. Формы изотермы состава поверхностного слоя и изотермы поверхностного натяжения в переменных состава поверхностного слоя при наличии поверхностного фазового перехода . Авторы работы провели численные расчеты на основе молекулярностатистической теории поверхностных слоев ПАВ и получили хорошее согласие расчетных данных, также свидетельствующих о наличии фазового перехода, с экспериментальными данными , . В работе методом взвешивания капель исследована кинетика поверхностного натяжения водных растворов бромида гексадецилтриметиламмония и додецилсульфата натрия при концентрациях ниже 0. ККМ. ПАВ, значениях поверхностного натяжения. Данные изломы кривых, описывающих кинетику поверхностного натяжения и адсорбции ПАВ, могут быть обусловлены, по мнению авторов, двумерным фазовым переходом в адсорбционных слоях ПАВ от менее плотного, жидкорастянутого, к конденсированному состоянию. Большой вклад в развитие вопроса о фазовых переходах в адсорбционных слоях ПАВ внесли В. Б. Файнерман и Р. Миллер , однако до настоящего времени проблема еще далека от решения. В науке о поверхностных явлениях в настоящее время существует множество моделей, которые дают более или менее строгое объяснение явлений, наблюдаемых на поверхностях на молекулярном уровне. Эти модели неизбежно включают достаточно сложные математические расчеты и в большинстве случаев провести такие относительные вычисления невозможно. Автором было разработано и спроектировано программное обеспечение некоторых моделей, используемых для описания различных адсорбционных процессов на поверхности, включающих определяемые физическими процессами параметры, которые достаточно трудны для анализа.