Поверхностные явления и дисперсные системы

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»


3.8). При этом гидрофильные концы молекул связаны с молекулами воды, образующими гидрат-ную оболочку вокруг частиц. Такое строение мицелл определяет малую величину поверхностной энергии дисперсной системы (малое межфазное поверхностное натяжение), что и обеспечивает их агрегативную устойчивость. Частица обычно состоит из 50…100 молекул ПАВ. Образующаяся система полидисперсная, с определенным распределением по размерам частиц.

Молекула ПАВ


Г идрофильная    Г идрофобная


часть    часть


Рис. 3.8. Образование мицелл в водном растворе ПАВ


Мицеллы могут образовывать не все ПАВ, а только те, кото-рые имеют оптимальное соотношение гидрофильных и гидро-фобных свойств, определяемое эмпирической характеристикой -ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс). В частности, длина углеводородной цепи гидрофобного радикала должна быть достаточно велика — 10…18 атомов углерода. В неполярных дисперсионных средах образуются обратные мицеллы, в которых полярные группы объединяются в гидрофильное ядро, а углеводородные радикалы образуют олеофильную оболочку.


При малых концентрациях ПАВ присутствуют в растворе в молекулярной форме, образуя истинный раствор. Дифильные мо-лекулы сорбируются поверхностью растворителя, например воды (см. п. 2.1.1), величина поверхностного натяжения уменьшается с ростом их концентрации. При определенной величине концент-рации — критической концентрации мицеллообразования (ККМ) — вся поверхность растворителя будет занята молекулами ПАВ. Дальнейшее увеличение их количества в растворителе приводит к образованию мицелл. При этом концентрация ПАВ в молекулярной форме остается неизменной. Соответственно величина поверхностного натяжения при концентрациях ПАВ, превышающих ККМ, остается постоянной    а(С)

Рис. 3.9. Зависимость поверхностного натяжения раствора ПАВ от концентрации


(рис. 3.9). На величину ККМ сильно влияет длина углеводородной цепи молекулы ПАВ: ККМ уменьшается в 2.3 раза при увеличении длины углеводородной цепи гидрофобного радикала на одну СН2— группу.


В концентрационных зависимостях физико-химических свойств растворов ПАВ в точке ККМ наблюдаются резкие изменения.

Скачать в pdf «Поверхностные явления и дисперсные системы»