Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Коагуляция дисперсных систем смесью электролитов




В промышленных условиях для коагуляции используют не один электролит, а смесь нескольких электролитов. Коагулирующее действие смесью двух электролитов часто бывает неаддитивным. Иногда требуется электролита в смеси больше, чем одного из них – это явление антагонизма. Если же смесь электролитов эффективнее одного электролита, то проявляется явление синергизма, их в смеси надо меньше, чем каждого

в отдельности. При аддитивном действии электролиты коагулируют независимо друг от друга. Для характеристики смеси двух электролитов удобно пользоваться графиком зависимости порога коагуляции γ 1от порога коагуляции γ 2 .При аддитивном действии зависимость γ 1 – γ 2 – линейна.

Синергизм характеризуется кривой 2, если первый электролит берется в количестве γ 1 / 2 , то второй – в количестве γ 2 < γ 2 / 2 .

Рис.4.7 График зависимости порога коагуляции:

1 – аддитивное действие; 2 – синергетическое действие;

3 – антагонистическое действие

Синергизм электролитов широко используют на практике для коагуляции больших количеств дисперсных систем.

21. Коллоидные поверхностно-активные вещества (ПАВ) – классификация, свойства, особенности.

Из адсорбционного уравнения Гиббса видно, что влияние природы вещества на адсорбцию заключено в величине и знаке производной dσ/dC. Если она положительна, то адсорбция отрицательна, а

если dσ/dC отрицательна, то адсорбция положительна. Предельное значение этой производной при C →0 , взятой со знаком минус, называют поверхностной активностью g: g=(- dσ/dC) C →0.Поверхностная активность является важнейшей адсорбционной характеристикой веществ, определяющей многие их свойства и области применения. Величина и знак поверхностной активности зависят как от природы самого вещества, так и от природы растворителя и адсорбента. Все вещества по способности адсорбироваться на границе раздела фаз делятся на три группы.

Группа 1. Поверхностно-активные вещества(ПАВ). Для таких веществ g > 0 , ds/dC < 0 , Гi > 0 . Поверхностно-активные вещества способны накапливаться в поверхностном слое и снижать при этом поверхностное натяжение. Характерная особенность ПАВ – молекула состоит из двух частей – неполярной (углеводородного радикала) и полярной группы( -COOH,-NH2, -OH, -NO2, -SH, -CNS).

В зависимости от состояния ПАВ в р-ре условно различают истинно р-римые и коллоидные ПАВ. Условность такого разделения состоит в том, что одно и то же ПАВ может относиться к обеим группам в зависимости от условий и хим. природы (полярности) растворителя.

Клас-ция: Она основана на хим. природе молекул и включает четыре осн. класса ПАВ:

Анионактивные ПАВ содержат в молекуле одну или неск. полярных групп и диссоциируют в водном р-ре с образованием длинноцепочечных анионов, определяющих их поверхностную активность. Это группы: COOH(M), OSO2OH(M), SO3H(M), где M-металл (одно-, двух- или трехвалентный). Гидрофобная часть молекулы обычно представлена предельными или непредельными алифатич. цепями или алкилароматич. радикалами. Выделяют 6 групп анионактивных ПАВ (Производные карбоновых к-т (мыла); первичные и вторичные алкилсульфаты, алкил- и алкилбензолсульфо-наты, сульфонаты сложных эфиров моно- и дикарбоно-вых к-т; сульфо- и карбокси-этоксилаты спиртов, сульфоэтоксилаты карбоновых к-т, сульфоэтоксилаты алкилфенилэтиловых спиртов, диметал-лич. соли сульфоянтарной к-ты, соли сульфатов непредельных к-т; азотсодержащие ПАВ;соли перфторир. карбоновых к-т, перфторир. сульфоацетатов, моно- и диалкил-фосфатов и фосфонатов, перфторир. фосфонаты и др. соединения.)

Катионактивные ПАВ, молекулы к-рых диссоциируют в водном р-ре с образованием поверхностно-активного катиона с длинной гидрофобной цепью и аниона - обычно галогенида, иногда аниона серной или фосфорной к-ты. Преобладающими среди катионактивных ПАВ являются азотсодержащие соединения.

Неионогенные ПАВ не диссоциируют в воде на ионы. Их р-римость обусловлена наличием в молекулах гидрофильных эфирных и гидроксильных групп, чаще всего полиэтиленгликолевой цепи. При повышении т-ры р-римость неионогенных ПАВ уменьшается, поэтому для них точка помутнения - верхний температурный предел мицеллообразования, что является важным показателем.

Амфотерные (амфолитные) ПАВ содержат в молекуле гидрофильный радикал и гидрофобную часть, способную быть акцептором или донором протона в зависимости от рН р-ра. Обычно эти ПАВ включают одну или неск. основных и кислотных групп, могут содержать также и неионоген-ную полигликолевую группу. В зависимости от величины рН они проявляют св-ва катионактивных или анионактивных ПАВ. При нек-рых значениях рН, наз. изоэлектрической точкой, ПАВ существуют в виде цвиттер-ионов. По хим. строению и нек-рому сходству св-в амфолитные ПАВ делят на 5 осн. групп:( алкиламинокарбоновые к-ты RNH (CH2)n COOH; Алкилбетаины; Производные алкилимидазолинов; Алкиламиноалкансульфонаты и сульфаты; Полимерные амфолитные ПАВ: природные (белки, нуклеиновые к-ты и т.п.); модифицированные природные (олигомерные гидролизаты белков, сульфатир. хитин); продукты ступенчатой конденсации аминов, формальдегида, альбумина, жирных к-т; производные целлюлозы

Группа 2. Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) или ОПАВ – отрицательные поверхностно-активные вещества.Для них g < 0 ; ds/dC > 0; Гi < 0. Для ПИВ характерно стремление уйти с поверхности

в объем раствора, а для этого они должны иметь поверхностное натяжение больше, чем у чистого растворителя и обладать хорошей растворимостью. Хорошая растворимость обеспечивает переход молекул в глубь

раствора, а большое значение поверхностного натяжения способствует замене молекул ПИВ в поверхностном слое на молекулы растворителя. Отрицательная адсорбция для вещества эквивалентна положительной

адсорбции для растворителя. Таким условиям отвечают неорганические основания, кислоты, соли в водных растворах. Они не имеют гидрофобной части и характеризуются сильным взаимодействием с молекулами

растворителя.

Группа 3. Поверхностно-индифферентные вещества (ПИДВ) или ИНАВ – инактивные вещества.Для этой группы веществ g = 0 ;ds/dC = 0; Гi =0 . Они равномерно распределяются между объемом фазы и поверхностным слоем. Примером таких веществ являются глицерин, все сахара. У них создается баланс полярной и неполярной частей, и поверхностное натяжение оказывается близким к поверхностному натяжению растворителя.

 

22. Электрофорез. Электрофорез- это перемещение под действием электрического поля частиц дисперсной фазы относительно дисперсионной среды. Отрицательно заряженная частица вместе с плотным слоем ионов внешней обкладки приобретает направленное движение в сторону + полюса, тогда как диффузный слой перемещается в противоположном направлении. К эл-зу применимо ур-ние электроосмоса с обратным знаком:

ξ=4πηиЭО /εХ, где иЭО – электроосматическая ск-ть; Х- напряженность поля; η – кэф-т вязкости;

Многочисленные эксперименты подтвердили применимость этого ур-ия к ЭФ, в часности линейная зависимость скоростей от напряженности поля.При вводе понятия электрофоретической подвижности v, равной скорости движения частицы в единичном поле(Х=1) :v=иэф/Х, получим ξ=4πη /εv или ξ=0,015v – для разбавленных водных р-ров в практической системе эл-их единиц. Результаты изучения ЭФ показали и установили, что v иногда оказывается функцией радиуса частиц и зависимость эта не одинакова в р-рах различной конц-ии.Необходимо учитывать 2 эф-та: - эф-т релаксации,связан с нарушением сферической симметрии диффузного слоя вокруг частицы.

- электрофоретическое торможениевстречный поток противоиоров создает дополнительное трение, обусловленное электрическими силами и препятствующее движению частицы.

При определении ξ м-ом ЭФ следует учитывать также влияние поверхностной проводимости. Поверхностная проводимость – добавочная проводимость, обусловленная поверхностным избытком ионов.

Электрофорез используют для получения новых материалов, нанесения покрытий, очистки веществ от примесей. В медицине электрофорез используют для введения лекарств, для разделения и анализа белков.







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 774. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия