- •вещества и самоорганизующиеся структуры на их основе в водных растворах и эмульсиях»
- •Поверхностно-активные вещества –это волшебный
- •Лекция 1. Введение в
- •Лекция 1. Введение в
- •Необходимые определения:
- •Когда жук-водомерка бежит по воде его удерживает на поверхности силы поверхностного натяжения. Для
- •Как жук-водомерка тонет при растворении ПАВ в воде
- •Необходимые
- •Необходимые определения:
- •Необходимые
- •Необходимые
- •Необходимые
- •Амфифильные свойства молекул ПАВ
- •Структура молекул ПАВ
- •Необходимые
- •Необходимые
- •аккумулироваться на МФГ – фундаментальное свойство
- •Изотерма поверхностного
- •Агрегирование ПАВ в растворе
- •Принцип независимости
- •Способность к образованию агрегатов
- •Физико-химические параметры ПАВ
- •Необходимые определения:
- •Характерные особенности
- •Критическая
- •Строение и форма мицелл
- •Дни истории науки 2013:
- •Мицеллы ПАВ – типичные наноструктуры
- •Что нового?
- •«Мицеллы не растут постепенно, а возникают почти скачком при достижении ККМ»
- •Сферические или плоские?
- •КПУ. Связь адсорбции ПАВ на границе жидкость-воздух с КПУ
- •Изотермы поверхностного натяжения
- •Влияние примесей на σ
- •Мицеллярные растворы ПАВ
- •Лиофильные и лиофобные системы
- •Информация к размышлению:
- •Критерий образования
- •Критерий образования
- •Лиофильные коллоидные системы (Ребиндер)
- •Строение и форма мицелл изменяются с ростом
- •Строение и форма мицелл
- •Самоорганизующиеся структуры на основе ПАВ
- •Самоорганизующиеся
- •Визуализация самоорганизующихся структур
- •Поверхностные пленки,
- •Агрегаты ПАВ на поверхности
- •Термодинамика
- •Строение и форма мицелл
- •Строение и форма мицелл
- •Самоорганизующиеся
- •Лиофильные дисперсные системы
- •Критические эмульсии
- •Критические эмульсии
- •Проблема взаимоотношений между коллоидными системами и растворами ВМС
- •Проблема взаимоотношений между КС и дисперсиями ВМС
- •Современные направления исследования коллоидно-химических свойств растворов ВМС
- •Полимеросомы
- •Состояние ПАВ в растворах
- •Температурная зависимость растворимости ПАВ
- •Зависимость точки
- •Значения ККМ
- •Значения ККМ
- •Определение ККМ
- •Факторы, влияющие на
- •Факторы, влияющие на ККМ
- •Солюбилизация
- •Проблема взаимоотношений между коллоидными системами и растворами ВМС
- •Проблема взаимоотношений между коллоидными системами и растворами ВМС
- •Коллоидная химия полимеров
- •Растворы высокомолекулярных соединений
- •Растворы высокомолекулярных соединений
- •Растворы высокомолекулярных соединений
- •Современные направления исследования коллоидно-химических свойств растворов ВМС
- •Природные ПАВ
- •Липиды – природные ПАВ
- •Микроорганизмы – продуценты ПАВ (Ацилированный углевод –гликолипид на основе трегалозы, получаемый на основ
- •Микробные ПАВ
- •Применение микробных ПАВ
- •Природные или все-таки синтетические?
- •Олеохимические и нефтехимические: источник сырья- растительные масла и нефтехимические продукты
- •Зеленые ПАВ?
- •По растворимости в воде
- •По диссоциации в воде
- •Анионные
- •Анионные
- •Катионные
- •Катионные
- •Цвиттер-ионные
- •Неоинные ПАВ
- •Неоинные ПАВ
- •По физико-химическому
- •Экологическая классификация ПАВ
- •Маркировка ПАВ
- •Биоаккумулирование
- •Продолжение следует
Необходимые
определения:
ПАВ – вещества, снижающие при
растворении поверхностное натяжение растворителя.
Фундаментальные свойства ПАВ: способность к адсорбции и мицеллообразованию
Поверхностная активность – G, g Дж∙м/моль
ПАВ |
dσ/dc < 0, |
Г > 0 |
ПИВ |
dσ/dc > 0, |
Г < 0 |
Мицеллы ПАВ – ассоциаты молекул ПАВ
Лекция 1, сентябрь 2015 |
11 |
Необходимые
определения:
•Адсорбция – процесс выравнивания химических потенциалов компонента гетерогенной системы в поверхностном слое и объемной
определение)
Вещества, которые адсорбируются на межфазной поверхности,
образуя на ней адсорбционный слой молекул с повышенной концентрацией называются ПАВ. Ориентированная адсорбция
находит макроскопическое выражение в снижении поверхностного натяжения Эффективное ПАВ должно иметь низкую растворимость.
Лекция 1, сентябрь 2015 |
12 |
Амфифильные свойства молекул ПАВ
Лекция 1, сентябрь 2015 |
13 |
Структура молекул ПАВ
Лекция 1, сентябрь 2015 |
14 |
Необходимые
определения:
ПАВ и ПИВ
В.Н.Вережников. Избранные главы коллоидной химии. 2011, 231 с.
Лекция 1, сентябрь 2015 |
15 |
Необходимые
определения:
поверхностная активность
В.Н.Вережников. Избранные главы коллоидной химии. 2011, 231 с.
Лекция 1, сентябрь 2015 |
16 |
аккумулироваться на МФГ – фундаментальное свойство
ПАВ
Чем выше поверхностная активность, тем выше эффективность ПАВ
Чем меньше растворимость, тем выше эффективность ПАВ
ПАВ снижают поверхностное натяжение до определенного предела
Когда этот предел достигается начинается мицеллообразование
Лекция 1, сентябрь 2015 |
17 |
Изотерма поверхностного
натяжения мицеллобразующего ПАВ
Лекция 1, сентябрь 2015 |
18 |
Агрегирование ПАВ в растворе
•Мицеллообразование (мицеллизация) – механизм альтернативный адсорбции на межфазных границах, приводящий к устранению контакта гидрофобных групп с водой, в результате чего свободная энергия системы понижается.
•Свойства ПАВ зависят от того, в какой форме они присутствуют в системе.
•Снижают σ только молекулярно растворенные ПАВ. Динамические явления (смачивние, пенообразование) регулируются концентрацией истинно растворенных ПАВ
Лекция 1, сентябрь 2015 |
19 |
Принцип независимости
поверхностного действия
(Ленгмюр)
Ирвинг Ленгмюр
(1881-1957)
Понятие
поверхностной
активности
относительно! Гексиловый спирт
– углеводород (не ПАВ!)
Молекулы ПАВ ориентируются!
Переход радикалов в неполярную фазу энергетически выгоден! Гексиловый спирт – вода (ПАВ)
Wc для воды – 149 мДж/м2 Wa (вода-гексан) – 41 мДж/м2
Переход полярной группы в неполярную фазу невыгоден, \ т.к. сопряжен с затратой энергии на разрыв межмолекулярных связей с водой (энергия гидратации)
Лекция 1, сентябрь 2015 |
20 |
