Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
СавицкаяТА / SAS lecture1.ppt
Скачиваний:
78
Добавлен:
01.03.2016
Размер:
7.83 Mб
Скачать

«Мицеллы не растут постепенно, а возникают почти скачком при достижении ККМ»

Лекция 1, сентябрь 2015

31

Сферические или плоские?

Лекция 1, сентябрь 2015

32

КПУ. Связь адсорбции ПАВ на границе жидкость-воздух с КПУ

С увеличением содержания соли:

снижается ККМ, предельное σ при концентрациях выше ККМ снижается и наклон кривых увеличивается: КПУ растет.

С ростом длины цепи увеличивается предельное σ после ККМ: КПУ уменьшается

Для додецилсульфата натрия с ростом температуры: КПУ увеличивается

Лекция 1, сентябрь 2015

33

Изотермы поверхностного натяжения

Лекция 1, сентябрь 2015

34

Влияние примесей на σ

ДСН: солюбилизация ДДС

Лекция 1, сентябрь 2015

35

Мицеллярные растворы ПАВ

Переходный тип систем между гомогенными и гетерогенными. Их можно считать гомогенными и однородными в макромасштабе, но гетерогенными на наноуровне.

Обладают замечательной способностью к самоорганизации в водных растворах и неполярных растворителях. Самоорганизация заключается в том, что при определенных условиях в растворе самопроизвольно образуется ансамбль наноразмерных агрегатов из молекул ПАВ.

Относятся к лиофильным дисперсным системам

Лекция 1, сентябрь 2015

36

Лиофильные и лиофобные системы

По природе устойчивости и интенсивности межмолекулярных взаимодействий на границе раздела фаз различают

Лиофильные:

Термодинамически устойчивыеОбразуются самопроизвольно

Сильное межмолекулярное взаимодействие вещества

 

(образование сольватных оболочек)

ДФ и ДС

Лиофобные:

С точностью до наоборот

Устойчивы кинетически (метастабильное состояние с высоким потенциальным барьером, который препятствует агрегации частиц)

Лекция 1, сентябрь 2015

37

Информация к размышлению:

∆ G = ∆H- T∆S < 0 (критерий П.Ребиндера)

Понятия лиофильность и лиофобность

неоднозначны в применении к различным явлениям:

в отношении смачивания лиофильными являются поверхности с θ < 90о

в отношении устойчивости лиофильность выражается критерием Ребиндера.

Кварц, оксиды, модифицированные поверхности и др. – лиофилизированные лиофобные дисперсные системы с лиофильной поверхностью раздела фаз

Лекция 1, сентябрь 2015

38

Критерий образования

лиофильных дисперсных систем, RS

ΔG= N1 4πr2σ - T ΔS = N1 (4πr2σ– β = N 1(αd2σ – βkT) < 0

4πr2 σ < βkT, критерий

самопроизвольного образования ДС , такой процесс выгоден, если

σ ≤ σc = βkT / 4πr2= βkT / αd2 = β’ kT /d2 β ’= β / α, β= 15…30

Если межфазное натяжение мало, то возможно самопроизвольное образование частиц коллоидных размеров, поскольку работа, затрачиваемая на образование новой поверхности, компенсируется выигрышем в энергии в результате прироста энтропии из-за участия образующихся частиц в тепловом движении.

σ = 0,01-0,001 мДж/м2

Лекция 1, сентябрь 2015

39

Критерий образования

лиофильных дисперсных систем, RS

dm >> b, dm ≥ (5 -10) b

RS = dm / b = βkT / αb2σ = β’kT / b2σ ≥ 5-10

Критерий Ребиндера-Щукина определяет условие самопроизвольного образования лиофильной коллоидной системы из макрофазы и, соответственно, её равновесности относительно макрофазы.

При достаточно низких значениях σ, когда σ ≤ σc

, т.е. RS =5-10, путем

самопроизвольного диспергирования

макрофазы могут

возникать термодинамически равновесные лиофильные дисперсные системы с размером частиц, значительно превосходящим молекулярные размеры.

Лекция 1, сентябрь 2015

40