Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 1. Цыренова С.Б - 29 стр.

UptoLike

Рубрика: 

соли, карбоксилметилцеллюлозу, каолин, диоксид титана,
отбеливатели, соду.
Применение синтетических моющих средств экономит
значительное количество природного жирового сырья.
Употребление синтетических моющих средств позволяет
пользоваться жесткой водой, кислотность среды не влияет
на моющее действие. Исходным сырьем для получения син-
тетических моющих веществ служат органические природ-
ные вещества (нефть, горючие сланцы).
Особенностью растворов коллоидных ПАВ является
их способность образовывать лиофильные, агрегативно ус-
тойчивые, двухфазные, термодинамически равновесные
системы. При этом дифильные молекулы образуют ассо-
циаты (мицеллы) коллоидных размеров. Характер ориента-
ции дифильных молекул определяется полярностью дис-
персионной среды. Число молекул в одной мицелле (ассо-
циате) - число агрегации, зависит от природы ПАВ и рас-
творителя. При достаточно большой концентрации система
практически становится мицеллярной. Эта концентрация
носит название критической концентрации мицеллообразо-
вания (ККМ). Методы определения ККМ многочисленны.
Мицеллообразование протекает самопроизвольно с умень-
шением свободной энергии системы и является обратимым
процессом.
Поверхностно-активные вещества способны к мицел-
лообразованию только при определенном соотношении
гидрофильных свойств молекул, которые определяются
природой и количеством полярных групп, и гидрофобных
липофильных свойств, зависящих от длины углеводородно-
го радикала.
Оптимальный баланс свойств гидрофильно - липо-
фильный баланс - ГЛБ) наблюдается у молекул поверхност-
но-активных веществ, у которых полярные группы связаны
с развитыми углеводородными радикалами. Нарушение
ГЛБ в ту или иную сторону делает мицеллообразование не-
возможным. Например, для мыл жирных кислот ГЛБ будет
оптимальным при содержании в цепи 15-18 углеводород-
ных атомов.
Мицеллярные растворы ПАВ рассматривают как тер-
модинамически устойчивые лиофильные коллоидные сис-
темы, к которым применимо правило фаз. Для таких рас-
творов можно рассчитать тепловой эффект и энтропию ми-
целлообразования. Тепловой эффект мицеллообразования
рассчитывают по уравнению, аналогичному уравнению
Клапейрона-Клаузиуса:
где С
ккм
- критическая концентрация мицеллообразования,
моль/л;
Н - тепловой эффект (энтальпия) мицеллообразо-
вания.
График зависимости In C
ккм
-
1/Т
выражается пря-
мой, тангенс наклона которой равен
H/R, отсюда легко
найти
Н.
Так как при С
ккм
в растворе существует равновесие
между молекулами и мицеллами поверхностно-активного
вещества, энтропию мицеллообразования вычисляют по
уравнению
Стабилизация коллоидными ПАВ осуществляется за
счет структурно-механического фактора.
Известно, что концентрированные водные мыльные
растворы могут не только эмульгировать, но и растворять
значительные количества нерастворимых в воде органиче-
ских жидкостей,- образуя оптически прозрачные растворы.
Широкое внедрение эмульсионной полимеризации при-
влекло внимание ученых к этому явлению. Солюбилизация
- самопроизвольное растворение органических веществ, не-
растворимых в воде, в водных растворах ПАВ. Количество
соли, карбоксилметилцеллюлозу, каолин, диоксид титана,    ГЛБ в ту или иную сторону делает мицеллообразование не-
отбеливатели, соду.                                       возможным. Например, для мыл жирных кислот ГЛБ будет
      Применение синтетических моющих средств экономит    оптимальным при содержании в цепи 15-18 углеводород-
значительное количество природного жирового сырья.        ных атомов.
Употребление синтетических моющих средств позволяет            Мицеллярные растворы ПАВ рассматривают как тер-
пользоваться жесткой водой, кислотность среды не влияет   модинамически устойчивые лиофильные коллоидные сис-
на моющее действие. Исходным сырьем для получения син-    темы, к которым применимо правило фаз. Для таких рас-
тетических моющих веществ служат органические природ-     творов можно рассчитать тепловой эффект и энтропию ми-
ные вещества (нефть, горючие сланцы).                     целлообразования. Тепловой эффект мицеллообразования
      Особенностью растворов коллоидных ПАВ является      рассчитывают по уравнению, аналогичному уравнению
их способность образовывать лиофильные, агрегативно ус-   Клапейрона-Клаузиуса:
тойчивые, двухфазные, термодинамически равновесные
системы. При этом дифильные молекулы образуют ассо-
циаты (мицеллы) коллоидных размеров. Характер ориента-    где Сккм - критическая концентрация мицеллообразования,
ции дифильных молекул определяется полярностью дис-       моль/л; ∆Н - тепловой эффект (энтальпия) мицеллообразо-
персионной среды. Число молекул в одной мицелле (ассо-    вания.
циате) - число агрегации, зависит от природы ПАВ и рас-        График зависимости In Cккм - 1/Т выражается пря-
творителя. При достаточно большой концентрации система    мой, тангенс наклона которой равен ∆H/R, отсюда легко
практически становится мицеллярной. Эта концентрация      найти ∆Н.
носит название критической концентрации мицеллообразо-         Так как при Сккм в растворе существует равновесие
вания (ККМ). Методы определения ККМ многочисленны.        между молекулами и мицеллами поверхностно-активного
Мицеллообразование протекает самопроизвольно с умень-     вещества, энтропию мицеллообразования вычисляют по
шением свободной энергии системы и является обратимым     уравнению
процессом.
      Поверхностно-активные вещества способны к мицел-          Стабилизация коллоидными ПАВ осуществляется за
лообразованию только при определенном соотношении         счет структурно-механического фактора.
гидрофильных свойств молекул, которые определяются              Известно, что концентрированные водные мыльные
природой и количеством полярных групп, и гидрофобных      растворы могут не только эмульгировать, но и растворять
липофильных свойств, зависящих от длины углеводородно-    значительные количества нерастворимых в воде органиче-
го радикала.                                              ских жидкостей,- образуя оптически прозрачные растворы.
      Оптимальный баланс свойств гидрофильно - липо-      Широкое внедрение эмульсионной полимеризации при-
фильный баланс - ГЛБ) наблюдается у молекул поверхност-   влекло внимание ученых к этому явлению. Солюбилизация
но-активных веществ, у которых полярные группы связаны    - самопроизвольное растворение органических веществ, не-
с развитыми углеводородными радикалами. Нарушение         растворимых в воде, в водных растворах ПАВ. Количество