Nëse forca jonike e tretësirës është e ulët, atëherë surfaktantët jonikë mund të sillen si polielektrolite, duke zmbrapsur njëri-tjetrin. Me sasi më të mëdha kripe, forcat refuzuese ulen dhe micelat e ngjashme me krimbat mund të formojnë një rrjet. Shtimi i kripës edhe më shumë mund të çojë në formimin e vezikulave. Rajoni (II) është rajoni i bashkëjetesës së strukturave të ndryshme. Efekti i joneve të ngarkuar në mënyrë të ngjashme në tretësirat e surfaktantëve jonikë është i vogël. Aditivët e kripës kanë pak efekt mbi surfaktantët jojonikë. Në këtë rast, një rënie në CMC mund të vërehet për shkak të dehidrimit të joneve.
Aditivët e alkoolit.
Alkoolet me zinxhir të gjatë përfshihen në agregate dhe formojnë micela të përziera. Në tretësirat që përmbajnë propanol, CMC zvogëlohet ndjeshëm me rritjen e përqendrimit të alkoolit. Me një rritje të numrit të grupeve të metilenit në alkool, kjo rënie manifestohet në një masë më të madhe. Ndikimi i alkooleve që janë më të tretshëm në ujë praktikisht nuk ka asnjë efekt në grumbullimin e solucioneve surfaktant, por në përqendrime të larta mund të çojë në një rritje të CMC për shkak të ndryshimeve në vetitë e tretësirës. Faktori sterik luan një rol të rëndësishëm në formimin e micelave të përziera.
Aditivë të përbërjeve të tjera organike.
Hidrokarburet e patretshme në ujë, të tilla si benzeni ose heptani, që hyjnë në tretësirën micellare, treten në bërthamën e micelës. Në të njëjtën kohë, vëllimi i micelave rritet dhe madhësia e tyre ndryshon. Një ndryshim në lakimin e sipërfaqes së micelës zvogëlon potencialin elektrik në sipërfaqen e saj, dhe, për rrjedhojë, punën elektrike të formimit të micelës, kështu që CMC zvogëlohet. Acidet organike dhe kripërat e tyre treten brenda micelave afër sipërfaqes, duke reduktuar gjithashtu CMC2, kjo është veçanërisht e vërtetë me shtimin e salicilateve dhe komponimeve të ngjashme për shkak të ndërveprimeve specifike.
Roli i grupeve hidrofile në tretësirat ujore të surfaktantëve është që të mbajnë agregatet që rezultojnë në ujë dhe të rregullojnë madhësinë e tyre.
Hidratimi i kundërjoneve nxit zmbrapsjen, kështu që jonet më pak të hidratuar absorbohen më lehtë në sipërfaqen e micelave. Për shkak të uljes së shkallës së hidratimit dhe rritjes së masës micellare për surfaktantët kationikë në serinë Cl -
Krahasimi i vetive të surfaktantëve jonikë dhe jojonikë që kanë të njëjtat zinxhirë hidrokarbure tregon se masa micellare e surfaktantëve jonikë është shumë më e vogël se sa për ato jo-jonike.
| |
Shtimi i joelektroliteve në tretësirat ujore të surfaktantëve në prani të tretshmërisë çon në një rritje të qëndrueshmërisë së micelave, d.m.th. në një ulje të CMC.
Studimet e solucioneve ujore të surfaktantëve koloidalë kanë treguar se micelizimi mund të ndodhë vetëm mbi një temperaturë të caktuar Tk, e quajtur Pika Kraft ( Fig.4).
Nën temperaturën Tk, tretshmëria e surfaktantit është e ulët dhe në këtë interval të temperaturës ekziston një ekuilibër midis kristaleve dhe tretësirës së vërtetë të surfaktantit. Si rezultat i formimit të micelave të përgjithshme Përqendrimi i surfaktantit rritet ndjeshëm me rritjen e temperaturës.
tretësirë dhe nëpërmjet tij në lloje të ndryshme të sistemeve të kristaleve të lëngëta.
Për surfaktantët jojonikë, të cilët janë të lëngshëm, nuk ka pikë Krafft. Më tipike për ta është një kufi tjetër i temperaturës - pikë reje. Turbullira shoqërohet me rritjen e madhësisë së micelave dhe ndarjen e sistemit në dy faza për shkak të dehidrimit të grupeve polare të micelave me rritjen e temperaturës.
Metodat për përcaktimin e CMC bazohen në një ndryshim të mprehtë në vetitë fiziko-kimike të solucioneve surfaktant (tensioni sipërfaqësor s, turbullira t, përçueshmëria elektrike c, indeksi i thyerjes n, presioni osmotik p) pas kalimit nga një zgjidhje molekulare në një micellare.
Në këtë punim përdoret metoda konduktometrike për përcaktimin e CMC. Përcaktimi konduktometrik i CMC bazohet në matje varësia e përqendrimit të përçueshmërisë elektrike tretësirat e surfaktantëve jonikë.
Në një përqendrim që korrespondon me CMC, vërehet një kthesë në grafikun e përçueshmërisë elektrike (W) - përqendrimit (c) për shkak të formimit të micelave jonike sferike (Fig. 5). Lëvizshmëria e micelave jonike është më e vogël se lëvizshmëria e joneve. Për më tepër, një pjesë e konsiderueshme e kundërjoneve është e vendosur në një shtresë të dendur adsorbimi, e cila redukton ndjeshëm përçueshmërinë elektrike të tretësirës surfaktant.
Përcaktimi i CMC në një zgjidhje surfaktant duke përdorur një përçues xhepi
Instrumentet dhe reagentët e nevojshëm.
1. Matës përçueshmërie xhepi
2. Gota kimike me kapacitet 50 ml - 6 copë.
3. Cilindri matës me kapacitet 25 ml - 1 pc.
4. Tretësirë e surfaktantit jonik me përqendrime 28·10 -3 mol/l, 32·10 -3 mol/l.
5. Ujë i distiluar
Matjet e përçueshmërisë elektrike duke përdorur një matës përçueshmërie (Fig. 7) kryhen në rendin e mëposhtëm:
1. Përgatitni tretësirë të surfaktantëve jonikë të përqendrimeve të ndryshme me hollim.
2. I derdhni në gota. Vëllimi i përgjithshëm i tretësirës në gotë është 32 ml.
3. Përgatitni përçuesin për përdorim: hiqni kapakun mbrojtës, lani pjesën e punës me ujë të distiluar. Më tej, për të shmangur gabimin në rezultat, pjesa e punës lahet me ujë të distiluar pas çdo leximi.
4. Leximet merren si më poshtë: pjesa e punës e pajisjes vendoset në tretësirë (Fig. 7) , ndizni pajisjen duke lëvizur butonin në pjesën e sipërme të pajisjes, pasi të vendosni leximet në ekran, shënoni ato, fikeni dhe lani pjesën e punës të pajisjes me një rrjedhë uji të distiluar nga shpëlarësi. Të dhënat e marra janë përmbledhur në tabelën 1.
Formimi i micelës, lidhje spontane e molekulave surfaktant në tretësirë. Si rezultat, micelat shoqëruese të një strukture karakteristike shfaqen në sistemin surfaktant-tretës, i përbërë nga dhjetëra molekula amfifilike që kanë radikale hidrofobike me zinxhir të gjatë dhe grupe hidrofile polare. Në të ashtuquajturat micela të drejta, bërthama formohet nga radikalet hidrofobike, dhe grupet hidrofile janë të orientuara nga jashtë. Numri i molekulave të surfaktantit që formojnë një micelë quhet numri i grumbullimit; Për analogji me masën molare, micelat karakterizohen edhe nga e ashtuquajtura masë micelare. Në mënyrë tipike, numrat e grumbullimit janë 50-100, masat micellare janë 10 3 -10 5. Micelat e formuara gjatë formimit të micelës janë polidisperse dhe karakterizohen nga shpërndarja e madhësisë (ose numrat e grumbullimit).
Formimi i micelës është karakteristik për lloje të ndryshme të surfaktantëve - jonikë (anion dhe kation aktiv), amfolitik dhe jojonik dhe ka një sërë parimesh të përgjithshme, megjithatë, ai shoqërohet gjithashtu me veçoritë strukturore të molekulave të surfaktantit (madhësia e -radikal polar, natyra e grupit polar), prandaj është më e saktë të flasim për micelizimin e kësaj klase surfaktantësh.
Formimi i micelës ndodh në një interval të temperaturës specifike për çdo surfaktant, karakteristikat më të rëndësishme të të cilit janë pika Kraft dhe pika e resë. Pika Kraft është kufiri më i ulët i temperaturës për micelizimin e surfaktantëve jonikë, zakonisht është 283-293 K; në temperatura nën pikën Krafft, tretshmëria e surfaktantit është e pamjaftueshme për formimin e micelave. Pika e resë është kufiri i sipërm i temperaturës së micelizimit të surfaktantëve jojonikë, vlerat e tij të zakonshme janë 323-333 K; në temperatura më të larta, sistemi surfaktant-tretës humbet stabilitetin dhe ndahet në dy makrofaza. Micelat e surfaktantëve jonikë në temperatura të larta (388-503 K) shpërbëhen në shoqërues më të vegjël-dimerë dhe trimerë (i ashtuquajturi demicelizim).
Përcaktimi i CMC mund të kryhet duke studiuar pothuajse çdo veti të zgjidhjeve në varësi të ndryshimeve në përqendrimin e tyre. Më shpesh në praktikën kërkimore, përdoren varësitë e turbullirës së tretësirës, tensionit sipërfaqësor, përçueshmërisë elektrike, indeksit të thyerjes së dritës dhe viskozitetit nga përqendrimi total i tretësirave.
Përqendrimi kritik i micelizimit përcaktohet nga pika që korrespondon me thyerjen në kthesat e vetive të tretësirave në varësi të përqendrimit. Besohet se në përqendrime më të ulëta se CMC në tretësirat e surfaktantëve, vetëm molekula janë të pranishme dhe varësia e çdo vetie përcaktohet saktësisht nga përqendrimi i molekulave. Kur micelat formohen në tretësirë, vetia do t'i nënshtrohet një ndryshimi të mprehtë për shkak të një rritjeje të papritur në madhësinë e grimcave të tretura. Për shembull, tretësirat molekulare të surfaktantëve jonikë shfaqin veti elektrike karakteristike të elektroliteve të forta dhe tretësirat micellare karakteristike të elektroliteve të dobëta. Kjo manifestohet në faktin se përçueshmëria elektrike ekuivalente në tretësirat e surfaktantëve jonikë në përqendrime nën CMC, në varësi të rrënjës katrore të përqendrimit të tretësirës, rezulton të jetë lineare, gjë që është tipike për elektrolitet e fortë, dhe pas CMC, varësia rezulton të jetë tipike për elektrolitet e dobëta.
Oriz. 2
- 1. Metoda stalagmometrike, ose metoda e numërimit të pikave, edhe pse e pasaktë, ende përdoret në praktikën laboratorike për shkak të thjeshtësisë së jashtëzakonshme. Përcaktimi bëhet duke numëruar pikat që dalin kur një vëllim i caktuar lëngu rrjedh nga hapja kapilar e një pajisjeje të veçantë stalagmometri Traube.
- 2. Konduktometrike metodëështë një metodë analize e bazuar në studimet e përçueshmërisë elektrike të tretësirave në studim. Konduktometria e drejtpërdrejtë kuptohet si një metodë me të cilën kryhen drejtpërdrejt studimet e përqendrimeve të elektroliteve. Përcaktimet bëhen duke përdorur matjet e përçueshmërisë elektrike të tretësirave, përbërja cilësore e të cilave dihet.
- 3. Metoda refraktometrike e analizës(refraktometria) bazohet në varësinë e indeksit të thyerjes së dritës nga përbërja e sistemit. Kjo varësi përcaktohet duke përcaktuar indeksin e thyerjes për një numër përzierjesh standarde të tretësirave. Metoda e refraktometrisë përdoret për analizën sasiore të sistemeve të zgjidhjeve komplekse binare, treshe dhe të ndryshme.
Oriz. 3 Refraktometri
Të gjitha sistemet e shpërndara, në varësi të mekanizmit të procesit të formimit të tyre sipas klasifikimit të P. A. Rebinder, ndahen në liofilike, të cilat përftohen nga shpërndarja spontane e njërës prej fazave (formimi spontan i një sistemi heterogjen të shpërndarë lirisht), dhe liofobik, që rezulton nga dispersioni dhe kondensimi me mbingopje (formimi i detyruar i një sistemi heterogjen me dispersi të lirë).
Prania e pjesëve hidrofile dhe oleofile në molekulat e surfaktantëve është një tipar dallues karakteristik i strukturës së tyre. Bazuar në aftësinë e tyre për t'u ndarë në tretësirat ujore, surfaktantët ndahen në jonikë dhe jojonikë. Nga ana tjetër, surfaktantët jonikë ndahen në anionikë, kationikë dhe amfolitikë (amfoterikë).
1) Surfaktantët anionikë shpërndahen në ujë për të formuar një anion aktiv sipërfaqësor.
2) Surfaktantët kationikë shpërndahen në ujë për të formuar një kation aktiv sipërfaqësor.
3) Surfaktantët amfolitikë përmbajnë dy grupe funksionale, njëri prej të cilëve është acid dhe tjetri bazë, për shembull grupet karboksil dhe amine. Në varësi të pH-së së mediumit, surfaktantët amfolitikë shfaqin veti anionike ose kationike.
Të gjithë surfaktantët, për sa i përket sjelljes së tyre në ujë, ndahen në të vërtetë të tretshëm dhe koloidalë.
Surfaktantët vërtetë të tretshëm në tretësirë janë në një gjendje të shpërndarë molekularisht deri në përqendrimet që korrespondojnë me tretësirat e tyre të ngopura dhe ndarjen e sistemit në dy faza të vazhdueshme.
Karakteristika kryesore dalluese e surfaktantëve koloidalë është aftësia për të formuar sisteme disperse heterogjene termodinamikisht të qëndrueshme (liofilike) (koloidet asociative ose micellare). Vetitë kryesore të surfaktantëve koloidalë, të cilat përcaktojnë cilësitë e tyre të vlefshme dhe përdorimin e gjerë, përfshijnë aktivitet të lartë sipërfaqësor; aftësia për micellizim spontan - formimi i solucioneve koloidale liofile në një përqendrim surfaktant mbi një vlerë të caktuar të quajtur përqendrimi kritik i micelës (KKM); aftësia për t'u tretur - një rritje e mprehtë e tretshmërisë së substancave në tretësirat e surfaktantëve koloidalë për shkak të "përfshirjes" së tyre në micelë; aftësi e lartë për të stabilizuar sisteme të ndryshme disperse.
Në përqendrime mbi KKM, molekulat e surfaktantit mblidhen në micela (shoqëruese) dhe tretësira shndërrohet në një sistem koloidal micellar (asociativ).
Një micelë surfaktant kuptohet si një asociacion i molekulave amfifilike, grupet liofilike të të cilave përballen me tretësin përkatës dhe grupet liofobike janë të lidhura me njëri-tjetrin, duke formuar thelbin e micelës. Numri i molekulave që përbëjnë një micelë quhet numri i asociacionit, dhe shuma totale e masave molekulare të molekulave në micelë, ose prodhimi i masës së micelës sipas numrit të Avogadros, quhet masë micelare. Një orientim i caktuar i molekulave të surfaktantit amfifilë në një micelë siguron tension minimal ndërfaqesor në ndërfaqen micelë-mesatare.
Në përqendrime të surfaktantëve në një tretësirë ujore që tejkalojnë pak KKM, sipas ideve të Hartley-t, formohen micela sferike (Micelles Hartley). Pjesa e brendshme e micelave Hartley përbëhet nga radikale të ndërthurura hidrokarbure, grupet polare të molekulave të surfaktantëve janë përballë fazës ujore. Diametri i micelave të tilla është i barabartë me dyfishin e gjatësisë së molekulave të surfaktantit. Numri i molekulave në një micelë rritet me shpejtësi brenda një intervali të ngushtë përqendrimi, dhe me një rritje të mëtejshme të përqendrimit praktikisht nuk ndryshon, por numri i micelave rritet. Micelat sferike mund të përmbajnë nga 20 deri në 100 molekula ose më shumë.
Me rritjen e përqendrimit të surfaktantit, sistemi micellar kalon nëpër një sërë gjendjesh ekuilibri që ndryshojnë në numrat, përmasat dhe format e micelave. Kur arrihet një përqendrim i caktuar, micelat sferike fillojnë të ndërveprojnë me njëra-tjetrën, gjë që kontribuon në deformimin e tyre. Micelat priren të marrin një formë cilindrike, në formë disku, në formë shufre, lamelare.
Formimi i micelës në mjediset jo ujore është zakonisht rezultat i forcave tërheqëse midis grupeve polare të surfaktantëve dhe ndërveprimit të radikaleve hidrokarbure me molekulat e tretësit. Micelat e përmbysura që rezultojnë përmbajnë grupe polare të pahidratuara ose të hidratuara brenda, të rrethuar nga një shtresë radikalesh hidrokarbure. Numri i shoqatave (nga 3 në 40) është dukshëm më i vogël se sa për solucionet ujore të surfaktantëve. Si rregull, rritet me rritjen e radikalit hidrokarbur deri në një kufi të caktuar.
Përqendrimi kritik i micelës është karakteristika më e rëndësishme e tretësirave të surfaktantëve. Kjo varet kryesisht nga struktura e radikalit hidrokarbur në molekulën e surfaktantit dhe natyra e grupit polar, prania e elektroliteve dhe jo-elektroliteve në tretësirë, temperatura dhe faktorë të tjerë.
Faktorët që ndikojnë në KKM:
1) Me rritjen e gjatësisë së radikalit hidrokarbur, tretshmëria e surfaktantit rritet dhe KKM rritet. Degëzimi, mosngopja dhe ciklizimi i radikalit hidrokarbur zvogëlojnë tendencën për të formuar micele dhe rrisin KKM. Natyra e grupit polar luan një rol të rëndësishëm në formimin e micelave në mjediset ujore dhe jo ujore.
2) Futja e elektroliteve në tretësirat ujore të surfaktantëve jojonikë ka pak efekt në KKM dhe madhësinë e micelës. Për surfaktantët jonikë, ky efekt është i rëndësishëm.
3) Futja e jo-elektroliteve (tretësve organikë) në tretësirat ujore të surfaktantëve gjithashtu çon në një ndryshim në KKM.
4) Temperatura
Metodat për përcaktimin e KKM bazohen në regjistrimin e ndryshimeve të mprehta në vetitë fiziko-kimike të solucioneve surfaktant në varësi të përqendrimit (për shembull, tensioni sipërfaqësor σ, turbullira τ, përçueshmëri elektrike ekuivalente λ, presioni osmotik π, indeksi i thyerjes n). Në lakoren pronë-përbërje, zakonisht shfaqet një ngërç në rajonin KKM.
1
) Metoda konduktometrike përdoret për të përcaktuar KKM të surfaktantëve jonikë.
2) Një metodë tjetër për përcaktimin e KKM bazohet në matjen e tensionit sipërfaqësor të tretësirave ujore të surfaktantëve, i cili zvogëlohet ndjeshëm me rritjen e përqendrimit deri në KKM, dhe më pas mbetet konstant.
3) Tretshmëria e ngjyrave dhe hidrokarbureve në micele bën të mundur përcaktimin e KKM të surfaktantëve jonikë dhe jojonikë në tretësirat ujore dhe jo ujore. Kur tretësira e surfaktantit arrin një përqendrim që korrespondon me KKM, tretshmëria e hidrokarbureve dhe ngjyrave rritet ndjeshëm.
4) Matja e intensitetit të shpërndarjes së dritës gjatë micelizimit lejon jo vetëm gjetjen e KKM nga një rritje e mprehtë e pjerrësisë së kurbës së përqendrimit, por edhe për të përcaktuar masën micellare dhe numrat e shoqërimit.
Përqendrimi kritik i micelës është përqendrimi i surfaktantit në tretësirë në të cilin formohen micela të qëndrueshme. Në përqendrime të ulëta, surfaktantët formojnë zgjidhje të vërteta. Me rritjen e përqendrimit të surfaktantit, arrihet CMC, domethënë përqendrimi i surfaktantit në të cilin shfaqen micelat që janë në ekuilibër termodinamik me molekulat e surfaktantit të pashoqëruar. Kur tretësira hollohet, micelat shpërbëhen dhe kur rritet përqendrimi i surfaktantit, ato rishfaqen. Mbi CMC, të gjithë surfaktantët e tepërt janë në formën e micelave. Me një përmbajtje shumë të lartë surfaktant në sistem, formohen kristale të lëngëta ose xhel.
Ekzistojnë dy metoda më të zakonshme dhe më të përdorura për përcaktimin e CMC: matjet e tensionit sipërfaqësor dhe të tretshmërisë. Në rastin e surfaktantëve jonikë, metoda konduktometrike mund të përdoret gjithashtu për të matur KKM. Shumë veti fiziko-kimike janë të ndjeshme ndaj formimit të micelës, kështu që ka shumë mundësi të tjera për përcaktimin e CMC.
Varësia e KKM nga: 1)struktura e radikalit hidrokarbur në molekulën e surfaktantit: Gjatësia e radikalit hidrokarbur ka një ndikim vendimtar në procesin e micelizimit në tretësirat ujore. Zvogëlimi i energjisë Gibbs të sistemit si rezultat i micelizimit është më i madh, aq më i gjatë është zinxhiri hidrokarbur. Aftësia për të formuar micela është karakteristikë e molekulave surfaktant me një gjatësi radikale prej më shumë se 8-10 atome karboni. 2 ) karakteri i grupit polar: luan një rol të rëndësishëm në micelizimin në mjediset ujore dhe jo ujore. 3) elektrolitet: Futja e elektroliteve në tretësirat ujore të surfaktantëve jojonikë ka pak efekt në madhësinë e CMC dhe micelës. Për surfaktantët jonikë, ky efekt është i rëndësishëm. Me rritjen e përqendrimit të elektrolitit, masa micellare e surfaktantëve jonikë rritet. Efekti i elektroliteve përshkruhet nga ekuacioni: ln KKM = a - bn - k ln c, Ku a është një konstante që karakterizon energjinë e shpërbërjes së grupeve funksionale, b është një konstante që karakterizon energjinë e shpërbërjes për një grup CH 2, n është numri i grupeve CH 2, k është një konstante, c është përqendrimi i elektrolitit. Në mungesë të elektrolitit c = KMC. 4) Futja e jo-elektroliteve(tretës organikë) gjithashtu çon në një ndryshim në CMC. Kjo ndodh për shkak të një rënie në shkallën e disociimit të surfaktantëve monomerikë dhe micelave. Nëse molekulat e tretësit nuk hyjnë në micelë, ato rrisin CMC. Për të rregulluar vetitë e surfaktantëve, përdoren përzierjet e tyre, domethënë përzierjet me aftësi më të lartë ose më të ulët të formimit të micelës.4) temperatura: Një rritje e temperaturës rrit lëvizjen termike të molekulave dhe ndihmon në reduktimin e grumbullimit të molekulave të surfaktantit dhe rritjen e CMC. Në rastin e surfaktantëve jo-jonikë, CMC zvogëlohet me rritjen e temperaturës, CMC e surfaktantëve jonikë** varet dobët nga temperatura.
* Surfaktantët jojonikë nuk ndahen në asnjë kur treten; bartësit e hidrofilitetit në to janë zakonisht grupe hidroksil dhe zinxhirë poliglikol me gjatësi të ndryshme
** Surfaktantët jonikë shpërbëhen në tretësirë në jone, disa prej të cilëve kanë aktivitet adsorbimi, të tjerët (kundërionet) nuk janë aktivë në absorbim.
6. Shkumë. Vetitë dhe veçoritë e shkumave. Struktura. Rezistenca e shkumës (G/F)
Ato janë dispersione shumë të trashë, shumë të përqendruara të gazit në lëng. Për shkak të tepricës së fazës së gazit dhe ngjeshjes së ndërsjellë të flluskave, ato kanë një formë poliedrike dhe jo sferike. Muret e tyre përbëhen nga filma shumë të hollë të një mediumi të lëngshëm dispersioni. Si rezultat, shkumat kanë një strukturë të ngjashme me huall mjalti. Si rezultat i strukturës së veçantë të shkumës, ato kanë njëfarë fortësie mekanike.
Karakteristikat kryesore:
1) shumëfishi - i shprehur si raporti i vëllimit të shkumës me vëllimin e tretësirës origjinale të koncentratit të shkumës ( të ulëta shkumë (K nga 3 në disa dhjetëra) - forma e qelizave është afër sferës dhe madhësia e filmave është e vogël
Dhe i lartë(deri në disa mijëra) - karakterizohet nga një strukturë qelizore e kanalit të filmit, në të cilën qelizat e mbushura me gaz ndahen nga filma të hollë)
2) aftësia shkumuese e një solucioni - sasia e shkumës, e shprehur me vëllimin e saj (cm 3) ose lartësinë e kolonës (m), e cila është formuar nga një vëllim i caktuar konstant i një solucioni shkumues që i nënshtrohet kushteve të caktuara standarde të shkumëzimit gjatë një periudhe konstante. të kohës. ( Rezistent i ulët shkumet ekzistojnë vetëm me përzierjen e vazhdueshme të gazit me një tretësirë shkumuese në prani. agjentët shkumës të llojit të parë, për shembull. ulin alkoolet dhe org. kt. Pas ndërprerjes së furnizimit me gaz, shkume të tilla shemben shpejt. Shumë e qëndrueshme shkumat mund të ekzistojnë për shumë vite. minuta dhe madje orë. Agjentët shkumës të tipit 2 që prodhojnë shkumë shumë të qëndrueshëm përfshijnë sapunët dhe sintetikët. Surfaktant) 3) stabiliteti (stabiliteti) i shkumës - aftësia e tij për të ruajtur vëllimin total, shpërndarjen dhe parandalimin e rrjedhjes së lëngut (syneresis). 4) shpërndarja e shkumës, e cila mund të karakterizohet nga madhësia mesatare e flluskave, shpërndarja e madhësisë së tyre ose ndërfaqja "zgjidhje-gaz" për njësi vëllimi të shkumës.
Shkumet formohen kur gazi shpërndahet në një lëng në prani të një stabilizuesi. Pa një stabilizues, nuk mund të fitohen shkume të qëndrueshme. Fortësia dhe jetëgjatësia e shkumës varet nga vetitë dhe përmbajtja e agjentit shkumës të përthithur në ndërfaqe.
Stabiliteti i shkumave varet nga faktorët kryesorë të mëposhtëm: 1. Natyra dhe përqendrimi i agjentit shkumës. Agjentët shkumës ndahen në dy lloje. 1. Agjentë shkumëzues të llojit të parë. Këto janë komponime (alkoolet e ulëta, acidet, anilina, kresolet). Shkumet nga solucionet e agjentëve shkumës të tipit të parë shpërbëhen shpejt ndërsa lëngu i ndërfilmit rrjedh jashtë. Stabiliteti i shkumave rritet me rritjen e përqendrimit të agjentit shkumës, duke arritur një vlerë maksimale derisa shtresa e përthithjes të jetë e ngopur dhe më pas zvogëlohet në pothuajse zero. 2 . Agjentët shkumës të tipit të dytë(sapunët, surfaktantët sintetikë) formojnë sisteme koloidale në ujë, shkumat e të cilave janë shumë të qëndrueshme. Rrjedha e lëngut ndërfilmues në shkume të tilla metastabile ndalon në një moment të caktuar, dhe korniza e shkumës mund të ruhet për një kohë të gjatë në mungesë të veprimit shkatërrues të faktorëve të jashtëm (dridhje, avullim, pluhur, etj.). 2. Temperaturat. Sa më e lartë të jetë temperatura, aq më i ulët është stabiliteti, sepse zvogëlohet viskoziteti i shtresave të ndërflluskave dhe rritet tretshmëria e surfaktantëve në ujë. Struktura e shkumës: Flluskat e gazit në shkumë ndahen nga filma të hollë, të cilët së bashku formojnë një kornizë filmi, e cila shërben si bazë e shkumës. Një kornizë e tillë filmi formohet nëse vëllimi i gazit është 80-90% e vëllimit të përgjithshëm. Flluskat përshtaten fort së bashku dhe ndahen vetëm nga një shtresë e hollë zgjidhje shkumë. Flluskat deformohen dhe marrin formën e pentaedroneve. Zakonisht flluskat janë të vendosura në vëllimin e shkumës në atë mënyrë që tre filma midis tyre të lidhen siç tregohet në Fig.
Tre filma konvergjojnë në çdo skaj të poliedrit, këndet ndërmjet të cilave janë të barabartë me 120°. Kryqëzimet e filmave (skajet e poliedronit) karakterizohen nga trashje që formojnë një trekëndësh në seksion kryq. Këto trashje quhen kanale Plateau-Gibbs, për nder të shkencëtarëve të famshëm - shkencëtarit belg J. Plateau dhe shkencëtarit amerikan J. Gibbs, të cilët dhanë një kontribut të madh në studimin e shkumave. Katër kanale Plateau-Gibbs konvergojnë në një pikë, duke formuar kënde identike prej 109 rreth 28 në të gjithë shkumën
7. Karakteristikat e komponentëve të sistemeve disperse. SISTEMI I SHPËRNDARJES - sistem heterogjen i dy ose më shumë fazave, nga të cilat njëra (mjedisi i shpërndarjes) është e vazhdueshme, dhe tjetra (faza e shpërndarë) shpërndahet (shpërndahet) në të në formën e grimcave individuale (të ngurta, të lëngëta ose të gazta). Kur madhësia e grimcave është 10 -5 cm ose më pak, sistemi quhet koloidal.
MEDIUM DISPERSION - faza e jashtme, e vazhdueshme e sistemit të shpërndarë. Mjeti i shpërndarjes mund të jetë i ngurtë, i lëngët ose i gaztë.
FAZA E SHPERNDARJES - faza e brendshme, e grimcuar e sistemit te shperndare.
DISPERSITETI - shkalla e fragmentimit të fazës së shpërndarë të sistemit. Karakterizohet nga madhësia e sipërfaqes specifike të grimcave (në m 2 /g) ose dimensionet e tyre lineare.
*Sipas madhësisë së grimcave të fazës së shpërndarë, sistemet e shpërndara ndahen në mënyrë konvencionale: në të trashë dhe të shpërndarë imët. Këto të fundit quhen sisteme koloidale. Dispersiteti vlerësohet nga madhësia mesatare e grimcave, sp. përbërje sipërfaqësore ose e shpërndarë. *Në bazë të gjendjes së grumbullimit të mediumit të dispersionit dhe fazës së disperzuar dallohen si më poshtë. bazë Llojet e sistemeve disperse:
1) Sisteme të shpërndara (të shpërndara me gaz) me një mjedis shpërndarës gazi: aerosole (tymi, pluhuri, mjegulla), pluhurat, materialet fibroze si p.sh. 2) Sisteme me një mjet dispersioni të lëngët; faza e shpërndarë m.b. të ngurta (suspensione dhe pasta të trashë, solla dhe xhel shumë të shpërndarë), të lëngshëm (emulsione të shpërndara në mënyrë të trashë, mikroemulsione dhe latekse shumë të shpërndara) ose gaz (emulsione dhe shkume gazi të shpërndarë në mënyrë të trashë).
3) Sisteme me një medium të ngurtë dispersioni: trupa qelqi ose kristalor me përfshirje të grimcave të vogla të ngurta, pika të lëngshme ose flluska gazi, për shembull, gota rubin, minerale të llojit opal, materiale të ndryshme mikroporoze. *Sistemet disperse liofilike dhe liofobike me një mjedis dispersioni të lëngshëm ndryshojnë në varësi të asaj se sa afër ose të ndryshme janë faza e shpërndarë dhe mjedisi i shpërndarjes në vetitë e tyre.
Në liofilik në sistemet e shpërndara, ndërveprimet ndërmolekulare në të dy anët e sipërfaqes së fazës ndarëse ndryshojnë pak, pra rrahja. falas Energjia sipërfaqësore (për një lëng - tensioni sipërfaqësor) është jashtëzakonisht e ulët (zakonisht të qindtat e mJ/m2), kufiri ndërfazor (shtresa sipërfaqësore) mund të jetë të paqarta dhe shpesh të krahasueshme në trashësi me madhësinë e grimcave të fazës së shpërndarë.
Sistemet disperse liofile janë termodinamikisht të ekuilibruar, ato janë gjithmonë shumë të shpërndara, formohen spontanisht dhe, nëse ruhen kushtet për formimin e tyre, mund të ekzistojnë për një kohë të pacaktuar. Sistemet tipike disperse liofile janë mikroemulsionet, përzierjet e caktuara polimer-polimer, sistemet e surfaktantëve micellar, sistemet e shpërndara me kristale të lëngëta. fazat e shpërndara. Sistemet e shpërndarjes liofilike gjithashtu shpesh përfshijnë minerale të grupit montmorillonite që bymehen dhe shpërndahen spontanisht në një mjedis ujor, për shembull, argjila bentonite.
Në liofob ndërveprim ndërmolekular i sistemeve të shpërndara. në një mjedis dispersioni dhe në një fazë të shpërndarë janë dukshëm të ndryshme; mundi falas energjia sipërfaqësore (tensioni sipërfaqësor) është i lartë - nga disa. njësi në disa qindra (dhe mijëra) mJ/m2; kufiri i fazës shprehet mjaft qartë. Sistemet disperse liofobike janë termodinamikisht jo ekuilibër; tepricë e madhe e lirë Energjia sipërfaqësore përcakton shfaqjen e proceseve të tranzicionit në to në një gjendje më të favorshme energjetike. Në izotermale kushtet, koagulimi është i mundur - konvergjenca dhe bashkimi i grimcave që ruajnë formën dhe madhësinë e tyre origjinale në agregate të dendura, si dhe zmadhimi i grimcave parësore për shkak të bashkimit - bashkimi i pikave ose flluskave të gazit, rikristalizimi kolektiv (në rastin e një fazë e shpërndarë kristalore) ose izotermike. distilimi (mol. transferimi) i fazës së shpërndarë nga grimcat e vogla në ato të mëdha (në rastin e sistemeve të shpërndara me një mjedis dispersioni të lëngët, procesi i fundit quhet rikondensim). Sistemet disperse liofobike të pastabilizuara dhe të paqëndrueshme ndryshojnë vazhdimisht përbërjen e tyre disperse drejt zmadhimit të grimcave deri në ndarjen e plotë në makrofaza. Megjithatë, sistemet e stabilizuara disperse liofobike mund të mbeten dispersive për periudha të gjata kohore. koha.
8. Ndryshimi i qëndrueshmërisë agregative të sistemeve të shpërndara duke përdorur elektrolite (rregulli Schulze-Hardy).
Si masë e qëndrueshmërisë agregative të sistemeve të shpërndara, mund të merret parasysh shpejtësia e koagulimit të tij. Sa më i ngadalshëm të jetë procesi i koagulimit, aq më i qëndrueshëm është sistemi. Koagulimi është procesi i ngjitjes së grimcave, formimi i agregateve më të mëdhenj, i ndjekur nga ndarja fazore - shkatërrimi i sistemit të shpërndarë. Koagulimi ndodh nën ndikimin e faktorëve të ndryshëm: plakja e sistemit koloid, ndryshimet e temperaturës (ngrohja ose ngrirja), presioni, stresi mekanik, veprimi i elektroliteve (faktori më i rëndësishëm). Rregulli i përgjithësuar Schulze-Hardy (ose rregulli i rëndësisë) thotë: Nga dy jonet e elektrolitit, ai, shenja e të cilit është e kundërt me shenjën e ngarkesës së grimcës koloidale, ka efekt koagulues dhe ky efekt është më i fortë, aq më i lartë është valenca e jonit koagulues.
Elektrolitet mund të shkaktojnë koagulim, por ato kanë një efekt të dukshëm kur arrijnë një përqendrim të caktuar. Përqendrimi minimal i elektrolitit që shkakton koagulimin quhet pragu i koagulimit, ai zakonisht shënohet me shkronjën γ dhe shprehet në mmol/l. Pragu i koagulimit përcaktohet nga fillimi i turbulltësisë së tretësirës, nga një ndryshim në ngjyrën e tij ose nga fillimi i lëshimit të një substance të fazës së shpërndarë në një precipitat.
Kur një elektrolit futet në sol, trashësia e shtresës së dyfishtë elektrike dhe vlera e potencialit ζ elektrokinetik ndryshojnë. Koagulimi nuk ndodh në pikën izoelektrike (ζ = 0), por kur arrihet një vlerë e caktuar mjaft e vogël e potencialit zeta (ζcr, potenciali kritik).
Nëse │ζ│>│ζcr│, atëherë sol është relativisht i qëndrueshëm, në │ζ│<│ζкр│ золь быстро коагулирует. Различают два вида коагуляции коллоидных растворов электролитами − përqendrimi dhe neutralizimi.
Koagulimi i përqendrimit shoqërohet me një rritje të përqendrimit të një elektroliti që nuk ndërvepron kimikisht me përbërësit e tretësirës koloidale. Elektrolite të tilla quhen indiferentë; ato nuk kanë jone të aftë për të kompletuar bërthamën e micelës dhe për të reaguar me jonet që përcaktojnë potencialin. Ndërsa përqendrimi i elektrolitit indiferent rritet, shtresa difuze e kundërjoneve në micel kontraktohet, duke u kthyer në një shtresë adsorbimi. Si rezultat, potenciali elektrokinetik zvogëlohet dhe mund të bëhet zero. Kjo gjendje e sistemit koloidal quhet izoelektrike. Me një ulje të potencialit elektrokinetik, qëndrueshmëria agregative e tretësirës koloidale zvogëlohet dhe në një vlerë kritike të potencialit zeta, fillon koagulimi. Potenciali termodinamik nuk ndryshon në këtë rast.
Gjatë koagulimit të neutralizimit, jonet e elektrolitit të shtuar neutralizojnë jonet përcaktuese të potencialit, potenciali termodinamik zvogëlohet dhe, në përputhje me rrethanat, zvogëlohet potenciali zeta.
Kur elektrolitet që përmbajnë jone të shumëfishuar të ngarkuar me një ngarkesë të kundërt me ngarkesën e grimcës futen në sisteme koloidale në pjesë, sol në fillim mbetet i qëndrueshëm, pastaj koagulimi ndodh në një interval të caktuar përqendrimi, pastaj sol përsëri bëhet i qëndrueshëm dhe, në fund, me një përmbajtje të lartë elektrolite, koagulimi ndodh përsëri, më në fund. Një fenomen i ngjashëm mund të shkaktohet edhe nga jonet organike me shumicë të ngjyrave dhe alkaloideve.
Qëllimi i punës : Përcaktimi i përqendrimit kritik të micelizimit nga varësia e tensionit sipërfaqësor të tretësirave të surfaktantëve nga përqendrimi.
Hyrje e shkurtër teorike
Surfaktantët (surfaktantët) më efektivë kanë një strukturë molekulare difilike. Ky term do të thotë se një pjesë e molekulës ka një afinitet të lartë për ujin dhe tretësit e tjerë polare dhe është hidrofile, ndërsa një pjesë tjetër e së njëjtës molekulë ka një afinitet të lartë për tretësit jopolarë dhe është lipofile. Në lidhje me ujin, lipofiliteti është ekuivalent me hidrofobicitetin. Pjesa hidrofobike është radikali i hidrokarbureve, i cili duhet të përmbajë nga 8 deri në 20 atome karboni që molekula të ketë aktivitet vërtetë të lartë sipërfaqësor. Pjesa hidrofile është një grup polar që mund të shpërndahet në jone në rastin e surfaktantëve jonikë ose nuk është në gjendje të shpërndahet në rastin e surfaktantëve jojonikë. Shpesh termi surfaktant i referohet substancave pikërisht me këtë strukturë, megjithëse një përkufizim më i përgjithshëm i surfaktantëve janë substancat që reduktojnë tensionin sipërfaqësor të një tretësire, pavarësisht se çfarë strukture kanë dhe sa atome karboni përmbajnë në zinxhir.
Struktura difilike e molekulave është arsyeja e një sërë vetive unike. Surfaktantët absorbohen lehtësisht në çdo sipërfaqe ndërfaqe. Në këtë rast, pjesët hidrofile të molekulave janë të orientuara drejt fazës më polare, dhe vargjet hidrofobike janë të vendosura në fazën jopolare. Adsorbimi është zakonisht i kthyeshëm dhe për këtë arsye mund të karakterizohet nga ekuilibri kimik. Pasi të kemi caktuar molekulën e surfaktantit si A dhe molekulën e tretësit si ujë W, ekuilibri i përthithjes mund të shkruhet si:
A + W(absorb.) A(absorb.) + W (5.1)
ku (adsorb.) nënkupton praninë e molekulës në shtresën e përthithjes.
Në pjesën më të madhe të tretësirës, pavarësisht nga prania ose mungesa e ndërfaqeve fazore, molekulat surfaktant janë në formën e molekulave individuale (d.m.th., në një gjendje të shpërndarë molekularisht), por gjithashtu mund të kombinohen me njëra-tjetrën për të formuar grimca koloidale që janë në ekuilibër me surfaktantin e shpërndarë molekularisht. Grimca të tilla zakonisht quhen micela. Me forcë të ulët jonike të një tretësire ujore, micelat kanë një formë sferike dhe përbëhen nga molekula surfaktant, grupet hidrofile të të cilave janë në sipërfaqen e micelës dhe janë në kontakt me tretësin, dhe zinxhirët hidrofobikë janë të orientuar brenda micelës dhe formojnë bërthamën e saj, të izoluar nga uji nga sipërfaqja hidrofile (shih Fig. 7.2 dhe 7.3). Në mungesë të përbërësve të tjerë lipofilë, madhësia e micelave përcaktohet nga gjatësia e radikalit hidrokarbur, dhe për një surfaktant të caktuar mund të luhatet brenda kufijve relativisht të vegjël. Për shumicën e surfaktantëve, rrezja mesatare e micelave sferike varion nga 1 deri në 10 nm. Numri i molekulave të surfaktantit që formojnë një micelë zakonisht quhet numri i grumbullimit të micelës. Ky numër përcaktohet nga nevoja për të formuar një sferë të mbyllur, sipërfaqja e së cilës përbëhet vetëm nga grupe hidrofile. Në shumicën e rasteve është 50-100.
Forca lëvizëse pas formimit të micelës janë të ashtuquajturat ndërveprime hidrofobike, të cilat shfaqen kur surfaktantët treten në tretës polare. Në veçanti, në ujë, molekulat e tretësit ndërveprojnë me njëra-tjetrën duke përdorur lidhje hidrogjeni. Shfaqja e radikaleve të zgjeruara të hidrokarbureve në ujë çon në prishjen e lidhjes bashkëpunuese të hidrogjenit midis molekulave të tretësit, e cila është energjikisht e pafavorshme, pasi nuk kompensohet nga tretja e radikaleve hidrokarbure. Kështu, në terma energjetikë, ndërveprimet hidrofobike shpjegohen jo aq shumë nga ndërveprimet midis zinxhirëve hidrokarbure në bërthamën e micelës, por nga avantazhi energjetik i ndërveprimeve të molekulave të tretësit polare me njëra-tjetrën jashtë micelës. Në mënyrë të ngjashme, kur një surfaktant shpërndahet në një tretës jopolar, mund të flasim për ndërveprime hidrofile, thelbi i të cilave është disavantazhi energjik i kontakteve midis grupeve hidrofile të surfaktantit dhe molekulave të tretësit jopolar. Rezultati i kësaj është formimi i të ashtuquajturave micela të kundërta, bërthama e të cilave formohet nga grupe hidrofile të molekulave surfaktante dhe molekulave të tjera polare (nëse janë të pranishme), dhe sipërfaqja e jashtme formohet nga zinxhirë hidrokarbure lipofile.
Formimi i micelës varet nga përqendrimi i surfaktantit në tretësirë. Për një surfaktant të caktuar, në një temperaturë të caktuar, ekziston një përqendrim i caktuar nën të cilin i gjithë surfaktanti është në një gjendje të shpërndarë molekularisht, dhe mbi të cilin formohen micela që janë në ekuilibër me surfaktantin e shpërndarë molekularisht. Ky përqendrim quhet përqendrimi kritik i micelës (CMC). Meqenëse madhësia e micelave tejkalon 1 nm, tretësirat e surfaktantëve me përqendrime mbi CMC janë koloidale. Zakonisht klasifikohen si koloidet liofile, pra ato që formohen spontanisht dhe janë termodinamikisht të ekuilibruar.
Ekzistojnë dy teori të micelizimit. Në njërën prej tyre, të quajtur teoria e pseudofazës, micelat konsiderohen si grimca të një faze të veçantë, të cilat, megjithë dispersionin e tyre shumë të lartë, janë termodinamikisht të qëndrueshme për shkak të tensionit shumë të ulët ndërfazor në ndërfaqen micelë/tretësirë. Formimi i micelës konsiderohet si formimi i një faze të re, ndërsa CMC konsiderohet si tretshmëria e kësaj faze. Në përqendrime nën CMC, tretësirat janë të pangopura; në një përqendrim të barabartë me CMC, ato janë të ngopura dhe në një përqendrim mbi CMC, ato janë një sistem heterogjen i përbërë nga një zgjidhje e ngopur me një përqendrim të surfaktantit të shpërndarë molekularisht të barabartë me CMC dhe grimcat koloidale të një faze tjetër, duke përfshirë të gjitha teprica e surfaktantit në raport me CMC.
Në një teori alternative, e cila nganjëherë quhet kuazi-kimike, tretësirat e surfaktantëve konsiderohen homogjenë dhe micelizimi shpjegohet nga një ekuilibër i formës
nA An(5.2)
Ku Një- micela me numër grumbullimi n.
Ekulibrat e këtij lloji njihen në kimi si reaksione shoqërimi. (Për këtë arsye, surfaktantët koloidalë quhen edhe "koloidë shoqërues"). Një shembull i njohur është lidhja e acidit acetik
2CH 3 COOH (CH 3 COOH) 2 (5.3)
e cila ndodh për shkak të formimit të lidhjeve të forta hidrogjenore ndërmjet grupit hidroksil C–OH të një molekule dhe grupit hidroksi C=O të një tjetre. Megjithatë, shumica e këtyre reaksioneve karakterizohen nga një numër grumbullimi prej 2, në ndryshim nga micelizimi, në të cilin n = 50-100.
Për të kuptuar se si kjo teori shpjegon ekzistencën e CMC, është e nevojshme të merret parasysh aspekti matematik i ekuilibrit (5.2). Duke neglizhuar koeficientët e aktivitetit, ky ekuilibër mund të përshkruhet nga konstantja:
ku kllapat tregojnë përqendrimin e ekuilibrit në shkallën molare. Nëse i gjithë surfaktanti është në formën e njërës prej molekulave A, ose micela Një, përqendrimi total analitik i surfaktantit në tretësirë, ME, është e barabartë me shumën
ME = [A] + n[Një] (5.5)
Është e përshtatshme të merret parasysh fraksioni i përqendrimit total të surfaktantit që i atribuohet micelave:
x = n[Një]/ME(5.6)
Atëherë përqendrimet e ekuilibrit mund të shkruhen si
[Një] = xC/n, Dhe [ A] = (1– x) C
prej nga vijon
(5.7)
Ky ekuacion nuk mund të zgjidhet në mënyrë analitike në lidhje me x për shkak të shkallës së lartë n, megjithatë, mund të zgjidhet në lidhje me C:
(5.8)
dhe llogarisni ME për çdo vlerë x. Oriz. 5.1 a) tregon rezultatet e llogaritjes për n= 2 dhe 100 për disa konstante arbitrare të ekuilibrit. Oriz. 5.1 b) tregon të njëjtat rezultate në rajonin e përqendrimeve të ulëta. Mund të shihet se kur n= 2, proporcioni i molekulave A në përbërjen e dimerëve A 2 rritet me rritjen e përqendrimit total gradualisht, pa karakteristika të dukshme në kurbë. Në n = 100, grimcat e grumbulluara A 100 praktikisht mungojnë në përqendrime më të vogla se ~ 0,09 mmol/L (9 × 10 –5 mol/L), por shfaqen dhe rriten me shpejtësi në përmbajtje në një gamë të ngushtë përqendrimi ngjitur me 0,09 mmol/L. . Prandaj, ndani 1- x Substanca e shpërndarë molekulare A është pothuajse 1 në përqendrime të ulëta, por zvogëlohet në ME> ~ 0,09 mmol/l, në mënyrë që përqendrimi i tij absolut të mbetet pothuajse konstant (Fig. 5.1 c). Ky përqendrim kritik, 0.09 mmol/l, përfaqëson "pikën" e CMC në këtë rast.
Pozicioni i pikës CMC varet nga shkalla e grumbullimit n dhe nga konstanta e ekuilibrit TE, ndërsa vetë fakti i ekzistencës së CMC, pra një diapazon i ngushtë përqendrimi brenda të cilit ka një rritje të shpejtë të proporcionit x lënda e grumbulluar, është vetëm pasojë e vlerës së madhe të n. Në të vogla n, Për shembull n= 2 (Fig. 5.1 a dhe b), nuk ka përqendrim kritik. Nga krahasimi i kthesave për n= 2 dhe 100 në Fig. 5.1 është gjithashtu e qartë se për ekzistencën e një vlere CMC të përcaktuar mirë, micelat duhet të jenë pak a shumë monodisperse, sepse një shpërndarje e gjerë e numrave të grumbullimit do të çojë në një rritje të qetë. x mbi një gamë të gjerë përqendrimesh.
Duhet të theksohet se ekuilibri i formimit të micelës (5.2) zakonisht karakterizohet pikërisht nga vlera CMC, dhe jo nga konstanta e ekuilibrit (5.4). Ka dy arsye për këtë. Së pari, CMC mund të përcaktohet eksperimentalisht pa shumë vështirësi dhe me saktësi relativisht të lartë, ndërsa për konstantën e ekuilibrit TE dhe numrat e grumbullimit n Vetëm vlerësime të përafërta janë të mundshme. Së dyti, duke përdorur konstanten TE i papërshtatshëm për shkak të vështirësive matematikore në llogaritjen e përqendrimeve të ekuilibrit që lidhen me fuqitë e larta të n në ekuacionet (5.4, 5.7 dhe 5.8).
Për surfaktantë të ndryshëm amfifilikë, vlerat e CMC janë në intervalin e përqendrimit nga afërsisht 10 deri në 0,1 mmol/L (nga 10–2 në 10–4 mol/L). Vlera e saktë varet nga natyra e surfaktantit dhe kushtet e jashtme. Në veçanti, për një lloj të caktuar grupi hidrofil, CMC ndryshon si më poshtë:
Zvogëlohet me rritjen e gjatësisë së radikalit hidrokarbur;
Zvogëlohet me zvogëlimin e rrezes së kundërjonit në rastin e surfaktantëve kationikë (për shembull, CMC e bromidit të cetiltrimetilamoniumit është shumë më e vogël se CMC e fluorit të cetiltrimetilamoniumit);
Varet dobët nga rrezja e kundërjonit në rastin e surfaktantëve anionikë, por zvogëlohet dukshëm me rritjen e ngarkesës së tij (për shembull, dodecil sulfati i kalciumit ka një CMC më të ulët se e njëjta kripë natriumi);
Zvogëlohet me rritjen e forcës jonike të tretësirës në rastin e surfaktantëve jonikë (për shembull, kur shtohet NaCl ose një kripë e ngjashme në një tretësirë të surfaktantit).
CMC zvogëlohet me uljen e temperaturës, megjithatë, për çdo surfaktant, formimi i micelës kufizohet në një interval të caktuar të temperaturës, nën të cilin (në rastin e surfaktantëve jonikë) ose mbi të cilin (në rastin e surfaktantëve jo-jonikë) tretësira ndahet në dy makroskopikë. fazat. Njëra prej tyre është një zgjidhje disperse molekulare që nuk përmban micela, dhe tjetra është një fazë e ngurtë ose e lëngshme e një surfaktant.
Instrumentet dhe metodat e matjes
Metodat eksperimentale për përcaktimin e CMC bazohen në ndryshimin e varësisë së vetive të një zgjidhjeje nga përqendrimi pranë CMC. Për shembull, nëse disa veti J përshkruhet nga varësia ¦( ME) në zonë ME < ККМ, то в области ME> KKM duhet të përshkruhet nga një varësi tjetër, të themi J = j( ME). Përqendrimi në të cilin kalimi më i dukshëm nga ¦( ME) te j( ME), konsiderohet si një PFC. Disa shembuj të varësive të tilla janë mbledhur në Fig. 5.2.
Një metodë e drejtpërdrejtë për përcaktimin e CMC është matja e turbulltësisë së tretësirës në funksion të përqendrimit (matjet turbidimetrike ose nefelometrike). Në rajonin e përqendrimeve të ulëta ( ME < ККМ) раствор является истинным, поэтому его мутность низкая и едва увеличивается с ростом концентрации. В области ME> Tretësira CCM është koloidale, dhe rrjedhimisht turbullira e saj rritet me shpejtësi me rritjen e përqendrimit në këtë zonë. Nëse vizatoni varësinë e turbullirës nga përqendrimi ME në interval ME duke mbuluar QKM-në, atëherë pranë QKM-së do të vërehet një ndryshim në rrjedhën e kësaj varësie.
Presioni osmotik mund të përdoret gjithashtu për të gjetur CMC. Nëse zgjidhni një membranë gjysmë të përshkueshme përmes së cilës kalojnë molekulat surfaktant, por micelat jo, atëherë presioni në të dy anët e membranës do të jetë i njëjtë, sepse surfaktanti i shpërndarë molekularisht do të jetë në ekuilibër (5.2) me micelat në të dy dhomat. të osmometrit. Nëse zgjidhni membranën e duhur - domethënë atë që nuk lejon të kalojnë as micelat dhe as surfaktantët e shpërndarë molekularisht, atëherë presioni osmotik në dhomën me tretësirën surfaktant do të rritet me rritjen e përqendrimit. : shpejt deri në CMC, por ngadalë në përqendrime më të larta (shih Fig. 5.2). Kjo shpjegohet me faktin se micelat kanë një peshë molekulare shumë më të lartë se një surfaktant i shpërndarë molekularisht, dhe për këtë arsye ato kanë pak efekt në presionin osmotik. Përdorimi i kësaj metode është i kufizuar nga nevoja për të punuar me membrana shumë të dendura të afta për të mbajtur molekula relativisht të vogla surfaktant.
Një metodë më e zakonshme, në rastin e surfaktantëve jonikë, janë matjet konduktometrike (matjet e përçueshmërisë elektrike). Një surfaktant jonik i shpërndarë në mënyrë molekulare është zakonisht një elektrolit i fortë. Prandaj, me rritjen ME në zonë ME< ККМ удельная проводимость растёт, а эквивалентная проводимость уменьшается, последняя в соответствии с законом квадратного корня l = l¥– АОС. Në zonë ME> CMC, me rritjen e përqendrimit, përçueshmëria specifike rritet shumë më ngadalë dhe përçueshmëria ekuivalente zvogëlohet shumë më shpejt se në rajon ME < ККМ. Для этого есть две причины. Во-первых, подвижность мицелл значительно меньше подвижности молекулярно дисперсных ионов. Во-вторых, ПАВ в составе мицелл является слабым электролитом, потому что значительная часть противоионов связана электростатическими силами в слое Штерна мицелл и при наложении внешнего электрического поля эти противоионы не могут перемещаться самостоятельно (см. рис. 7.2 в работе 7). Упрощенно можно сказать, что весь электрический ток переносится молекулярно-дисперсным ПАВ, тогда как мицеллярный ПАВ почти не участвует в переносе электричества. В результате, при ME> Përçueshmëria CMC për njësi vëllimi të tretësirës (përçueshmëri specifike) është pothuajse e pavarur nga përqendrimi i surfaktantit, pasi në këtë rajon përqendrimi [ A] është konstante (Fig. 5.1 c), ndërsa përçueshmëria për mol të surfaktantit të tretur (përçueshmëria ekuivalente) zvogëlohet, sepse fraksioni i 1- x zvogëlohet surfaktanti i shpërndarë molekular.
Një metodë tjetër është matja potenciometrike e aktivitetit të kundërjonit duke përdorur elektroda jon-selektive. Për shembull, aktiviteti i kundërjoneve Na + mund të matet lehtësisht duke përdorur një elektrodë qelqi selektive Na + të kombinuar me një matës pH konvencional. Aktiviteti i kundërjoneve rritet gjithmonë me rritjen e përqendrimit të surfaktantit, por në rajon ME> Pjerrësia CMC e kurbës rezulton të jetë më e vogël për faktin se disa nga kundërjonet mbeten në shtresën Stern të micelave. Kjo metodë është bërë e përhapur në vitet e fundit (së bashku me përhapjen e elektrodave jono-selektive) për faktin se është më pak e ndjeshme ndaj pranisë së papastërtive të huaja sesa metodat turbidimetrike ose konduktometrike.
Në këtë punim, CMC përcaktohet nga të dhënat mbi varësinë e tensionit sipërfaqësor të një zgjidhjeje nga përqendrimi i saj. Tensioni sipërfaqësor lidhet me adsorbimin G sipas ekuacionit të njohur Gibbs. Në shënimin e tij të thjeshtë (3.6a), ai është i vlefshëm për tretësirat që përmbajnë vetëm një përbërës të tretur, ndërsa tretësirat e surfaktantëve difilikë në përgjithësi përmbajnë dy përbërës të tretur - një surfaktant të shpërndarë molekularisht dhe micela. Për këtë arsye, për tensionin sipërfaqësor s është e nevojshme të përdoret ekuacioni më i përgjithshëm 3.5a, i cili në shënimin e kësaj pune mund të shkruhet si më poshtë:
Në fushën e përqendrimeve ME < ККМ, концентрация мицелл равна нулю и [A] = ME. Duke marrë parasysh këtë, nga (5.9) marrim varësinë e mëposhtme të s nga përqendrimi
, (5.10)
Ku s 0 është tensioni sipërfaqësor i një tretësi të pastër. Ekuacionet Gibbs dhe Langmuir në këtë interval përqendrimi kanë formën
Ku b– raporti i konstantës së ekuilibrit (5.1) me përqendrimin e tretësit (ujit).
Në fushën e përqendrimeve ME³ CMC, përqendrimi i surfaktantit të shpërndarë molekularisht është afërsisht konstant dhe i barabartë me CMC, dhe përqendrimi i micelave është = ME– KKM. Prandaj termi d ln[A] në ekuacionin (5.9) është afërsisht zero. Pastaj nga ekuacioni (5.9) rezulton:
(5.10a)
Kështu, varësia s mbi përqendrimin përshkruhet nga ekuacione të ndryshme në zonat e përqendrimit ME < ККМ и ME³ KKM. Këto ekuacione (5.10 dhe 5.10a) ndryshojnë në vlerat e adsorbimit G A Dhe . Një surfaktant amfifilik i shpërndarë molekularisht ka një strukturë kimike asimetrike - një grup atomesh hidrofilik në njërin skaj të molekulës dhe një radikal hidrokarbur të zgjeruar në anën tjetër. Për shkak të kësaj, adsorbimi i tij G A e madhe dhe pozitive. Prandaj në zonë ME < ККМ следует ожидать сильное уменьшениеs me përqendrim në rritje. Micelat kanë një strukturë kimike simetrike. Zinxhirët hidrokarbure në to janë përballë brenda bërthamave, dhe sipërfaqja sferike është hidrofile. Për shkak të kësaj, për ta mund të pritet pak adsorbim negativ ose gati zero. Prandaj, sipas ekuacionit (5.10a), mund të presim një rritje afërsisht konstante ose të lehtë në s ndërsa përqendrimi rritet mbi pikën CMC.
Në fakt, për shumicën e surfaktantëve amfifilë, s ulet shumë në rajon ME < ККМ и продолжает уменьшаться в областиME> CMC, por në një masë shumë më të vogël sesa me C< ККМ (см. рис. 5.2). Вероятно, это объясняется тем, что концентрация молекулярно-дисперсного ПАВ не совсем постоянна в области ME> KKM. Sidoqoftë, CMC mund të gjendet lehtësisht nga grafiku i varësisë s nga ME si përqendrimi në të cilin vërehet një kalim nga një varësi s nga ME tek një tjetër.
Për të matur tensionin sipërfaqësor në këtë punim përdoret metoda stalagmometrike. Një stalagmometër është një tub kapilar vertikal që përdoret për rrjedhjen e ngadaltë dhe të kontrolluar të lëngut në formën e pikave individuale. Sipas ekuacionit të Tate (1863), pesha e një pike ( mg), duke dalë nga maja e tubit, është proporcionale me gjatësinë e perimetrit të jashtëm të tubit 2p R dhe tensioni sipërfaqësor s:
mg= 2 p Rs(5.11)
Ku R– rrezja e jashtme e tubit. Ky ekuacion bazohet në supozimin se pas arritjes së një peshe kritike të mjaftueshme për të kapërcyer forcat e tensionit sipërfaqësor, e gjithë rënia e dalë largohet tërësisht, duke e lënë majën e tubit "të thatë". Në fakt, siç tregohet në Fig. 5.3, kur arrihet një peshë kritike, pika tërhiqet për të formuar një qafë cilindrike, përgjatë së cilës çahet. Si rezultat, vetëm një pjesë e rënies së dalë largohet, dhe një pjesë mbetet e varur në majë të tubit. Për të marrë parasysh pjesën e mbetur të rënies, është e nevojshme të vendosni një faktor korrigjimi Y
mg= 2 p Rs×Y, (5.11a)
e cila varet nga rrezja R dhe rrënja kubike e vëllimit të rënies v:
Y= ¦ (5.12)
Ky funksion është empirik dhe jepet në formën e një tabele ose grafiku (Fig. 5.4).
Në metodën stalagmometrike, pesha e pikave përcaktohet në mënyrë indirekte, duke llogaritur numrin e pikave n gjatë të cilave një vëllim i caktuar i lëngut testues rrjedh nga kapilari. Për këtë qëllim, tubi kapilar ka një zgjatim që shërben si rezervuar për lëngun (nuk është paraqitur në Fig. 5.3). Lëngu ngrihet në tub në shenjën e sipërme të vendosur mbi zgjerimin dhe lihet të kullojë derisa menisk të bjerë në shenjën e poshtme që ndodhet poshtë zgjerimit. Në të njëjtën kohë, numëroni numrin e pikave n. Nëse i gjithë vëllimi i lëngut të rrjedhur është V, pastaj vëllimi mesatar v dhe peshën mesatare mg pikat mund të llogariten duke përdorur formulat
v = V/n(5.13)
mg = v×r×g(5.14)
Ku r- dendësia e lëngshme. Duke kombinuar (5.14) dhe (5.11a) mund të gjejmë një shprehje pune për tensionin sipërfaqësor
Vëllimi V, e nevojshme për llogaritjet duke përdorur ekuacionin (5.13), gjendet në matje të veçanta të kalibrimit dhe është konstante për një stalagmometër të caktuar. Sidoqoftë, rrezja e fundit të stalagmometrit duhet të përcaktohet periodikisht. Kjo mund të bëhet duke eksperimentuar me një lëng, tensioni dhe dendësia sipërfaqësore e të cilit njihen me saktësi të mirë. Rrezja R llogaritur nga ekuacioni:
në të cilën indeksi zero tregon raportin e këtij parametri me lëngun e kalibrimit (në këtë punë, me ujin). Që nga koeficienti Y në këtë ekuacion është një funksion i rrezes së dëshiruar R, llogaritjet duhet të kryhen me përafrime të njëpasnjëshme në përputhje me algoritmin ciklik të përshkruar në tabelë. 5.1. Cikli përfundon kur diferenca midis dy përafrimeve të njëpasnjëshme R bëhet e barabartë ose më e vogël se një gabim i pranueshëm. Përafrimi i fundit (p.sh R""") merret si rrezja e dëshiruar R dhe përdoren më tej për të llogaritur tensionin sipërfaqësor të tretësirave të surfaktantëve në studim.
Që ekuacioni (5.11a) të jetë i zbatueshëm, është e nevojshme që një pikë lëngu e shkëputur nga maja e një tubi kapilar të jetë në ekuilibër me avujt e tij në mjedis në momentin e ndarjes. Për këtë qëllim, dy veçori të konfigurimit eksperimental janë të rëndësishme. Së pari, fundi i stalagmometrit duhet të jetë në një atmosferë me avull të ngopur ose afërsisht të ngopur të lëngut të provës. Kjo arrihet duke e ulur atë sa më poshtë që të jetë e mundur mbi sipërfaqen e lëngut përkatës në marrës. Në matjet më të sakta, marrësi i lëngut është i izoluar nga atmosfera përreth me një kapak me një vrimë të ngushtë për një stalagmometër, siç tregohet në Fig. 5.3, dhe termostohet në një temperaturë të caktuar derisa të vendoset presioni i avullit të ngopur mbi sipërfaqen e lëngut. Megjithatë, kjo nuk mjafton për të siguruar ekuilibrin pikëz/avull, sepse sipërfaqja e lëngut në marrës është e sheshtë, ndërsa pika që rrjedh nga tubi ka një sipërfaqe të lakuar. Siç dihet nga ekuacioni Kelvin, presioni i avullit R mbi një sipërfaqe të lakuar të lëngshme është paksa e ndryshme nga presioni i avullit mbi një sipërfaqe të sheshtë R¥: R =
Ku v m- vëllimi molar i lëngut, r– rrezja e lakimit të sipërfaqes, e barabartë me rrezen e topit në rastin e një rënie sferike. Prandaj, presioni i avullit që është ekuilibër në lidhje me pikën është disi i ndryshëm nga presioni që është ekuilibër në lidhje me sipërfaqen e sheshtë të lëngut në marrës. Në mënyrë që ekuilibri pikëz/avull të vendoset më saktë, shpejtësia e formimit të pikave në fund të tubit duhet të jetë sa më e ulët që të jetë e mundur. Për ta arritur këtë, diametri i brendshëm i kapilarit duhet të jetë shumë i vogël. Në matjet më të sakta, shkalla e formimit të secilës pikë rregullohet shtesë duke vendosur një gome ose tub tjetër elastik me një pajisje që rregullon hyrjen e ajrit (kapë metalike, rubinet xhami, etj.) në skajin e sipërm të stalagmometrit. Duke përdorur këtë pajisje, pika lejohet të formojë përafërsisht 80% në vëllim, më pas ajri bllokohet dhe detyrohet të varet në fund të stalagmometrit për disa minuta, pas së cilës ajri hapet dhe pika lihet të formohet. plotësisht dhe rrjedhin jashtë.
Sekuenca e punës
1. Nga tretësira ujore fillestare e oleatit të natriumit C 17 H 33 COONa me një përqendrim 1,00 g/l dhe ujë të distiluar, përgatiten të paktën gjashtë hollime në përqendrimin më të ulët ~ 0,1 mmol/l. Për shembull, skema e mëposhtme mund të përdoret:
Fillimisht duhet të siguroheni që temperatura e tretësirave të jetë e njëjtë brenda 1 °C. Temperatura e tretësirave T, si dhe vëllimi i stalagmometrit V, të regjistruar në fletoren e laboratorit. (Përveç rastit kur tregohet ndryshe nga mësuesi ose asistenti i laboratorit, vëllimi V duhet të merret si 1,103 cm 3)
2. Rreth 10 ml e tretësirës tjetër hidhet në një enë (qelqi ose balonë) që shërben si marrës për lëngun që rrjedh nga stalagmometri dhe stalagmometri ulet në të në mënyrë që maja e poshtme të jetë vetëm pak mbi nivelin e lëngut. dhe shumë nën skajet e enës. Lëreni instalimin në këtë formë për 5-10 minuta për të vendosur një ekuilibër të përafërt lëng/avull mbi sipërfaqen e tretësirës.
3. Pasi të keni ngritur marrësin në mënyrë që maja e stalagmometrit të zhytet në tretësirën e provës, mbushni stalagmometrin me tretësirën mbi shenjën e sipërme duke përdorur një llambë ose pompë vakum. Shkëputni llambën (ose pompën) dhe ulni marrësin. Kur menisku i lëngshëm arrin pikën e sipërme, numërimi i numrit të pikave fillon dhe ndalon kur menisku i lëngshëm arrin pikën e poshtme. Numri i pikave n shkruani.
Shpejtësia e rrjedhës së lëngut nuk duhet të jetë më shumë se 1 pikë në minutë. Nëse shpejtësia rezulton të jetë më e lartë, ajo rregullohet duke mbyllur periodikisht dhe duke hapur manualisht hyrjen e ajrit në skajin e sipërm të tubit kapilar.
4. Matjet fillojnë me ujë të distiluar dhe vazhdojnë sipas radhës së rritjes së përqendrimit të surfaktantit, duke i përsëritur ato sipas paragrafëve. 2 dhe 3 të paktën tre herë për secilën zgjidhje.
Përpunimi dhe prezantimi i rezultateve
1. Hiq rezultatet e matjes së numrave n për çdo zgjidhje futen në tabelë (shih tabelën 5.2) dhe llogaritet numri mesatar i pikave.
2. Llogaritni volumin mesatar v 0 pika uji ( Me= 0) sipas ekuacionit 5.13, duke përdorur numrin mesatar të pikave . Më pas llogarisni rrezen R stalagmometri sipas algoritmit të dhënë në tabelë. 5.1. vlerat s 0 dhe r 0 kërkohet për llogaritjen e koeficientit NË, duhet gjetur duke interpoluar të dhënat në tabelë. P4.2 në Shtojcën 4 për temperaturën aktuale të matjes. Llogaritjet e ndërmjetme të përafrimeve të njëpasnjëshme Y Dhe Rështë i përshtatshëm për ta mbajtur në një tabelë të veçantë (Tabela 5.3). vlerat Y gjetur për një figurë të dhënë. 5.4. Llogaritjet vazhdojnë deri në përafrime të njëpasnjëshme R ii R i-1 nuk do të ndryshojë nga sasia e mospërputhjes e= më pak se 0.5%. Pasi të arrihet kjo saktësi, llogaritjet ndërpriten dhe përafrimi i fundit i R merret si vlerë përfundimtare.
3. Llogaritni vëllimin mesatar të rënies duke përdorur ekuacionin 5.13 për çdo tretësirë të surfaktantit dhe raportet përkatëse. Këto vlera duhet të futen në një tabelë të veçantë (shih tabelën 5.4). Gjeni nga Fig. 5.4 shanse Y për vlerat e llogaritura. Duke përdorur vlerat e marra v Dhe Y llogaritni tensionin sipërfaqësor s sipas ekuacionit 5.15. Në lidhje me dendësinë r zgjidhjet e surfaktantit të përfshirë në ekuacionin 5.15, duhet të merret parasysh se në përqendrime më të vogla se 0.1 g/l është praktikisht e barabartë me densitetin e ujit në një temperaturë të caktuar (Shtojca 4, Tabela A4.3)
4. Ndërtoni një grafik varësie s në përqendrim. Duhet të përdoret përqendrimi molar, pasi është në këtë shkallë që është zakon të krahasohen vlerat CMC të surfaktantëve të ndryshëm. Në mënyrë tipike, grafiku ka një pikë thyerjeje ose pikë lakimi në CMC (Fig. 5.5), e cila është më qartë e dukshme kur logaritmi i përqendrimit vizatohet si një variabël në boshtin e abshisës. Nëse, megjithatë, thyerja në lakoren që rezulton nuk është mjaft e qartë, duhet të përdorni metodën grafike të treguar në Fig. 5.5: gjeni dy seksione përafërsisht lineare në kurbë dhe ndërtoni tangjente me to, abshisa e kryqëzimit të të cilave përfaqëson vlerën e dëshiruar të CMC (logaritmi i CMC, nëse përdoret një shkallë logaritmike).
5. Si përfundim nga puna, tregoni vlerën e CMC në shkallët e përqendrimit molar dhe peshës (g/l).
Pyetje kontrolli
1. Si quhet difiliciteti i molekulave? Si klasifikohen surfaktantët amfifilë?
2. Çfarë veti të veçanta kanë tretësirat e surfaktantëve difilikë në krahasim me tretësirat e substancave të tjera?
3. Cili është përqendrimi kritik i micelës?
4. Cila është forca shtytëse pas micelizimit?
5. Cilat shpjegime teorike ekzistojnë për CMC?
6. Cila është vlera CMC e shumicës së surfaktantëve koloidalë? Cilët faktorë ndikojnë në të?
7. Cilat metoda eksperimentale përdoren për të përcaktuar CMC?
8. Si varet nga përqendrimi përçueshmëria elektrike e tretësirave të surfaktantëve amfifilë? A është kjo marrëdhënie e ndryshme nga ajo që njihet për elektrolitet konvencionale?
9. Si varet tensioni sipërfaqësor i tretësirave të surfaktantëve amfifilë nga përqendrimi? Si ndryshon kjo varësi nga ajo e njohur për surfaktantët konvencionalë, për shembull, për tretësirat ujore të alkoolit butil?
10. Si quhet stalagmometri? Përshkruani parimin e përcaktimit stalagmometrik të tensionit sipërfaqësor.
11. Çfarë e përcakton peshën e një pike që del nga maja e një stalagmometri?
12. Çfarë e përcakton saktësinë e përcaktimit të s duke përdorur metodën stalagmometrike? Çfarë është e rëndësishme në këtë metodë për të marrë rezultate të sakta?
13. Pse tensioni sipërfaqësor nuk ndryshon me rritjen e përqendrimit të surfaktantit mbi CMC?
14. Çfarë roli luan diametri i brendshëm i kapilarit në metodën e matjes stalagmometrike s? A ndikon në peshën e pikës që del nga maja e tubit të stalagmometrit?
15. Cila është forma e ekuacionit Langmuir për adsorbimin e surfaktantëve në rajonet e përqendrimit më të vogla se CMC dhe më të mëdha se CMC?
Letërsia
Zimon A.D., Balakirev A.A., Dekhtyarenko N.G., Babak V.G., Aksenov V.N. Kimia koloidale. Punëtori laboratorike. Pjesa 1. M: VZIPP 1986, Lab. puna 5.
Berthod A. Strukturat physico-chimiques des milieux disperses, micelles, emulsions et microemulsions. Journal de chimie physique 1983, vëll. 80, f. 407-424 (rreth KKM).
Adamson A. Kimia fizike e sipërfaqeve. (përkthyer nga anglishtja) M: Mir 1979, Kapitulli 1 (rreth përkufizimit të s), Kapitulli 11 (rreth KKM).
Dickinson E., Stainsby G. Koloidet në ushqim. L: Shkenca e Aplikuar 1982, Kapitulli 4 (rreth PFC).
Melvin-Hughes E.A. Kimi fizike. Vëllimi 2. (përkthyer nga anglishtja) M: Izdatinlit 1962, Kapitulli 19 (rreth përkufizimit të s).
Micelat, membranat, mikroemulsionet dhe monoshtresat. (Ed. W.M. Gelbart, A. Ben-Shaul, D. Roux) N.Y.: Springer-Verlag, 1994, Kapitulli 1 (Figura 5.2)
Harkins W.D., Brown F.E. Përcaktimi i tensionit sipërfaqësor (energjia e sipërfaqes së lirë), dhe pesha e rënies. Gazeta e Shoqërisë Kimike Amerikane 1919, vëll. 41, 499-524 (pikat eksperimentale për Fig. 5.4)
Bovkun O.P., Markina Z.N., Grakova T.S. Përcaktimi i përqendrimit kritik të micelizimit të tretësirave ujore të sapunëve me shtimin e dioksanit, alkoolit metil dhe etilenglikolit. Ditari koloid 1970, vëllimi 32, 327-332 (pikat eksperimentale për Fig. 5.5)
Oriz. 5.1 (a, b) Shpërndarja e një lënde të tretur midis molekulave të lidhura (x, në fraksione të njësisë) dhe molekulave të pashoqëruara (1-x) për disa vlera arbitrare të konstanteve të ekuilibrit. (mM – mmol/l) (c) – varësia e përqendrimeve absolute të molekulave të surfaktantit të lidhur dhe të pashoqëruar nga përqendrimi total C në n = 100.
Oriz. 5.2 Varësia e disa vetive të J nga përqendrimi i një surfaktant tipik (natriumi dodecil sulfat) pranë CMC
Oriz. 5.3 Paraqitja skematike e një pike që rrjedh nga maja e një tubi kapilar. Maja ndodhet në një enë qelqi mbi sipërfaqen e lëngut, i cili derdhet pak kohë para fillimit të pikimit nga tubi.
Oriz. 5.4 Faktori korrigjues Y në funksion të raportit . Për > 0.3, duhet të përdoret figura (a).< 0.3 – рис. (б)
Oriz. 5.5 (mostra) Ndryshimi i tensionit sipërfaqësor në diapazonin e përqendrimit që mbulon CMC. Tregohen elemente të konstruksioneve grafike që mund të jenë të dobishme për përcaktimin më të besueshëm të kësaj pike.
· Perimetri i jashtëm i fundit të stalagmometrit duhet të jetë shumë i lëmuar. Prandaj, i nënshtrohet bluarjes periodike.
Po ngarkohet...
