Students.by - это живая энциклопедия белорусского студента (статьи, книги, мультимедиа). Еще мы предлагаем поиск по лучшим полнотекстовым научным хранилищам Беларуси!
 |
 |
|
|
|
|
||||||||||||
  
|
|
Пены – дисперсии газов, т.е. дисперсные системы с газовой дисперсной фазой и жидкой или твердой дисперсионной средой. Пены в большинстве случаев получаются взбиванием жидкости либо насыщением жидкости газом под давлением с последующим снятием давления. Пены, подобно эмульсиям, термодинамически нестабильны, и для их стабилизации требуется наличие стабилизаторов, которые будут адсорбироваться на границе раздела газ/раствор. Хорошие эмульгаторы – в общем случае также хорошие стабилизаторы пен, поскольку факторы, которые влияют на стабильность эмульсии (исключающую коалесценцию) и на стабильность пен (сохраняющую пузырьки), аналогичны. Стабильность жидких пен зависит от способности жидких пленок стекать (с пузырьков) и утончаться без разрыва в результате случайных повреждений. Нестабильные пены типичны для водных растворов низкомолекулярных жирных кислот и спиртов. Присутствие этих слабых ПАВ сдерживает стекание жидкости, и процесс разрыва пленки замедляется, но не прекращается полностью и пузырьки в конечном счете лопаются. Метастабильные пены типичны для водных растворов мыл, детергентов, белков, сапонинов и др. Стекание жидкости происходит до момента достижения равновесия между вандерваальсовым притяжением в сочетании с капиллярными силами, способствующими утоньшению пленки, и отталкиванием двойных электрических слоев, которое противодействует им. Гибкий механизм саморегулирования в значительной степени защищает пленку от случайных повреждений; такие пены могут быть устойчивы в течение долгого времени. Действие пеногасителей обычно связано с заменой стабилизаторов на границе газ/раствор на соединение, не обеспечивающее стабильность пены. Аэрозоли. Дымы и туманы являются твердыми и жидкими аэрозолями соответственно. Аэрозоли нестабильны как термодинамически, так и кинетически. Их устойчивость во времени зависит от случайных электрических зарядов, приобретенных частицами, но обычно концентрация частиц достаточно мала для того, чтобы не происходило их столкновения.Один из примеров применения аэрозолей в науке и технике – камера Вильсона, заполненная туманом, или пересыщенным паром. Туманные и пузырьковые камеры важны для исследований в области высоких энергий. Принцип работы их связан с образованием частиц коллоидного размера. В туманной камере жидкость конденсируется из пересыщенного пара на заряженных частицах (ионах), возникающих благодаря столкновениям частиц высоких энергий. В пузырьковой камере пузырьки образуются в жидкости, вероятно, в результате локального перегрева, вызванного столкновением заряженных частиц. См. также ДЕТЕКТОРЫ ЧАСТИЦ. Мицеллы. Молекулы ПАВ (например, детергента) состоят из гидрофобной углеводородной части (типа молекул бензина), соединенной с гидрофильной полярной головной группой (такой, как сульфогруппа). Гидрофильная часть молекулы имеет склонность к растворению в воде, в то время как другая часть в ней нерастворима. Поэтому молекула ПАВ адсорбируется на границе раздела в такой ориентации, при которой полярная гидрофильная часть молекулы полностью находится в водной фазе, а углеводородная – вне ее. Выше определенной концентрации, известной как критическая концентрация мицеллообразования (ККМ), действует другой механизм, который приводит к тому же результату. Агрегаты, называемые мицеллами, обычно содержат от 20 до 100 молекул молекулярных или ионных ПАВ, образуются в объеме водной фазы и ориентированы так, чтобы углеводородные части располагались в центре мицеллы, а полярная головная группа – в водной фазе. Мицеллообразование – термодинамически обратимый процесс.Мицеллярные растворы в некоторых случаях могут обеспечивать растворение нерастворимых органических веществ посредством их внедрения во внутреннюю углеводородную часть мицелл. Мицеллообразующие ПАВ могут проявлять необычные свойства, одним из которых является резкое возрастание их растворимости выше температуры, называемой точкой Крафта (или точкой помутнения). Ниже точки Крафта растворимость неассоциированных молекул ПАВ недостаточна для начала мицеллообразования. Их растворимость возрастает с ростом температуры, пока в точке Крафта не достигается ККМ. Относительно большое количество ПАВ может тогда диспергироваться в виде мицелл, благодаря чему сильно возрастает растворимость. См. также МОЮЩИЕ СРЕДСТВА. |
|
|
|
