Реферат: Помутнение как характеристическое свойство оксиэтилированных ПАВ и полимеров - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Помутнение как характеристическое свойство оксиэтилированных ПАВ и полимеров

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 629 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы




Помутнение как характеристическое свойство оксиэтилированных ПАВ и полимеров


Хорошо известно, что растворы НПАВ при нагревании в определенном температурном интервале начинают сильно рассеивать свет. Они становятся "мутными". Это явление обусловлено определенными особенностями фазовой диаграммы. Область изотропного раствора ограничена со стороны высоких температур нижней кривой растворимости, выше которой система испытывает фазовое разделение с образованием фазы, обогащенной НПАВ, и раствора, обедненного НПАВ. О начале расслоения можно судить по помутнению растворов. Минимум на кривой растворимости является критической точкой. Приближение к этой точке сопровождается сильным светорассеянием вследствие критических флуктуации.

Температура помутнения сильно зависит от длины полиоксиэтиленовой цепи и в меньшей степени от размера гидрофобного радикала. Обычно точка помутнения регистрируется для некоторой фиксированной концентрации НПАВ. Из приведенных выше фазовых диаграмм можно определить, что точка помутнения для C^Eg равна ~80°С, а для СЕб и С12Е4-5О и - 100C соответственно. НПАВ с еще более короткими оксиэтиленовыми цепями не растворяются в воде даже при температуре замерзания, так что точка помутнения находится ниже O0C На рис. представлена зависимость точек помутнения при определенной массовой концентрации от числа оксиэтиленовых единиц для НПАВ с С12.



Зависимость точки помутнения от длины оксиэтиленовой цепи для НПАВ с 12 атомами углерода в углеводородных радикалах



Фазовые диаграммы систем поли - вода для ПЭГ разной молекулярной массы. Снизу вверх молекулярные массы ПЭГ равны IO6, 2 104, 1.4 · 104, 8 103,2270,2250 и 2160.

Явление помутнения наблюдается для многих систем и является общим свойством для широкого круга растворов, в которых растворенное вещество содержит оксиэтиленовые группы. Для поли или поли двухфазная область имеет простую замкнутую форму. Двухфазная область существенно расширяется во всех направлениях при увеличении молекулярной массы полимера. Основные особенности таких фазовых диаграмм характерны и для НПАВ. Однако системы с НПАВ более сложные из-за самоассоциации, приводящей к возникновению дополнительных фаз. Более того, точка помутнения сильно зависит от размера мицелл, который значительно варьируется для различных НПАВ. Большие числа агрегации, как и высокие степени полимеризации у полимеров, дают низкую точку помутнения и критическую точку при низкой концентрации.

На помутнение сильно влияет присутствие других растворенных веществ. Как видно, электролиты могут как повышать, так и понижать точку помутнения и соответственно могут называться всаливающими и высаливающими. Это объясняется особенностями взаимодействия полимера или НПАВ с растворенным веществом. Эффект более выражен для анионов. Некоторые анионы, например SCN-, проявляют преимущественное сродство к полимеру или поверхностно-активному веществу, а не к растворителю, вследствие чего накапливаются вблизи оксиэтиленовых групп. Другие, например СГ, не обладают такой склонностью, и их содержание вблизи оксиэтиленовых групп понижено. В первом случае растворимость НПАВ увеличивается и, как следствие, повышается точка помутнения, в то время как во втором - все происходит наоборот.

Очень небольшие добавки анионных ПАВ сильно увеличивают растворимость НПАВ и точку помутнения вследствие образования смешанных мицелл либо вследствие ассоциации ПАВ с полимером, если для последнего характерно явление помутнения. В результате таких взаимодействий образуются заряженные агрегаты, концентрирование которых в одной из фаз затруднено из-за невыгодности электростатических взаимодействий, обусловленной энтропией распределения противоионов.



Влияние добавок солей и мочевины на точку помутнения 5 мМ раствора С12Е7


Сходство физико-химических свойств блок-сополимеров с полиоксиэтиленовыми сегментами и поверхностно-активных веществ с оксиэтиленовыми полярными группами.

Сходство свойств НПАВ и поли демонстрируют статистические и блок-сополимеры, содержащие оксиэтиленовые группы и припиленоксида.

Статистические сополимеры, содержащие в дополнение к оксиэтиленовым группам еще и такие менее полярные группы, как оксипропиленовые, по своему поведению похожи на поли, но характеризуются более низкой растворимостью и более низкими точками помутнения.

Известно множество полиоксиэтиленовых блок-сополимеров, нашедших широкое применение: от поли с алкильной цепью на конце до сложных структур "звездообразной" геометрии. Системы с тремя типами блоков, PPO или поли, РВО), вызывают особый интерес. Их свойства во многом совпадают со свойствами НПАВ, поскольку для них также характерна самоорганизация. Но вследствие более высокой молекулярной массы все температурно-зависимые эффекты становятся более ярко выраженными. Можно привести один хорошо известный пример перехода низковязкого раствора полимера РЕО-РРО-РЕО в вязкий прозрачный "гель" при умеренном повышении температуры. В этом случае на самом деле возникает жидкокристаллическая кубическая фаза.

Типичная фазовая диаграмма двухкомпонентной системы, содержащей такой триблок-сополимер, на ней мы видим те же типы фаз и ту же последовательность их образования, что и для систем с окси-этилированными поверхностно-активными веществами. Разница состоит лишь в том, что для блок-сополимеров часто наблюдается большее число жидкокристаллических фаз. Контролировать образование той или иной фазы можно, меняя соотношение более полярных оксиэтиленовых групп и менее полярных оксипропиленовых групп, причем при высоком содержании оксиэтиленовых групп образуются фазы, расположенные в левой части схемы Фонтелля и, наоборот, при высоком содержании оксипропиленовых групп доминируют фазы из правой части схемы. В противоположность типичным поверхностно-активным веществам такие блок-сополимеры могут формировать структуры со множеством различных значений спонтанной кривизны и чисел ПАВ. Это еще ярче выражено для тройных систем, включающих масляный компонент.



Водные растворы блоксополимеров ЭО-ПО становятся очень вязкими в узком температурном интервале. Представлены зависимости модуля запаса G' от температуры для двух систем, различающихся концентрацией сополимера.



Фазовая диаграмма системы триблок-сополимер ЭО-ПО-ЭО - вода. Обозначения: mic и rev mic относятся к фазам изотропных растворов; cub, hex и Iam обозначают кубическую, гексагональную и ламелярную жидкокристаллические фазы соответственно.

Величину ККМ, характеризующую начало самоассоциации, можно определять не менее надежно, чем для простых ПАВ. Блок-сополимеры обнаруживают резкое снижение KKM с ростом температуры. Помутнение также присуще блок-сополимерам и, как следовало ожидать, точка помутнения повышается пропорционально содержанию оксиэтиленовых групп и снижается с увеличением молекулярной массы блок-сополимера.



Мицеллообразование в растворах блок-сополимеров типа ЭО-ПО при повышении температуры происходит при значительно более низких концентрациях. Приведены зависимости для плюроников, различающихся по полярности и молекулярным массам


Температурные аномалии, характерные для всех оксиэтилированных ПАВ и полимеров


Существует много разнообразных температурных эффектов, характерных для разных типов оксиэтиленсодержащих растворенных веществ: НПАВ, гомополимеров и сополимеров. Действительно, эти и другие температурные "аномалии" имеют огромное значение и проявляются во множестве систем.

Помутнение и фазовое поведение служат примерами этих необычных температурных эффектов. Как правило, можно ожидать, что смешиваемость двух веществ будет возрастать при более высоких температурах за счет значительного вклада энтропии в свободную энергию смешения. Для некоторых систем наблюдается обратное влияние температуры на растворимость, как, например, для оксиэтиленсодержащих растворенных веществ. Следовательно, мы имеем дело с нижней кривой взаимной растворимости и нижней критической точкой. Можно ожидать, что при повышении температуры до достаточно высоких значений обнаружится полное смешение, т.е. фазовое поведение системы будет описываться замкнутой линией.

Помутнение - это только одна из множества температурных аномалий, характерных для рассматриваемых систем. Известно, что при введении НПАВ в двухфазную систему, состоящую из масла и воды, НПАВ переходит в нижнюю водную фазу при низких температурах, но при повышении температуры переходить в верхнюю фазу масла. При этом не только уменьшается растворимость поверхностно-активного вещества в воде с увеличением температуры, но и увеличивается его растворимость в масле. Такое поведение совершенно противоположно поведению других ПАВ, например ионогенных. Следующий пример температурной аномалии, неизвестный для других ПАВ, - это сильное снижение KKM НПАВ с ростом температуры. В то же время зависимость KKM в масляной фазе противоположна аналогичной зависимости KKM в воде: в масляной фазе KKM увеличивается с ростом температуры.

Размер мицелл и их форма сильно зависят от температуры с переходом от сферических мицелл к стержеобразным и далее к бислойным структурам. И в данном случае поведение НПАВ противоположно поведению ПАВ других классов.

Микроструктуры микроэмульсий неионогенных ПАВ сильно изменяются с температурой. При низких температурах образуются микрокапельки масла, тогда как при высоких - микрокапельки воды. И снова обнаруживается поведение, прямо противоположное поведению ПАВ других классов.



При эмульгировании в присутствии НПАВ капли образующейся эмульсии имеют наименьший размер вблизи температуры инверсии фаз вследствие понижения межфазного натяжения. Устойчивость эмульсий повышается при удалении от ТИФ; вблизи ТИФ эмульсии становятся неустойчивыми. Представлена зависимость времени жизни эмульсии от температуры для системы СЕб-и-октан-вода

Устойчивость эмульсий, стабилизированных НПАВ, также сильно зависит от температуры. При низких температурах устойчивы эмульсии "масло в воде", а при высоких - эмульсии "вода в масло". В области промежуточных температур вообще нельзя получить устойчивые эмульсии. Температура перехода между двумя типами эмульсий легко определяется и обозначается как температура инверсии фаз. Эта величина зависит от природы углеводорода, в то же время для НПАВ наблюдается хорошая корреляция между ТИФ и точкой помутнения.

На зависимостях моющего действия от температуры наблюдается необычный максимум, причем, чем длиннее оксиэтиленовая цепь в молекуле НПАВ, тем больше максимум сдвигается в сторону высоких температур.

Взаимодействие между агрегатами НПАВ или поверхностями, покрытыми НПАВ, изменяется от отталкивания при низких температурах до притяжения при более высоких температурах. Это справедливо по отношению ко всем самоорганизующимся структурам - от мицелл до частиц, стабилизированных НПАВ или полимерами, и даже макроскопических поверхностей, покрытых НПАВ или полимерами. Это также проявляется в зависимостях устойчивости дисперсий, стабилизированных НПАВ, от температуры. Адсорбция полимеров и НПАВ увеличивается с ростом температуры. При повышенных температурах адсорбционные слои становятся более компактными.

Для смешанных систем также обнаружено множество необычных температурных зависимостей, например в явлениях несовместимости и ассоциации.



Схематическое изображение состояний дисперсий, образованных в системе НПАВ - масло - вода, при различных температурах. Маленькие кружочки - набухшие мицеллы, большие круги - капли эмульсий

Температурные аномалии в неводных средах

Рассмотренные выше эффекты не ограничиваются водной средой и обнаружены для некоторых других полярных растворителей, хотя в них эффекты проявляются гораздо слабее. Рассмотрим в качестве примера свойства неионогенного ПАВ в формамиде. В системе также образуются мицеллы и различные жидкокристаллические фазы. Однако значения KKM всегда выше, чем в воде, а жидкие кристаллы устойчивы в более узких интервалах условий. Растворимость НПАВ в формамиде значительно превышает растворимость в воде, вследствие чего точки помутнения повышаются. Как видно, точка помутнения Q2E3 в формамиде немного выше точки помутнения С12Е4 в воде, и точка помутнения существенно снижается при добавлении воды.

НПАВ в формамиде качественно ведут себя, как в воде. Они имеют точки помутнения, которые понижаются с увеличением концентрации воды



1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Человечество уничтожит не искусственный интеллект, а естественная глупость.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по химии "Помутнение как характеристическое свойство оксиэтилированных ПАВ и полимеров", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru