Адсорбция на границе жидкость—жидкость

Этот вид адсорбции удобно рассматривать на примере эмульсий. Эмульсии-это дисперсные системы, состоящие из двух взаимонерастворяющихся жидкостей. Более полярная жидкость условно называется «вода», менее полярная - «масло». Поэтому различают эмульсии I рода, прямые, масло в воде (м/в) и II рода, обратные, вода в масле (в/м). Тип эмульсии определяют следующими методами:

Метод	Поведение эмульсии м/в	Поведение эмульсии в/м
1. Разбавление водой	Разбавляются	Не разбавляются
2. Избирательное окрашивание	Жирорастворимый краситель Судан III окрашивает дисперсную фазу	Жирорастворимый краситель окрашивает дисперсионную среду
3. Измерение электрической проводимости	Проводит электрический ток	Проявляют очень малую проводимость
4. Метод парафинированной пластинки	Не растекается по пластинке	Растекается по пластинке

Такое поведение эмульсии обусловлено тем, что её свойства определяются свойствами дисерсионной среды.

В зависимости от концентрации дисперсной фазы эмульсии классифицируют на три группы:

1. Разбавленные (до 0,1%), напоминают обычные жидкости, устойчивы без стабилизатора, высокодисперсны (10^-5 см), близки по свойствам к лиофобным золям (конденсат отработанного пара в паровой машине; сырая нефть).

2. Концентрированные (до 74%), существуют со стабилизатором. Частицы имеют шарообразную форму, достаточно крупные, видны в оптический микроскоп (молоко, сливки, косметические крема).

3. Высококонцентрированные (более 74%), необходим стабилизатор, частицы деформированы. Система обладает механическими свойствами. Эмульсии по свойствам сходны со структурированными коллоидными системами – гелями.

Будучи дисперсными системами, эмульсии имеют большую поверхность раздела фаз S и, следовательно, избыточную свободную энергию G = S · σ. По этой причине эмульсии - термодинамически неустойчивые системы. Стремление уменьшить поверхностную энергию приводит к слиянию капель дисперсной фазы и, в конечном счете, к расслоению эмульсии на две фазы. Процесс слияния частиц дисперсной фазы называется коалесценцией.

Для предотвращения коалесценции и придания эмульсиям устойчивости в них вводят третий компонент - стабилизатор (эмульгатор). Адсорбируясь на частицах дисперсной фазы, эмульгатор сообщает тот или иной фактор устойчивости, в результате чего эмульсия сохраняет степень дисперсности частиц. По механизму действия эмульгаторы делятся на 4 класса:

1. неорганические электролиты

2. поверхностно-активные вещества (ПАВ)

3. высокомолекулярные соединения (ВМС)

4. тонкодисперсные порошки

1. неорганические электролиты – это самые слабые эмульгаторы. Их действие связано с избирательной адсорбцией ионов на каплях дисперсной фазы и появлением на них электрического заряда. Это электростатический фактор устойчивости. Так, частицы эмульсии м / в в присутствии Na₂СО₃ заряжены отрицательно благодаря адсорбции на них ионов СО₃^2-. Вокруг капелек эмульсии образуется так называемый двойной электрический слой (ДЭС) и вследствие этого возникает энергетический барьер, препятствующий сближению частиц до расстояний, на которых силы молекулярного притяжения преобладают над силами электростатического отталкивания.

Рисунок 14?

Дата добавления: 2015-07-24