Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время в различных отраслях науки и техники широкое использование получили четвертичные пиридиниеше соли, которые применяются'как флокулянти, поверхностно-активные вещества, ингибиторы коррозии. Кроме того, они служат зарядчиками полимерных дисперсий, из которых мето -дом электроосаждения получают защитные полимерные покрытия.
В связи с этим, наибольший интерес вызывают исследования адсорбционных и электрохимических свойств.этих соединений.Это позволит глубже понять закономерности-адсорбции, данных веществ на межфазной границе,- установить механизм электродной реакции, протекающей с участием адсорбированных молекул.' Поэтому возникает необходимость изучения процесса адсорбции ,N -алкилсодержащих четвертичных солей пиридиния на межфазных границах.' Са -мостоятельный интерес представляет строение двойного электри -ческого слоя (ДЭС), образованного полимерными молекулами. Результаты количественного исследования строения ДЭС на твердых электродах имеют важное значение для развития общей теории строения межфазных границ.
Настоящая работа выполнена в соответствии с координационным планом АН СССР 2.7.4.2 "Разработка научных основ совершенствования методов подготовки поверхности, способов нанесения и формирования органических покрытий с целью повышения их стойкости и защитного действия".
Целью настоящей работы явилось исследование закономерностей адсорбции N-алкилсодержащих пиридиниевых солей различной степени полимеризации и плотности ионогенных групп на границах раздела жидкость/газ и жидкость/монокристалл висмута ^грань 111) и их электрохимического восстановления. В работе установлены особенности адсорбционного поведения полимерных соедине -ний по сравнению с низкомолекулярными аналогами; изучен меха -низм электродной реакции с их участием.
Научная новизна.Исследованы объемные взаимодействия и поверхностные свойства N-алкилсодержащих пиридиниевых-солей на межфазных границах. Показана применимость изотермы адсорбции
Фрумкина-Дамаскина и модели двух параллельных конденсаторов для описания адсорбции К -алкилсодержащих соединений пириди-нйя на межфазных границах. На основании адсорбционного урав -нения Фрумкина-Дамаскина проведен расчет адсорбционных пара -метров на свободной границе и границе раствор/Ві . Впервые проведено систематическое исследование ДЭС и адсорбции пири-диниевых солей на висмуте. На основании емкостных данных предложено строение двойного слоя, образованного этими соединениями на висмутовом электроде. Исследовано электрохимическое восстановление полимерных пиридиниевых соединений и их низкомолекулярных аналогов на Ы , и показан вклад адсорбции в электродную реакцию.
Теоретическая -значимость работы состоит в том, что полученные результаты способствуют развитию теории физической адсорб -ции на электродах и'общей теории строения мекфазных границ, содействует углублению представлений о закономерностях электрохимических процессов с участием полимерных молекул. Результаты работы могут быть использованы для получения полимерных покрытий с направленным регулированием физико-механических свойств путем их электроосаждения.
Личное участие. Все экспериментальные исследования, а также результаты их анализа проведены и 'Получены лично автором. Использование результатов других авторов помечено ссылками на литературные источники.
Автор защищает:
экспериментальные данные о поверхностных свойствах низко- и высокомолекулярных N-алкилсодержащих пиридиниевых соединений различной степени полимеризации, плотности ионогенных групп и длины алкильного радикала при гетероатоме азота в водной и неводных средах; > ~ ~
экспериментальные данные о строении ДЭС и адсорбционном доведении низко- и высокомолекулярных пиридиниевых соединений на границе водный раствор солей пиридиния/монокристалл висмута;
особенности электродных реакций с участием полимерных молекул разной степени полимеризации на висмутовом электроде.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной ра-
боты докладывались на отчетных научно-технических конференциях Казанского химико-технологического института ^1987-1991 г.г.), II Всесоюзной -конференции по электрохимическим методам анализа vТомск, 1985), И Совещению по электрохимической активации сред ^Казань, 1987), XX научно-технической конференции молодых ученых ГИЛИ ЛКП НПО "Спектр" ^Москва, 1988), УП Всесоюзной конференции "Анализ и методы контроля ПАВ' и сырья для них чЩе-бекино, 1988), Всесоюзной конференции "Азотсодержащие поли -электролиты чсинтез, свойства, применение) ^Свердловск, 1989), 1J Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов "Физ-химия-90" ^Москва, 1990).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка использованной литературы из 155 источников и приложения. Работа изложена на 217 страницах, содержит 81 рисунок и 12 таблиц.
