Введение к работе
Актуальность теш.Смачивающие пленки являются простейшей моделью гетероковгуляционной системы:плоской прослойкой,разделяющей поверхности, заряженные до различных потенциалов.Теория гетерокоагуляции Оыла создана Б.В.Дерягишм в 1954 году.Хотя гетерокоагуляция представляет более широкий круг явлений,чем гомокоагуляция.и лежит п основе многих крупных практических проблем(стабйлизация гетероколлоидов,флотация,водоочистка, биотехнология и др.),однако экспериментальных работ по проверке и уточнению теории, явно недостаточно.
Для плоских прослоек (смачивающих пленок) имеется количественная теория, которую можно сравнить с экспериментом.Так как для расчета электростатических сил,действующих в прослойке,необходимо знать потенциалы обеих поверхностей,выбраны системы для которых эти потенциалы были достоверно определеач или измерены в настоящей работе.
Таким образом,исследование смачивающее пленок для различных систем углубляет информацию о действующих в них поверхностных силах,служит развитию теории гетерокоагуляпда и представляет несомненный интерес для теории и практики устойчивости коллоидных систем.
Цель и задача исследования. На разработанном нами приборе для различных систем снять зависимость толщины смачивающей пленки,которая измеряется эллипсометрически.от задаваемого гидростатически расклинивающего давления в пленке.Сравнить полученные результаты с теорией и определить границы применимости теории,учитывающей электростатические и молекулярные силы.Уточнить условия,выполняющиеся на поверхностях смэчи-вевдеп пленки при ее утоньшении.
Научная новизна работы. Произведено количественное сопоставление для гетерокоагуляционной системы якспёрямекталышх и теоретических изотерм
расклинивающего давления смачивающих пленок вода,водных растворов 1:1 электролитов NaCl и RC1.8 также этих растворов с добавками анионо-и ка-тионоактивных ПАВ и неионогенного полимера.Для расчетов использованы достоверные значения потенциалов на поверхностях смочивавдей пленки,полученные на основании изучении свободных пленок для аналогичных систем и электрокинетических измерений в тонких молекулярно-гладких кварцевых капиллярах.Для растворов высокомолекулярного неионогенного полимера по-лиэтиленоксида (ПЭО) с молекулярной массой 1^=6x105 измерено изменение потенциала Поверхности кварца в связи с адсорбцией ПЭО и зависимость С-потенциала и толщины неподвижного слоя от напряжения сдвига (до 2500 дин/см2) на стенках капилляра.Для этих растворов сняты изотермы расклинивающего давленая,которые подтверждают выводы,сделанные из электрокинетических измерений.
Практическая ценность работы заключается в том,что полученные результаты выявили количественно область применимости классической теории ге-терокоагуляции,уточнили условие,выполняющееся на поверхностях смачивающей пленки.Это дает возможность изучать силы другой(структурные,сте-рические) природа ири больших концентрациях и давлениях,а так же использовать полученные результаты при прогнозе поведения гетероколлоидов.
Основные положения,выносимые на защиту. 1.Изотермы расклинивающего давления смачивающих пленок водных раство-{ов 1:1 валентных электролитов NaCl и RC1 в интервале давлений ІСГ^-Ю4 дин/см2 и концентраций 0=10^-10-3 М хорошо описываются электростатической Пе- состаашшцей расклинивавдего давления при изморенных значениях потенциалов на поверхностях пленки.
2.При концентрациях 0^10-4 М при утоныпешш пленки выполняется условие постоянства заряда на ее поверхностях.
З.Прй добавке к электролиту NaCl агшояоактивного додвцнлсульфата натрия (NaDS) при тех же давлениях и ионной силе смачивающие пленки на кварце имеют большую толщину,чем без этой добавки.Экспериментальные и теоретические изотермы расклинивающего давления при ионной силе J=10~4-5x10~3 находятся в согласии.
4.При добавке к электролиту NaCl катионоактивного цеталтриметиламмония бромида (СТАВ) в областях устойчивости пленки С < 1СҐ7 М и С ^
СТАВ CTuft
>5кЮ~А М также имеется полное согласие с теорией гетерокоагуллции. 5.При адсорбции из водного раствора электролита КС1 неионогенного полимера полиэтиленоксида (ПЭО) молекулярной массы м„=бх105 на стенках кварцевого капилляра происходит снижение заряда поверхности кварца- С повышением напряжения сдвига на стенках капилляра (до 2500 дин/см2) С-потенциал увеличивается,а толщина адсорбционного слоя падает. G.Изотермы расклинивающего давления смачивающих пленок водных растворов электролита КС1 с добавками ПЭО показывают возможность интерпретации эксперимента как при использовании потенциала на поверхности кварца, так и С-потенциала в плоскости скольжения и подтверждают данные электрокинетических опытов в кварцевых капиллярах. .Публикации:по материалам-диссертации опубликовано 7 работ.
Апробация работы.Результаты диссертационной работы докладывались на конференции молодых ученых ИФХ'АН СССР(июнь,1988 г.);VI Всесоюзном совещании "Свойства жидкостей в малых объемах"(Киев,ноябрь,1988г.);IV Всесоюзной конференции "Эллипсометрия:теория,метода.приложения"(Новосибирск, ипль,1989);Всесоюзном совещании-семинаре но электроповерхностным лвлеігаям и мембранным процессам(Киев,октябрь, 1989 г.);Мевдународіюй конференции по поверхностным сил8м(Москва,ноябрь,1990 г.).
)
лиографии и содержит 14G страниц машинописного текста, 36 рисунков, 5 таблиц и 143 библиографические ссылки.
