Cтраница 2
Исследована совместная адсорбция ряда органических соединений различий хяассов на ртутном электроде. Установлено, что в случае совместной адсорб-дни веществ различной моногенности и в особенности аминов и фенолов, смешанный адсорбционный слой является значительно, более плотным и прочным. Одновременно увеличивается диапазон потенциалов адсорбции, что дает возможность расширить границы влияния добавок на катодное выделение металлов. [16]
Знание преимущественного типа связи, вызывающего образование прочного межфазного слоя, позволяет управлять величиной прочности. Можно повысить межфазную прочность, получая смешанные адсорбционные слои при добавлении поверхностно-активн ых веществ в масляную фазу. [17]
В качестве водорастворимой поверхностно-активной добавки была выбрана желатина, а маслорастворимой - олеиновая, лауриновая, стеариновая кислоты и холестерин. Время жизни капель бензола, в котором растворялось 0 05 молъ / л олеиновой, лауриновой, стеариновой кислот и холестерина на границе с водой ( 15 - 20 сек), незначительно отличалось от времени жизни бензольных капель ( 6 1 сек) на границе вода / чистый бензол. Добавление желатины к воде приводит к увеличению времени жизни ( т / г) капель бензола до 270 сек. Особенно же ti /, велико, когда образуется смешанный адсорбционный слой. Значение времени жизни капель бензола на границе водный раствор желатины / бензол в присутствии 0 005 молъ / л холестерина равно 794 сек, в присутствии стеариновой кислоты 1120 сек, а добавление олеиновой и лауриновой кислот повышает время жизни ti /, до 10 сек. [18]
Можно сделать еще одно замечание относительно тех методов оценки величин поверхностей, которые основаны на использовании адсорбции сильно полярных молекул, таких, например, как молекулы жирных кислот. Обычно считается, что при адсорбции этих веществ из растворов образующийся мономолекулярный слой состоит из длинных молекул, которые в результате взаимного отталкивания располагаются перпендикулярно поверхности, ориентируясь в ее сторону своими полярными группами. Это представление справедливо только в случае ионных поверхностей или поверхностей с достаточно сильно выраженным полярным характером и притом только тогда, когда отсутствуют осложнения, связанные с влиянием растворителя. Со времени работы Харкинса и Ганса [291] при определении величин поверхностей в качестве растворителя для жирных кислот обычно применяется бензол. Хубен [292] показал в своей диссертации, что даже этот растворитель не является полностью индифферентным и что при погружении в бензольный раствор лауриновой кислоты окиси алюминия на поверхности последней образуется смешанный адсорбционный слой, состоящий как из молекул растворенного вещества, так и молекул растворителя. Надежные результаты получаются только в том случае, если применяются еще более слабо адсорбируемые неполярные растворители, такие, например, как н-пентан. [19]
Можно сделать еще одно замечание относительно тех методов оценки величин поверхностей, которые основаны на использовании адсорбции сильно полярных молекул, таких, например, как молекулы жирных кислот. Обычно считается, что при адсорбции этих веществ из растворов, образующийся мономолекулярный слой состоит из длинных молекул, которые в результате взаимного отталкивания располагаются перпендикулярно поверхности, ориентируясь в ее сторону своими полярными группами. Это представление справедливо только в случае ионных поверхностей или поверхностей с достаточно сильно выраженным полярным характером и притом только тогда, когда отсутствуют осложнения, связанные с влиянием растворителя. Со времени работы Харкинса и Ганса [291] при определении величин поверхностей в качестве растворителя для жирных кислот обычно применяется бензол. Хубен [292] показал в своей диссертации, что даже этот растворитель не является полностью индифферентным и что при погружении в бензольный раствор лауриновой кислоты окиси алюминия на поверхности последней образуется смешанный адсорбционный слой, состоящий как из молекул растворенного вещества, так и молекул растворителя. Надежные результаты получаются только в том случае, если применяются еще более слабо адсорбируемые неполярные растворители, такие, например, как н-пентан. [20]
![]() |
Электрокапиллярные кривые, полученные при раздельном и совместном присутствии тиомочевины и сульфата трибензилметиламмония ( ТБМАС, м. л 1 н. H2SO4. [21] |
Самое интересное заключается в форме у, ф-кривых для совместного действия двух добавок. Эта кривая расположена намного ниже кривой для чистого раствора и в изученном диапазоне потенциалов не сливается с ней. Из рисунка видно, что введение такой смеси компонентов резко расширяет область адсорбции. При этом сорбционный процесс на положительно заряженной поверхности связан в основном с анионной природой. Образование адсорбционного слоя при достаточно большом отрицательном заряде поверхности определяется катионным характером компонента смеси. Наконец, вблизи максимума электрокапиллярной кривой расположена область смешанного адсорбционного слоя с переходным, меняющимся в зависимости от потенциала соотношением компонентов. [22]
Более же сложный характер имеет явление, известное как старение адсорбционных слоев, характерное для растворов мылоподобных ПАВ. Старение, сопровождающееся медленным понижением поверхностного натяжения, продолжается десятки, а иногда и сотни часов. Оно проявляется наиболее резко в очень разбавленных растворах и совершенно исчезает при концентрациях выше ККМ. Конкретный механизм этого явления до конца не выяснен. Одно из возможных объяснений заключается в том, что в старении могут играть роль следы примеси ( третий компонент), которая по способности к диффузии и поверхностной активности существенно отличается от основного ПАВ. При этом конкурирующая адсорбция примеси и молекулярное взаимодействие компонентов смешанного адсорбционного слоя задерживают установление окончательного равновесия в системе. [23]
Для улучшения структуры катодных отложений металлов в ванну вводят поверхностноактивные вещества ( ПАВ), в отдельных случаях одновременно два или несколько различных ПАВ. Мелкокристаллические катодные осадки получаются также при добавлении технических и природных продуктов, представляющих собой сложные многокомпонентные системы. При изучении кинетических зависимостей было замечено [2], что одновременно с уменьшением среднего размера зерна при введении нескольких ПАВ наблюдается уменьшение предельного адсорбционного тока и расширение области торможения электродного процесса. Во всех случаях количественное выражение этого эффекта различно и связано, по-видимому, со спецификой строения и свойствами смешанных адсорбционных слоев. Часто подбор и сочетание добавок, обеспечивающих катодные отложения металлов заданных свойств, осуществляется эмпирически. Такой подход к решению проблемы вызван малой информацией о комбинированном адсорбционном слое и его влиянии на скорость электродных процессов и структуру катодных отложений. Поэтому имело смысл изучить особенности строения смешанного адсорбционного слоя при совместном присутствии двух или нескольких ПАВ, а также проследить, какие изменения в протекании электродных процессов вызывают взаимодействия тех или иных сочетаний адсорбентов на электродах. [24]