Вязкость - монослой
Cтраница 1
Вязкость монослоя - свойство, которое наиболее чувствительно к фазовым изменениям. Поэтому изучить поверхностную вязкость, значит изучить свойства монослоя. Одно из важных свойств, связанное с фазовым состоянием монослоя, - зависимость поверхностной вязкости от поверхностного давления. В пленках с ньютоновской вязкостью последняя линейно и монотонно возрастает с ростом давления. Такие пленки находятся в жидко-конденсированном состоянии. [1]
Денис и Мейерс [17] недавно определили вязкость монослоя додецилсульфата натрия, адсорбированного из 4 10 - 3 М раствора в дважды перегнанной воде, на границе раздела с чистым бензолом. Как видно из табл. 60, эта вязкость лишь немного ниже вязкости монослоя того же вещества на поверхности раздела вода - воздух. [2]
Девис и Мейерс [17] недавно определили вязкость монослоя додецилсульфата натрия, адсорбированного из 4 10 - 3 М раствора в дважды перегнанной воде, на границе раздела с чистым бензолом. Как видно из табл. 60, эта вязкость лишь немного ниже вязкости монослоя того же вещества на поверхности раздела вода - воздух. [3]
Простой, но менее чувствительный метод определения вязкости монослоя состоит в применении горизонтального кольца или диска, соприкасающегося с. Этот метод был применен Трапезниковым [12, 13] для изучения вязкости, прочности и упругости монослоев. Диск висит на крутильной нити ( проволока из фосфористой бронзы), прикрепленной к опоре над кюветой горизонтальных весов. [5]
 |
Зависимость между поверхностным моментом и площадью на молекулу для монослоев алкилсульфатов натрия при 20. [6] |
Интересно, что в тех случаях, когда концентрация додецилсульфата натрия превышает ККМ, для заметного повышения вязкости монослоя требуется относительно большая добавка додецилового спирта. [7]
Отмеченная выше зависимость скорости растекания от вязкости подложки показывает, что пленки действительно сильно взаимодействуют с объемом жидкой фазы и их нельзя рассматривать просто как группу молекул, свободно движущихся в двумерном пространстве. Это обстоятельство осложняет интерпретацию вязкости монослоев ( разд. Кроме того, существует так называемый эффект Марангони, заключающийся в переносе вещества из объема жидкой фазы, стимулированном градиентом поверхностного натяжения. Известный ( кстати сказать, почерпнутый из библии) пример - образование винных слез в стеклянном бокале. Если по стенке бокала стекает капля воды, вино в этом месте начинает наползать на стенку. Испарение спирта из надменисковой пленки приводит к увеличению поверхностного натяжения, что в свою очередь вызывает появление поверхностного потока и сопровождающего его объемного потока по стенке бокала. В результате на стенке образуется винная капелька, которая стекает обратно в бокал. [8]
Поскольку, однако, как правило, пленки поверхностноактивных веществ представляют монослой поверхностноактивных молекул, диссипация энергии в объеме, занятом монослоем, мала по сравнению с диссипацией энергии в пространственной фазе. Впоследствии ( § 77) мы подробно обсудим вопрос о вязкости монослоев и о том, при каких условиях учет этой вязкости может являться существенным. Во всяком случае, дальнейшие выводы могут быть без труда обобщены гак, чтобы автоматически включать учет вязкости монослоя. Значение последней может быть найдено только из опытных данных по диссипации энергии в жидкостях, покрытых монослоями поверхностно-активных веществ. Эксперимент всегда дает суммарные характеристики эффектов, не расчленяя диссипацию энергии в объемной и поверхностной фазах. [9]
Как показывает проведенный выше анализ, поверхностные давления и сжимаемости газообразных, жидких и твердых монослоез должны быть близки аналогичным величинам для соответствующих объемных фаз. Настораживает, однако, резкое расхождение теоретических и экспериментальных значений вязкости монослоев ( см. разд. III - 3B), которые примерно в 106 раз больше ожидаемых значений. [10]
Денис и Мейерс [17] недавно определили вязкость монослоя додецилсульфата натрия, адсорбированного из 4 10 - 3 М раствора в дважды перегнанной воде, на границе раздела с чистым бензолом. Как видно из табл. 60, эта вязкость лишь немного ниже вязкости монослоя того же вещества на поверхности раздела вода - воздух. [11]
Девис и Мейерс [17] недавно определили вязкость монослоя додецилсульфата натрия, адсорбированного из 4 10 - 3 М раствора в дважды перегнанной воде, на границе раздела с чистым бензолом. Как видно из табл. 60, эта вязкость лишь немного ниже вязкости монослоя того же вещества на поверхности раздела вода - воздух. [12]
 |
Кривые t ] i ( F для монослоя октадецилового спирта на 0 01 п NaCl при различных т. емпературах. [13] |
Однако, согласно высказанному предположению [1], этот результат может быть следствием измерения вязкости монослоев различных гомологов при несоответственных состояниях, а именно, что при одинаковых температурах измерения ( 20 - 25) С18 - спирт находится значительно дальше от своей точки плавления ( 58), чем Fдин / См С14 - спирт ( 36), и поэтому структуры монослоев различных гомологов могут быть не вполне одинаковы. Вероятно, что при, более высоких температурах структура монослоев приближается к структуре объемных кристаллов этих же спиртов, возникающей при температурах, близких к точке плавления. Вязкость монослоя октадецилового спирта ( С18) достигает такой же величины ( даже большей), как и вязкость монослоев низших гомологов - тетрадецилового ( С14) и цетияового ( С1е) спиртов ( вязкость последнего при повышении температуры также соответственно повышается), но при соответственно более высокой температуре, близкой к своей точке плавления. [14]
Поскольку, однако, как правило, пленки поверхностноактивных веществ представляют монослой поверхностноактивных молекул, диссипация энергии в объеме, занятом монослоем, мала по сравнению с диссипацией энергии в пространственной фазе. Впоследствии ( § 77) мы подробно обсудим вопрос о вязкости монослоев и о том, при каких условиях учет этой вязкости может являться существенным. Во всяком случае, дальнейшие выводы могут быть без труда обобщены гак, чтобы автоматически включать учет вязкости монослоя. Значение последней может быть найдено только из опытных данных по диссипации энергии в жидкостях, покрытых монослоями поверхностно-активных веществ. Эксперимент всегда дает суммарные характеристики эффектов, не расчленяя диссипацию энергии в объемной и поверхностной фазах. [15]
Страницы: 1 2