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:

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 ?