ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТА НА АГРЕГАЦИЮ ГИДРОФОБИЗОВАННЫХ ЧАСТИЦ КРЕМНЕЗЕМА
И ИЗМЕНЕНИЕ КРАЕВОГО УГЛА   

Вилкова Наталья Георгиевна, доктор химических наук, профессор, кафедра физики и химии, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Россия, г. Пенза, ул.Г.Титова, 28), kpyotr10@pguas.ru
Нуштаева Алла Владимировна, кандидат химических наук, доцент, кафедра физики и химии, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Россия, г. Пенза, ул.Г.Титова, 28), nushtaeva.alla@yandex.ru
Горбунова Лидия Сергеевна, студентка, Пензенский государственный университет (Россия, г.Пенза, ул. Красная, 40), kpyotr10@pguas.ru

544.77

Актуальность и цели. Исследовано влияние электролита на краевой угол, агрегацию гидрофобизованных частиц и снижение межфазного поверхностного натяжения на границах раздела жидкость – газ и жидкость – жидкость.
Материалы и методы. Кремнезем (людокс и аэросил), модифицированный катионными ПАВ, применялся для стабилизации изолированных пенных и эмульсионных пленок. Краевой угол оттекания водной фазы q_W измеряли методом прижатой капли на поверхности стеклянной пластины, модифицированной суспензией кремнезема. Радиус агрегатов частиц-стабилизаторов определяли методом седиментационного анализа.
Результаты. Повышение концентрации гексиламина в суспензии 2 %-го людокса с добавкой 0,01 моль/л NaCl приводит к возрастанию значений краевых углов оттекания воды на 5–10º. Повышение концентрации NaCl более 0,4 моль/л в суспензиях с такой же концентрацией твердой фазы при степени гидрофобизации ng = 0,5 ммоль/г приводит к возрастанию толщины пенных пленок в 3 раза. При малой степени гидрофобизации величина краевого угла q_W увеличивается до 35–37º при добавлении электролита (0,1 моль/л KCl). Увеличение концентрации электролита приводит к снижению относительного межфазного натяжения Δσ/σ в 2,9 раза.
Выводы. Увеличение концентрации электролита в водной фазе приводило к возрастанию толщины пенных пленок, что свидетельствует об увеличении радиуса агрегатов частиц-стабилизаторов. Величина краевого угла увеличивалась при добавлении электролита только при малой степени гидрофобизации. Уменьшение относительного межфазного натяжения, вероятно, отражает влияние электролита на взаимодействие агрегатов гидрофобизованных частиц на межфазной границе.

пены, эмульсии, твердые частицы, межфазная энергия, краевой угол.

 Скачать статью в формате PDF

1. Gonzenbach, U. T. Stabilization of foams with inorganic colloidal particles / U. T. Gonzenbach, A. R. Studart, E.Tervoort, L. J. Gauchkler // Langmuir. – 2006. – Vol. 22. – P. 10983–10988.
2. Kruglyakov, P. M. About mechanism of foam stabilization by solid particles / P. M. Kruglyakov, S. I. Elaneva, N. G. Vilkova, S. I. Karakashev // Advances in Colloid and Interface Science. – 2011. – Vol. 165. – P. 108–118.
3. Vilkova, N. G. Foam films stabilized by solid particles / N. G. Vilkova, S. I. Elaneva, P. M. Kruglyakov, S.I.Karakashev // Mendeleev Commun. – 2011. – Vol. 21. – P. 344–345.
4. Vilkova, N. G. Effect of hexilamine concentration on the properties of foams and foam films stabilized by Ludox / N. G. Vilkova, S. I. Elaneva, S. I. Karakashev // Mendeleev Commun. – 2012. – Vol. 22. – P. 227–228.
5. Вилкова, Н. Г. Влияние понижения межфазного натяжения на свойства пен и эмульсий, стабилизированных твердыми частицами / Н. Г. Вилкова, А. В. Нуштаева // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. – 2013. – № 1 (1). – С. 127–134.
6. Вилкова, Н. Г. Влияние гидрофобности частиц кремнезема на устойчивость пен и пенных пленок / Н.Г. Вилкова, С.И. Еланева//Известия вузов. Химия и химическая технология.–2013.– Т. 56.– С.62–65.
7. Нуштаева, А. В. Стабилизация эмульсий и пен нерастворимыми порошками / А. В. Нуштаева, Н.Г.Вилкова, С. И. Еланева. – Пенза : ПГУАС, 2011. – 200 с.