Автореферат (1150228), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Медленнаякоагуляция золя протекает по безбарьерному механизму в дальнем потенциальномминимуме, обусловленном преобладанием на относительно больших расстоянияхмежду частицами сил дисперсионного притяжения над силами структурногоотталкивания.3.2.8. Фотометрическое исследование кинетики коагуляции золя ОХ50 врастворах NaCl.Результаты фотометрического исследования устойчивости и коагуляции золяОХ50 приведены на рис. 15.
Видно, что золь ОХ50 устойчив при концентрацияхNaCl, не превышающих 1 10- 2 М, слабо агрегирует при СNaCl =5 10-2 М изаметно – при СNaCl 2 10-1 М. Основные изменения в величине оптическойплотности (D280) происходят в течение 10 минут.Так, стабильности золя ОХ50 при СNaCl = 10-3 М отвечают высокие факторыустойчивости по отношению к коагуляции в первичном и вторичном потенциальныхминимумах – W1 и W2 ( 102). Медленной коагуляции при концентрациях NaCl5 10-2 и 10-1 М – малые величины фактора устойчивости W2 . Ускорениекоагуляции при повышении концентрации NaCl до 2 10-1 М может быть связано с«утоньшением» граничных слоев воды у поверхности кремнезёма в растворах NaClНа рис 16 приведено распределение по размерам частиц золя ОХ50 врастворах NaCl (М): 10-4(а), 1×10-1(б) для периода наблюдения 40-100 минут.Обращает на себя внимание резкое увеличение размера частиц при увеличенииконцентрации NaCl и появления многомодальных кривых после 1,5 часовнаблюдения, что может быть объяснено переходом от временного равновесия кинтенсивной коагуляции, вызванной накоплением к этому времени достаточногочисла более прочных, чем димеры, агрегатов частиц.19Рис.15.Зависимостьоптической плотности D от временинаблюдения t для золя ОХ50 приразличных концентрациях NaCl (М):1 – 0, 2 – 1×10-3,3- 1×10-2, 4 – 5×10-2,5 – 1×10-1, 6 – 2×10-1, 7 – 3×10-1,8 – 5×10-1.Рис 16.
Распределение по размерам (распределения интенсивностей) частиц-4-1золя ОХ50 в растворах NaCl (М):; 10 (а); 10 (б), для периода наблюдения от 40 до100 минут12345ВЫВОДЫУстановлено, что в широкой области рН (2.0 – 10.0) и концентраций NaCl(510- 2–1)М медленная коагуляция аморфного кремнезема «Monospher 250»протекает по безбарьерному механизму в дальнем потенциальном минимуме,обусловленном преобладанием на относительно больших расстояниях междучастицами сил дисперсионного притяжения над силами структурногоотталкивания.На основе сопоставления экспериментальных факторов устойчивости стеоретическими, рассчитанными по формуле Хогга и Янга для взаимодействиячастиц по безбарьерному механизму, оценены параметры структурнойкомпоненты энергии взаимодействия частиц для различных значений рН иконцентраций NaCl.Показано, что вклад структурной компоненты энергии парного взаимодействиячастиц в общий баланс поверхностных сил определяется величиной рН иконцентрацией электролита.Обнаружена немонотонная зависимость структурной компоненты энергиивзаимодействия частиц от рН, которая может быть объяснена различиями вструктуре ГС у сильно и слабо отрицательно заряженной поверхности SiO2, атакже различиями в знаке заряда поверхности при рН<рНИЭТ и рН>рНИЭТ.В рамках теории Муллера дано объяснение большей устойчивости разбавленногозоля по сравнению с концентрированным.
Экспериментально оцененноеотношение порогов быстрой коагуляции золя SiO2 электролитами NaCl и BaCl2оказывается несколько ниже теоретического для безбарьерной коагуляции в 1:1и 2:1 электролитах (по Муллеру) и много ниже теоретического для быстройкоагуляции по барьерному механизму.206 Показано, что коагуляция золя аэросила ОХ50, протекает в области концентрацийNaCl 510-2 – 210-1 М по безбарьерному механизму в дальнем потенциальномминимуме, возникающем в результате преобладания дисперсионных силпритяжения над структурными и электростатическими силами отталкивания.Обнаружено резкое возрастание коагуляции золя ОХ50 в 0.1М растворе NaCl попрошествии 1.5 часов наблюдения, что объяснено переходом от временного квазиравновесия к интенсивной коагуляции, вызванной накоплением к этому временидостаточного числа более прочных, чем димеры, агрегатов частиц.Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:1.
Novikova N. A., Golikova E. V. , Molodkina L. M. , Bareeva R. S. , Yanklovich M. A. ,Chernoberezhskii Yu. M. . Aggregation stability of monodisperse silica sol in NaCl andBaCl2 solutions. Colloid Journal 2015, Volume 77, Issue 3, pp 312-320.2. N.A. Novikova, E.V. Golikova, Yu.M. Chernoberezhskii, L.M. Molodkina, The Effect ofpH on Aggregation Kinetics of Monodisperse Silica Sol in NaCl Solutions. 2014,Colloid Journal, 2014, Vol.
76, No. 1, pp. 72–82.3. Новикова Н.А., Голикова Е.В., Бареева Р.С., Чернобережский Ю.М. Кинетикаагрегации монодисперсного золя кремнезема в водных растворах NaCl// ЖурналФизика и химия стекла. 2013г Т. 39, №4, 565-576.4. Е.В. Голикова, Н. А. Новикова, Ю.М.Чернобережский Исследованиеагрегативной устойчивости монодисперсного золя кремнезема в растворах NaCl//Вестн. Санкт-Петерб. ун-та.
Сер. 4. 2011. Вып. 1. С. 45–54.5. Новикова Н. А., Голикова Е.В., Чернобережский Ю.М. Роль структурнойкомпоненты энергии взаимодействия частиц в устойчивости монодисперсногозоля кремнезема в растворах NaCl.//Вестник КазНУ. Сер.хим. 2012. №3(67) -С.112-117.6. Новикова Н. А. Исследование агрегативной устойчивости водного золякремнезема в растворах NaCl.// ХI Молодежная научная конференция СанктПетербург- 9-10 декабря 2010.
Институт химии силикатов им. И.В.Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) Тезисы.С. 105-106.7. Новикова Н.А. Изучение кинетики коагуляции монодисперсного гидрозолякремнезема в растворах NaCl // VI Всероссийская конференция по химии«Менделеев 2012». Санкт – Петербург. 2012. Тезисы, С. 447-449.8. НовиковаН.А.,ГоликоваЕ.В.,МолодкинаЛ.М.Поточноультрамикроскопическое исследование высокодисперсных золей SiO2 и -Al2O3в растворах 1-1 электролитов /V всероссийская конференция (с международнымучастием) "Химия поверхности и нанотехнология" Санкт-Петербург-Хилово 24 30 сентября 2012. Тезисы С. 152-153.9.
Голикова Е.В., Новикова Н.А., Чернобережский Ю.М. Влияиние электролитов иПАВ на агрегативную устойчивость лиофилизированных дисперсий. Тезисы IIIВсероссийского симпозиума с международным участием по поверхностноактивным веществам СПб 29 июня- 1 июля 2015 года С. 43.10. Широкова И.Ю., Новикова Н.А., Голикова Е.В., Кучук В.И., Янклович М.А.Исследование влияния pН на кинетику агрегации монодисперсного золякремнезема -в растворах NаCl Тезисы V Международной конференции сэлементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы ивысокочистые вещества», 6 - 10 октября 2014 года, Суздаль..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
