Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

Поверхностное натяжение смесей полиакриламида c неионными поверхностно-активными веществами

Целью работы является изучение поверхностных свойств смесей полиакриламида (ПАА) с неионными поверхностно-активными веществами. В работе были полз ясны кинетические кривые снижения поверхностного натяжения ПАА в области концентраций 1 * IO'5 + 1 * W3 осново- моль/л. На основании равновесных значений поверхностного натяжения получены изотермы поверхностного натяжения водных растворов композиционных смесей на основе полиакриламида (ПАА) с поверхностно-активными веществами - неионным амфотерным N.N- диметилдодециламинЫ-оксидом (ДМДАО) и неионным кокоамидопропилбетаином (КАЛБ). Показано, что композиции ПАВ с полимером в области низких концентраций обладают менее низким поверхностным натяжением, что связано с увеличением поверхностной активности композиций ПАВ - ПАА по сравнению с индивидуальными ПАВ. По изотермам поверхностного натяжения были определены критические концентрации мицеллообразования (KKM) ПАВ и композиций ПАВ-ПАА. Установлено, что добавление полимера к ПАВ понижает KKM на порядок для смеси ДМДАО - ПАА и более чем на два порядка для смеси КАЛБ - ПАА, что также свидетельствует о повышении поверхностной активности смесей ПАВ-полимер. Использование композиций ПАА с ПАВ в качестве стабилизаторов пен и эмульсий открывает перспективу для разработки эффективных эмульгаторов и пенообразователей.

Введение

Взаимодействие полиэлектролитов с поверхностно-активными веществами сопровождается значительными конформационными превращениями полиэлектролитных цепей. Изменения конформации полиэлектролитов, наблюдаемые при электростатическом связывании ими ПАВ, сопровождаются повышением их компактизации. Связывание же ПАВ с полиэлектролитами за счет гидрофобных взаимодействий приводит, наоборот, к разворачиванию макромолекулярного клубка и улучшению растворимости полиэлектролита.

Степень проявления этих эффектов зависит от многих факторов: природы (дифильности, типа функциональных групп) полиэлектролита и ПАВ, молекулярной массы ПЭ, относительной концентрации полиэлектролита и ПАВ в растворе, температуры, pH и др. Взаимодействия полиэлектролитов с ПАВ дают возможность управления конформацией макромолекул полиэлектролитов в водных растворах путем варьирования гидрофобности их полимерных цепей в зависимости от типа и количества добавленного ПАВ. Эти результаты представляют большой интерес для интерпретации коллоидно-химических процессов, протекающих на различных границах раздела фаз в присутствии смесей полиэлектролитов и ПАВ.

Поскольку основным фактором в стабилизации дисперсных систем является термодинамический фактор устойчивости представляет интерес изучение поверхностного натяжения водных растворов ПАВ, ПАА и их смесей для выявления влияния взаимодействия ВМПАВ с мицеллообразующими ПАВ на свойства их адсорбционных слоев, с целью создания новых типов высокоэффективных стабилизаторов пен, эмульсий, флотореагентов, флокулянтов и структурообразователей минеральных дисперсий.

Объекты и методы исследования

В работе было проведено исследование коллоидно-химических свойств полимера ПАА (Mr 12 млн.) и его смесей с растворами неионных ПАВ - N,N- диметилдодециламин N-оксидом (ДМДАО) и кокоамидопропилбетаином (КАЛБ) различной концентрации. Поверхностное натяжение водных растворов ЦПБ, СФ, ПАА и их смесей ЦПБ-ПАА и СФ-ПАА измерялось методом погруженной пластинки Вильгельми на приборе седиментометр-тензиометр СТ-СВ-2 с использованием алюминиевой пластинки размером (24х24)х10’3м. Прибор создан на основе электронных весов и портативного компьютера. Измерение вязкости растворов полимера и его смесей с ПАВ проводилось в капиллярном вискозиметре Убеллоде с висячим уровнем (время истечения растворителя ~ 100- 120 с.). Все опыты проводились при комнатной температуре 25°С. ±0,1 °C. Точность измерения приведенной г|пр. и характеристической [ц] вязкостей составляла ±1%.

Результаты и их обсуждение

Известно, что свойства растворов полимеров определяются химическим строением макромолекул, чередованием их звеньев и природой боковых групп. Большое влияние на свойства растворов полимеров оказывают специфические взаимодействия полимерных цепей, а также взаимодействие последних с молекулами растворителя [1-3].

Полиакриламид (ПАА) - водорастворимый неионный полимер, обладающий практически ценными качествами, благодаря которым находит широкое применение в различных отраслях производства. В частности ПАА имеет флоккулирующие и коагулирующие свойства, применяется для очистки сточных вод, для получения гелей медицинского назначения, косметологии, в производстве минеральных удобрений, в нефтяной промышленности для заводнения пластов и при нефтедобыче в буровых растворах, как регулятор водоотдачи и ингибитор реакции набухания глины [4-6].

Несмотря на вышеизложенное, в литературе отсутствуют сведения о коллоидно-химических свойствах водных растворов ПАА и влиянии на них ПАВ. В то же время, проведение систематического исследования такого рода стимулировало бы развитие новых направлений в его применении и способствовало бы более рациональному решению проблем интенсификации многих процессов. C другой стороны, ПАА является перспективным реагентом для синтеза новой группы экологически чистых высокомолекулярных поверхностно-активных веществ на его основе.

В связи с этим представлял интерес исследование коллоидно-химических свойств водных растворов ПАА, вязкости, поверхностного натяжения на границе жидкость-газ, и влияние на них ПАВ - М,М-диметилдодециламинМ-оксида (ДМДАО) и кокоамидопропилбетаина (КАЛБ) различной концентрации.

Известно [7] что добавка в растворы ионогенных ПАВ полиэтиленоксида или полиакриламида уменьшает значение их KKM. По мнению авторов, это связано с адсорбцией молекул ПАВ своими гидрофобными группами а развернутой полимерной цепочке с образованием мицеллярных агрегатов, отличающихся по своим свойствам и структуре от мицелл, находящихся в растворе. Это обуславливает синергетический эффект действия смеси ПАВ полимеров при использовании ее для снижения гидродинамического сопротивления воды и повышения устойчивости пен и эмульсий.

Основываясь на данных [8-10] о взаимодействии полимер-ПАВ, предполагали аналогичные явления обнаружить в исследуемых системах ПАА с ПАВ.

Хотя область применения полимеров широка, в литературе мало информации об их поверхностной активности, адсорбции на границе раздела фаз. Изучая особенности адсорбции ПАА, можно выявить новые области его применения, в том числе возможность контроля коллоидных химических процессов в дисперсных системах. В то же время получение новых композиций высокомолекулярных поверхностно-активных веществ с ПАВ на основе ПАА, представляет интерес для изучения поверхностной активности ПАА.

На рисунке 1 показаны кинетические кривые снижения поверхностного натяжения ПАА в области концентраций 1 * 10’5 -ь 1 * IO'3 осново-моль/л. Как видно из рисунка, поверхностное натяжение уменьшается с увеличением концентрации полимеров. Кроме того, предельное значение поверхностного натяжения достигается быстрее при низких концентрациях, поскольку при увеличении количества полимера в растворе для адсорбции сегментов молекулы полимера на границе раздела раствор/воздух требуется больше времени.

Рис. 1. Кинетические кривые снижения поверхностного натяжения водных растворов ПАА при 298К

По равновесным значениям поверхностного натяжения построены изотермы водных растворов ПАА, ПАВ и их смесей (рис.2, 3). Из рисунков видно, что гидрофобизация ПАА введением алкильных радикалов приводит к росту поверхностной активности на границе раствор/воздух и равновесные значения поверхностного натяжения бинарных смесей ПАВ-ПАА проходят ниже аналогичных изотерм отдельных компонентов. Для смеси ДМДАО - ПАА (рис.2) заметно снижение поверхностного натяжения практически для всех концентраций. Еще больше этот эффект наблюдается для смесей КАПБ-ПАА (рис.З), снижение поверхностного натяжения ниже 40 мН/м достигается в области низких концентраций ПАВ в смеси с полимером. Видно, что ассоциаты КАЛБ - ПАА обладают высокой поверхностной активностью и способны снижать поверхностное натяжение воды при очень низких концентрациях, снижая KKM ПАВ на несколько порядков. В рассматриваемой ситуации концентрация KKM может соответствовать "критической концентрации ассоциации" (KKA),

эффективно снижать поверхностное натяжение в присутствии предельно малых концентраций ПАВ в интервале 1*10'5-М*10'4 кмоль/м3.

 

Список литературы

  1. Холмберг К.. Йснссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. - M.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 528 с.
  2. Шинода А., Накагава Г., Тамамуси Б., Исемура Т. Коллоидные поверхностно-активные вещества. Физико-химические свойства. - М.:Мир, 1996.-С. 203.
  3. Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Адсорбция полимеров. Киев: Наукова думка, 1972.196 с.
  4. Фазулзянов Р.Р., Елпидинский А.А., Гречухина А.А. Исследование деэмульгирующих и поверхностных свойств композиционных реагентов для нефтепромыслов // Вестник Казан, технол. ун-та. -2011. -Т. 14. №10.-С. 169-172.
  5. Арнольд К., Стюарт М. Справочник по оборудованию для комплексной подготовки нефти. Премиум Инжиниринг - 3 изд. - 2011. - С. 776.
  6. Очилов А. А., Олимов Б. С. Деэмульгаторы для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий // Вопросы науки и образования - 2016. -С. 144
  7. Кучер Р.В., Сердюк А.И., Львов В.Г. Влияние добавок ПАВ на физико-химические свойства растворов полимеров, эффективно снижающих гидродинамическое сопротивление воды // V Всссоюз. конф. "ПАВ и сырье-для них: Тез. докл.. Шебекино. 1979. -С. 33.
  8. Мусабеков К.Б.. Жубанов Б.А., Измайлова В.H., Сумм Б.Д. Межфозные слои полиэлектролитов. Алма-Ата:Наука. 1987. 112С.
  9. Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry. Edited by Krister Holmberg. Jolm Wiley & Sons. Ltd.. 2001.
  10. Razavizadeh B.M.. Mousavi-Khoshdel M., Gharibi H., Behjatmanesh-Ardakani R., Javadian S.. Solirabi B. Thermodynamic studies of mixed ionic/nonionic surfactant systems. // J. Colloid and Interface Sci. 2004. V.276. P. 197-207.
  11. Rosen M. J. Surfaclants and Interfacial Phenomena. Tliird Edition. J. Wiley & Sons. Inc. New York. 2004.

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.