Удельная адсорбция ПАВ на единице поверхности различных адсорбентов в значительной степени зависит от способа расположения на поверхности адсорбированных молекул, т. е. от структуры адсорбционного слоя.[ ...]
Достаточно надежные данные о строении адсорбционного слоя ионогенных ПАВ при адсорбции на углеродных сорбентах можно получить, сопоставляя экспериментальные величины максимальной удельной адсорбции Гоо ПАВ на непористых углеродных сорбентах (например, на саже) и вычисленные теоретически. На рис. 13, а изображена изотерма адсорбции сульфонола на ацетиленовой саже (частицы которой не имеют пор) из водного раствора, не содержащего неорганический солей. Измеренный участок изотермы адсорбции ограничен областью равновесных концентраций растворов, лежащей ниже ККМ сульфонола (150 мг/л), и поэтому характеризует адсорбцию неассоциированных ионов ПАВ.[ ...]
Максимальная удельная адсорбция неассоциированных ионов Гоо,и достигается при концентрации, равной ККМ, так как при более высоких концентрациях происходит ассоциация ионов ПАВ. Концентрация этих ионов на адсорбенте, разумеется, становится равной ККМ гораздо раньше, при ничтожно малых остаточных концентрациях раствора, но вследствие того, что ассоциация их возможна только в мономолекулярном слое, т. е. в плоскости, параллельной поверхности адсорбента, возможно образование лишь плоских ассоциатов (например, в виде «розеток»). На величину максимальной удельной адсорбции этот эффект не влияет. После достижения ККМ в растворе, когда начинается объемная ассоциация ионов ПАВ, создаются возможности для образования сфероидальных мицелл на поверхности адсорбента и увеличения вследствие этого общего количества адсорбированных ПАВ.[ ...]
С дальнейшим повышением концентрации ПАВ или неорганических электролитов в растворах происходит перестройка мицелл. При достижении второй ККМ мицеллы приобретают слоистую структуру, что создает новые возможности для дальнейшего увеличения удельной адсорбции. В результате на изотерме адсорбции наступает второй резкий скачок.[ ...]
Поскольку к поверхности должны притягиваться углеводородные цепи ионов ПАВ, которые в сферических мицеллах ориентированы к центру мицеллы и экранированы обращенными к растворителю полярными группами, неизбежна перестройка мицелл на поверхности угольных материалов. Характер притяжения ионов ПАВ к адсорбенту позволяет предположить образование на неполярной поверхности полусфероидальных ассоциатов, основа которых состоит из адсорбированных параллельно поверхности углеводородных цепеобразных радикалов ионов, ориентированных концевыми метальными группами к центру круга, образованного этими радикалами.[ ...]
Сопоставление данных показывает, что вычисленные величины вполне удовлетворительно совпадают с результатами адсорбционных измерений и, таким образом, подтверждают изложенные здесь представления о строении адсорбционного слоя ПАВ при адсорбции их из растворов при концентрации выше ККМ.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Изотерма адсорбции сульфонола на «серебристом» графите |
 |
| Изотерма адсорбции сульфонола на ацетиленовой саже из водных растворов (а); та же изотерма, описываемая уравнением Лангмюра (б). |
 |