19. Образование и строение обратных мицелл

С троение прямой мицеллы: неполярные части молекул ПАВ располагаются во внутренней части мицелл (образуют ядро). Оболочка образованна полярными группами. При такой структуре полярные группы молекул ПАВ обращены в сторону полярной дисперсионной среды (водный р-р), а неполярные (гидрофобные) группах экранируются полярной оболочкой от прямого контакта с водой. В мицеллах ионных ПАВ Оболочка несет электрический заряд. Она представляет собой слой потенциалопределяющих ионов в ДЭС.

В Обратных мицеллах расположение ПАВ диаметрально противоположно по сравнению с прямыми мицеллами. Ядро обратной мицеллы состоит из полярных групп, а в сторону неполярной д.среды обращены углеводородные цепи. Такое строение обратных мицелл также соответствует правилу уравнивания полярностей.

20) Аэрозоли. Молекулярно-кинетические свойства. Седиментация.

Аэрозо́ль— дисперсная система, состоящая из мелких твёрдых или жидких частиц, взвешенных в газовой среде (обычно в воздухе). Аэрозоли, дисперсная фаза которых состоит из капелек жидкости, называются туманами, а в случае твёрдой дисперсной фазы — дымами; пыль относят к грубодисперсным аэрозолям. Размеры частиц в них изменяются от нескольких мм до 10⁻⁷ мм. Образуются при механическом измельчении и распылении твёрдых тел или жидкостей, дроблении, истирании, взрывах, горении, распылении в пульверизаторах.

Классификация

В зависимости от природы аэрозоли подразделяют на естественные и искусственные. Естественные аэрозоли образуются вследствие природных сил, например при вулканических извержениях, сочетании эрозии почвы с ветром, явлениях в атмосфере. Искусственные аэрозоли образуются в результате хозяйственной деятельности человека. Важное место среди них занимают промышленные аэрозоли. По происхождению аэрозоли делятся на диспергационные и конденсационные. Аэрозоли диспергационного происхождения образуются при механическом измельчении твердых тел и распылении жидкостей (дроблении, истирании, взрывах, разбрызгивании жидкостей и т.п.). Конденсационные аэрозоли образуются при переходе насыщенных паров в жидкое или твердое состояние, а также при некоторых химических реакциях, приводящих к появлению новых жидких или твердых фаз. По дисперсному составу аэрозоли подразделяют на грубодисперсные и высокодисперсные. К высокодисперсным относятся аэрозоли с размерами частиц от одного до сотых долей микрона (мкм). Характерным примером высокодисперсного аэрозоля является табачный дым, состоящий из частиц диаметром менее 0,3 мкм; частицы подобных размеров содержатся и в выхлопных газах от автомашин. Аэрозоли с размерами частиц 5—100 мкм и более условно относят к грубодисперсным. Грубодисперсные аэрозоли с твердыми частицами называют пылями.

Свойства

Особенностями аэрозолей являются малая вязкость газовой дисперсионной среды и большой пробег молекул газа сравнительно с размером частиц. Поэтому несмотря на сравнительно большой размер частиц в аэрозолях происходит интенсивное броуновское движение. Частицы аэрозолей заряжены вследствие захвата ионов, которые всегда имеются в газе. Ввиду разряженности газовой среды на частицах аэрозолей не возникает двойного электрического слоя. По этой же причине,в отличие от коллоидных систем, заряд у частиц может быть неодинаковым по величине и даже разным по знаку. Вследствие интенсивного броуновского движения и отсутствия факторов стабилизации аэрозоли агрегатно неустойчивы. Частицы объединяются в крупные агрегаты, быстро оседающие в газовой среде. Кроме того, в аэрозолях существуют такие явления как термофорез - удаление частиц аэрозоля от нагретой поверхности, явление, связанное с неравномерными ударами молекул газа о частицу.

Одностороннее освещение может вызвать фотофорез – передвижение частиц под действием света - явление, аналогичное термофорезу.

Термофорез и фотофорез имеют большое значение для атмосферных аэрозолей, седиментации которых препятствует тепло, идущее от земли.

Седиментация-оседание или всплывание частиц дисперсной фазы (твёрдых крупинок, капелек жидкости, пузырьков газа) в жидкой или газообразной дисперсионной среде в гравитационном поле или поле центробежных сил. Седиментация происходит, если направленное движение частиц под действием силы тяжести или центробежной силы преобладает над хаотическим тепловым движением частиц (см. Броуновское движение, Диффузия). Скорость седиментации зависит от массы, размера и формы частиц, вязкости и плотности среды, а также ускорения, возникающего при действии на частицы сил поля. Для мелких не взаимодействующих между собой сферических частиц скорость седиментации определяется по Стокса формуле. Седиментация в дисперсных системах (особенно с газовой дисперсионной средой) часто сопровождается укрупнением седиментирующих частиц вследствие коагуляции или коалесценции.

Примеры по Аэрозолям

А. играют большую положительную роль в жизни человека. Облака — важнейшее звено в круговороте воды в природе; поглощая солнечные лучи и тепловое излучение Земли, они умеряют и жару, и холод. Опыление многих растений, в том числе злаков, осуществляется А. из цветочной пыльцы. Всё жидкое и почти всё твёрдое топливо сжигается ныне в виде А. Огромную опасность представляют радиоактивные А., образующиеся при атомных взрывах, при добыче и переработке расщепляющихся материалов.

Пример по Седиментации

Седиментация в природе приводит к образованию осадочных горных пород, осветлению воды в водоёмах, освобождению атмосферы от находящихся в ней капельножидких и твёрдых частиц.

В производственной практике Седиментация используют для разделения порошков на фракции, выделения в виде осадка различных продуктов химической технологии.