Поверхностно-активные и химические свойства композиций алкилбензолсульфокислота – азотная кислота – вода
Аннотация
Промышленно-выпускаемое анионогенное ПАВ алкилбензолсульфокислота предложена в качестве реагента для ионной флотации металлов из кислых сред. Для установления возможности ее применения в данном методе необходимо изучить поверхностно-активные (поверхностное натяжение, адсорбция, площадь поперечного сечения молекулы в адсорбционном слое) и коллоидные (размеры частиц, критическая концентрация мицеллообразования, солюбилизация) свойства ее водных и азотнокислых растворов.
В работе готовили серии растворов алкилбензолсульфокислоты различной концентрации и содержащие различные количества азотной кислоты (от 1 до 10 масс. %). Методом висячей капли при помощи тензиометра DSA 25E определяли поверхностное натяжение полученных растворов. Введение HNO3 приводит к понижению поверхностного натяжения растворов алкилбензолсульфокислоты и снижению значения ее ККМ по сравнению с водными растворами.
На изотермах поверхностного натяжения при содержании азотной кислоты 5 и 10 масс. % установлено наличие нескольких перегибов, что свидетельствует о ступенчатом мицеллообразовании. Рассчитаны значения поверхностной активности и энергий Гиббса мицеллообразования алкилбензолсульфокислоты в водном и азотнокислых растворах. По результатам обработки кривых поверхностного натяжения растворов алкилбензолсульфокислоты построены изотермы адсорбции. При малых количествах HNO3 (1 и 2 масс. %) значение предельной адсорбции анионогенного
ПАВ значительно увеличивается по сравнению с водным раствором. Дальнейшее увеличение кислотности среды приводит к снижению максимума на изотерме адсорбции. В присутствии неорганической кислоты мономолекулярный слой ПАВ сначала сильно разрыхляется, затем с ростом кислотности постепенно становится более плотным. Из полученных изотерм рассчитаны значения предельных адсорбций, констант адсорбционного равновесия и энергий Гиббса адсорбции на границе «жидкость-газ». Солюбилизирующую способность алкилбензолсульфокислоты по отношению к красителю Sudan I определяли фотометрически с помощью спектрофотометра ЮНИКО 1201. С
увеличением кислотности раствора и содержания ПАВ количество солюбилизированного красителя растет.
Скачивания
Литература
Rusanov A. I. Micellization in surfactant solutions. Leningrad: Khimiya Publ.; 1992. 280 p. (In Russ.)
Nagarajan R. Molecular Packing Parameter and Surfactant Self-Assembly: The Neglected Role of the Surfactant Tail. Langmuir. 2002;18: 31–38. https://doi.org/10.1021/la010831y
Hoffmann H. Viscoelastic surfactant solutions. In: Structure and flow in surfactant solutions. Washington: ACS; 1994. pp. 2–31. https://doi.org/10.1021/bk-1994-0578.ch001
Ismagilov I. F., Kuryashov D. A., Vagapov B. R., Bashkirtseva N. Yu. Effect of electrolyte on micellization and rheological properties of aqueous solutions of sodium oleyl methyl taurate. Bulletin of the Technological UniversityVestnik. 2014;17(18): 46–50. (In Russ.). Available at: https://w w w.elibrar y.ru/item.asp?id=22480138
Radushev A. V., Koltashev D. V., Nasrtdinova T. Yu., Shcherban M. G., Chekanova L. G., Plotnikova M. D. Physical and chemical properties of N-(2-Hydroxyethyl) alkylamines. Journal of Applied Chemistry. 2010;83(8): 1475–1479. https://doi.org/10.1134/S107042721008029X
Zabolotnykh S. A., Shcherban M. G., Solovyev A. D. Effect of the hydrochloric acid concentration on the surface-active and functional characteristics of linear alkylbenzenesulfonic acid. Bulletin of the Karaganda University. CHEMISTRY series. 2020;99(3): 72–79. https://doi.org/10.31489/2020Ch3/72-79
Emello G. G., Bondarenko Zh. V., Grukalova Ye. V., Firsova L. D. Colloidal-chemical properties of technical preparations of surfactants used in the cosmetic industry. Proceedings of BSTU. 2012;151(4): 20–24. (In Russ.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44192982
Aivazov B. V. Workshop on the chemistry of surface phenomena and adsorption. Moscow: Vysshaya Shkola Publ.; 1973. 206 p. (In Russ.)
Ravdel A. A., Ponomareva A. M. Brief reference book of physical and chemical quantities. Leningrad: Khimiya Publ.; 1983. 232 p. (In Russ.)
Demyantseva E. Yu., Kopnina R. A. Solubilization in solutions of surfactants: educational and methodical manual. StPb.: SPbGTURP Publ.; 2015. 31 p. (In Russ.)
Vasilieva E. A., Valeeva F. G., Yeliseeva O. E., Lukashenko S. S., Saifutdinova M. N., Zakharov V. M., Gavrilova E. L., Zakharova L. Ya. Supramolecular nanocontainers based on hydrophobized calix[4] resorcinol: Modification by gemini surfactants and polyelectrolyte. Macroheterocycles. 2017;10(2): 182–189. https://doi.org/10.6060/mhc170509v
Stas I. Е., Shipunov B. P., Repeykova L. Yu., Mikhaylova О. P. The influence of the electromagnetic field in the radio-frequency band on pigment sudan III solubilization by micelles of sodium dodecylsulfate and cetylpyridinium chloride in aqueous solutions. The News of Altai State University. 2012;75(3-1): 194–198. (In Russ., abstract in Eng.). Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17877681
Holmberg K., Jonsson B., Kronberg B., Lindman B. Surfactants and polymers in aqueous solution. 2nd Edn. John Wiley & Sons; 2002. 562 p.
Zabolotnykh S. A., Zhelnina V. O., Denisova S. A., Elokhov A. M., Lesnov A. E. The water – antipyrine – alkyl benzene sulfonic acid stratifying system to extract metal ions. Journal of the Siberian Federal University. Chemistry. 2017;10(4): 536–544. (In Russ., abstract in Eng.). https://doi.org/10.17516/1998-2836-0047
Neudachina L.K., Petrova Yu.S. Application of surfactants in analysis: A Study Guide. Ekaterinburg: UrFU Publ.; 2017. 76 p. (In Russ.)
Smit R. A., Demiantseva E. Yu., Andranovich O. S., Filippov A. P. Features of solubilizing effect of amphiphilic compounds during pulp deresination. Bulletin of Higher Educational Institutions. Russian Forestry Journal. 2021;379(1): 180–191. (In Russ., abstract in Eng.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-1-180-191
Copyright (c) 2022 Конденсированные среды и межфазные границы
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
