Статья по теме: Физической адсорбции

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Одной из важнейших задач в области изучения физической адсорбции полимеров является установление связи между термодинамическими величинами, характеризующими процесс адсорбции, и экспериментальными, получаемыми при изучении различных систем. В случае высокомолекулярных систем данная задача намного усложняется по сравнению с низкомолекулярными системами из-за сложности термодинамического описания поведения гибких полимерных цепей в растворах и многочисленных, установленных экспериментально, особенностей адсорбции полимеров, которые определяются гибкостью полимерных цепей.[6, С.105]

В последнее время Ю. А. Эльтеков [156] предложил еще одно уравнение изотермы адсорбции. Он считает, что для сильной физической адсорбции доля неадсорбированных сегментов близка к нулю, и поэтому можно ограничиться рассмотрением монослойной адсорбции с ориентацией адсорбированных молекул линейных полимеров, параллельной к поверхности. (Отметим, что такое положение противоречит экспериментально установленному значению р и представлениям о петлях и распределении плотности сегментов по мере удаления от поверхности.)[6, С.136]

Если механизм разрушения наполненного каучука объясняется однозначно и подтверждается * многочисленными исследованиями, вплоть до применения прямых визуальных электронно-микроскопических методов211'212, то механизм взаимодействия поверхности частиц наполнителя с каучуком изучен в меньшей степени, хотя существование прочной связи общепризнано213"215. Большинство исследователей считают, что характер взаимодействия между поверхностью наполнителя и каучуком должен осуществляться, путем физической адсорбции, зависящей от дисперсионных сил или диполей216*217. Причем чем выше сорбционная активность наполнителя, тем большую долю каучука он переводит в особое пленочное213-218'219 упрочненное220 состояние. Однако отсутствие усиления латексов при введении в него напрлнителей и образование значительного * количества саже-каучукового геля221-222 свидетельствует о том, что при вальцевании протекают механо-хим'ические процессы, ведущие к возникновению ковалент-ных связей223'224-228. Тем не менее лишь 1—2 центра на 100А2 площади наполнителя, т. е. всего около 5—10%, способны взаимодействовать со свободными радикалами225.[5, С.75]

Итак, уголь при низких температурах адсорбирует кислород физически, и процесс этот сходен с ожижением газа, тогда как при высоких температурах имеет место химическое взаимодействие. Хорошо известно, что ожижение газа происходит практически мгновенно (если оно имеет место в условиях не очень низких давлений и если теплота конденсации может достаточно быстро рассеиваться). Эта высокая скорость характерна для данного явления почти вне зависимости от температуры. Не удивительно, что таким же свойством отличается и физическая адсорбция. В отличие от физической адсорбции, скорость химических реакций в высокой степени зависит от температуры, падая при очень низких температурах до величин, не поддающихся измерению. Если графически выразить зависимость от температуры количества водорода, адсорбированного окисью цинка, то получится кривая, изображенная на рис. 5. В сравнительно узком температурном интервале имеет место значительное повышение адсорбции. Что ниже этой температуры адсорбция имеет физический характер, видно из того, что адсорбированный газ может быть удален эвакуированием. Заключение это подкрепляется и низкой величиной теплоты адсорбции, приблизительно в 1900 кал на моль при 0°С. С другой стороны, водород, адсорбированный при высокой температуре, может быть удален только в виде воды, и его теплота адсорбции равна 20 000 кал (между 300 и 444° С). Наконец, скорость адсорбции при высоких температурах изменяется с температурой очень сильно, проявляя в этом отношении свойства химической реакции. В области температур между 250—450° К, где общая величина адсорбции растет (см. кривую рис. 5), скорость адсорбции изменяется мало. Напротив, при низких температурах скорость[7, С.89]

Вышеприведенные данные привели к представлению о двух возможных механизмах физической адсорбции. Большей частью мы имеем дело с физической или ван-дер-ваальсовскойадсорбцией, вызываемой действием силовых полей поверхностных молекул адсорбента. Второй вид — это капиллярная адсорбция, которая может[7, С.92]

Таким образом, модификация поверхности наполнителей поверхностно-активными веществами снижает адсорбцию полимера при условии хемосорбции ПАВ на поверхности или не изменяет величины адсорбции полимера в случае физической адсорбции ПАВ на наполнителе.[6, С.72]

Механические свойства коагуляционных дисперсных структур зависят от геометрии частиц, от свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды, а также, в особенности, от характера взаимодействия между частицами. Модифицирование поверхности частиц, использование физической адсорбции поверхностно-активных веществ и хемосорбции является эффективным средством изменения механических свойств коагуляционных структур. При этом наибольшее повышение прочности достигается при некотором оптимальном соотношении энергий взаимодействия между частицами дисперсной фазы, молекулами дисперсионной среды и взаимодействия молекул дисперсионной среды с частицами дисперсной фазы. Такое оптимальное соотношение обычно достигается при частичной адсорбционной или химической лиофилизации поверхности дисперсной фазы, причем поверхность частиц принимает мозаичный характер, оказывается состоящей из лиофильных и лиофобных участков [38]. Вопросы образования коагуляционных структур и влияния на их прочность адсорбционного и химического модифицирования имеют большое значение для теории и практики использования активных наполнителей в технологии полимеров, а также для разработки оптимальных приемов армирования пластиков волокнистыми дисперсными структурами.[8, С.23]

Для удобства классификации под физической адсорбцией понимают процессы, обусловленные силами Ван-дер-Ваальса, дипольными взаимодействиями или слабыми, легко разрушающимися водородными связями. Такое ограничение исключает сильные специфические связи электростатической или ковалент-ной природы. И в этом смысле пример физической адсорбции — притяжение между полимерными молекулами в таких аморфных полимерах, как акрилаты, полиэфиры, полистирол и другие.[10, С.76]

В работе [98] методом Монте-Карло исследован процесс формирования АЦ гетерогенных циглеровских катализаторов, образующихся при взаимодействии компонентов а- (р-, у-, б-) Т1С13, СгС13, СоС13, TiCl2 и алкилгалогенидов Mg, Zn, Al, Be. Оценены доли различных по строению АЦ и показано, что в зависимости от природы каталитической системы молекула сокатализатора (например, АОС) может либо жестко фиксироваться на поверхности катализатора, либо свободно менять свое положение. На стадии физической адсорбции АОС на поверхности трихлоридов титана или ванадия происходит образование АЦ и их распределение по составу и стереорегулирующей способности. Ввиду небольшого числа и нестабильности трудно определить истинное распределение АЦ полимеризации в катализаторах типа Циглера-Натта, т. е.[9, С.60]

Оксид цинка кристаллизуется в гексагональной синго-нии, элементарная ячейка имеет форму тетраэдра [272] с параметрами а = 0,32495 нм, с = 0,52069 нм. Структура оксида цинка характеризуется отсутствием центра симметрии, вследствие чего кристаллы имеют полярную ось. Химическая связь в оксиде цинка имеет смешанный характер и содержание ионных связей составляет 63% [273]. В процессе вулканизации оксид цинка сохраняет кристаллическую структуру и вследствие этого особенности кристаллической структуры и наличие единичной полярной оси играют важную роль при физической адсорбции ускорителей и серы. С повышением температуры, а также в присутствии жирных кислот катионы цинка могут вступать с молекулами ускорителей в донорно-акцепторное взаимодействие с образованием комплексных соединений, в том числе хелатных комплексов [274-276].[4, С.68]

Идея о возможности одновременного наличия в каталитической системе нескольких типов АЦ была использована в работах К. С. Минскера с сотр. [33-35], где с привлечением квантово-хи-мических методов исследования, таких как метод численного эксперимента (Монте-Карло), приближение CNDO и эмпирических методов («атом-атомных» потенциалов) была исследована динамика образования АЦ, которые могут формироваться при взаимодействии металлоорганических соединений (МОС) Li, Na, Be, Zn, Mg и Al с солями Ti, V, Cr и др. Реакция полимеризации была изучена для бутадиена и ряда других 1,3-диенов. На основе полученных результатов было предположено, что для каждой системы существует несколько типов центров физической адсорбции (ЦФА), отличающихся по энергии и по строению. Все множество этих центров можно условно разделить на: 1) ЦФА-1, формирующиеся, в основном, на поверхности кристаллов Т1С14; 2) ЦФА-2, строящиеся, в основном, на поверхности кристаллов р-Т1С1з, CoCl2, NiC^; 3) ЦФА-3, образовывающиеся, в основном, на поверхности кристаллов СгС13, СоС12.[9, С.310]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь