Для исследования структуры адсорбционного слоя используется также метод нарушенного полного отражения (НПО) в ультрафиолетовой области [63]. При использовании этого метода исследуемый полимер адсорбируется на призме из кварца, находящейся в контак-те с раствором полимера. Свет, падающий на призму, полностью отражается на границе раздела между призмой и раствором, если Q угол падения превышает некоторое критическое значение. Однако, Q если на границе раздела протекает процесс адсорбции и адсорбиро-Sванный слой поглощает излучение, то часть падающего света погло-"^щается слоем и наблюдается нарушенное полное отражение — явление, хорошо известное в спектроскопии. Изменение характера отражения связано с толщиной слоя.[1, С.17]
При любом рассмотрении структуры адсорбционного слоя при полном заполнении поверхности адсорбента необходимо учитывать взаимодействие адсорбированных молекул друг с другом, которое также будет влиять на конформаций молекулярных цепей в адсорбционном слое. Практически такое рассмотрение до сих пор не проводилось, хотя имеются указания на необходимость его учета.[1, С.184]
В работе [157] для изучения структуры адсорбционного слоя был применен метод, по которому измеряют эффективную толщину адсорбционного слоя в капилляре или на поверхности дисперсных частиц. На рис. 71 представлена схема измерения гидродинамических размеров частиц дисперсий или размера капилляра. Полученные для ряда систем результаты, по мнению авторов, не вызывают сомнений в том, что полимер адсорбируется из разбавленного раствора в виде монослоев, образованных клубками молекул, размер которых пропорционален размерам клубков в растворе. С помощью уравнения Эйнштейна было рассчитано увеличение размера дисперсных частиц в растворе, на основании которого и величины площади поверхности определены соответствующие толщины адсорбционных слоев. На рис. 72 приведены данные по изменению вязкости суспензий и увеличению размеров дисперсных частиц в результате адсорб-[1, С.86]
Количественный подход к рассмотрению структуры адсорбционного слоя был развит в работе Силберберга [166]. Основные положения, на которых строится его теория, следующие. Если гибкая молекула расположена на плоской поверхности, то происходят существенные изменения ее формы по сравнению с формой в объеме. Эти изменения определяются химической природой и структурой цепи. При анализе структуры адсорбционного слоя можно учесть случаи, когда все сегменты полимерной молекулы способны к адсорбции и все точки поверхности могут адсорбировать, а также случаи, когда одно из данных условий не соблюдается.[1, С.98]
Наиболее интересные результаты относительно толщины и структуры адсорбционного слоя получаются все же методом эллипсомет-рии, поскольку при этом возможно исследование характеристик структуры слоя во времени, в ходе самой адсорбции. Методом 9ллипсометрии исследована связь между толщиной слоя и молекулярным весом, а также размером макромолекул в 6-точке для полистирола, сорбирующегося на металлической поверхности (хром) [62]. Для всех молекулярных весов полимера наблюдалось начальное увеличение толщины слоя с последующим достижением области плато при данной концентрации раствора, так и по мере возрастания концентрации. Концентрация раствора, при которой достигается область плато, уменьшается с ростом молекулярного веса. В области плато толщина слоя увеличивается с ростом молекулярного веса.[1, С.91]
Такой характер кривых объясняют периодическим изменением структуры адсорбционного слоя [101] в ходе наполнения. Формирование моноглобулярного слоя на частице наполнителя может рассматриваться как образование новой частицы. При постепенном[2, С.52]
Рассмотренные методы относятся к определению величины адсорбции полимера на поверхностях адсорбентов. При рассмотрении процессов адсорбции, однако, существенное значение имеет установление структуры адсорбционного слоя полимера и толщины его слоя.[1, С.12]
Таким образом, все а располагаются между значениями для обоих предельных теоретически возможных случаев адсорбции и указывают на то, что макромолекула адсорбируется в виде петель или клубков. Очевидно, что такой анализ структуры адсорбционного слоя возможен только при адсорбции из разбавленных растворов. При адсорбции из концентрированных растворов, в которых существуют не изолированные молекулы, а их агрегаты, описанные модели неприменимы.[1, С.61]
В табл. 18 приводятся данные Силберберга для растворов анионного полистирола с узким молекулярно-весовым распределением для разных концентраций. Видно, что толщина адсорбционного слоя зависит от концентрации раствора и возрастает с молекулярным весом. Это можно рассматривать как подтверждение многослойной адсорбции. Большую роль в исследовании структуры адсорбционного слоя макромолекул на твердых поверхностях сыграла работа [61 ], в которой была изучена адсорбция полиэтиленгликолей молекулярного веса 6130 и 40 000 из водных растворов и поливинил-пирролидона (мол. вес 38 000) из воды и метанола. В качестве адсорбента использовалось хромовое зеркало. Эллипсометрическим методом определены плотность и концентрация полимера в адсорбционном слое, откуда вычислялось количество полимера, сорбированного единицей поверхности.[1, С.94]
Самое простое предположение о структуре адсорбционного слоя — это полимерная молекула, лежащая плашмя на поверхности и образующая большое число вандерваальсовых связей с поверхностью. Однако такое расположение молекул на поверхности, если в принципе и возможно на начальных стадиях адсорбции при малой степени заполнения поверхности, не может быть принято при описании структуры адсорбционного слоя в равновесии, так как экспериментально определенная во многих работах толщина адсорбционного слоя значительно превышает толщину макромолекулы.[1, С.79]
До сих пор нет работ, в которых бы теоретически рассматривалось межмолекулярное взаимодействие полимерных цепей в адсорбционном слое и его роль в структуре адсорбционного слоя. В работах Ю. С. Липатова, Л. М. Сергеевой и сотрудников развиваются представления принципиально иного содержания, согласно которым на поверхность макромолекул переходят не изолированные макромолекулы, а их агрегаты, возникающие в растворах уже при относительно невысоких концентрациях [37, 38, 161 ]. Такой подход приводит к иному рассмотрению структуры адсорбционного слоя с точки зрения явлений структурообразования в растворах полимеров. Однако авторы не рассчитывали толщину слоев из-за отсутствия количественных данных о процессах структурообразования в растворах.[1, С.82]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.