ГИДРОКСИД АЛЮМИНИЯ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТОЙ (СТЕАРАТ АЛЮМИНИЯ)

Стеарат алюминия (условно обозначим как AlSt) образуется на границе контакта водного раствора хлорида алюминия при pH = 6-7 и раствора стеариновой кислоты в масле [49, 112].

Раствор А1С13 в воде имеет кислую реакцию, а при добавлении щелочи до pH > 5 образуется золь гидроксида алюминия. Точка нулевого заряда частиц А1(ОН)3, приготовленных выщелачиванием водорастворимых солей алюминия равна pH = 6,7 [161].

При встряхивании такого золя с раствором стеариновой кислоты в масле на поверхности раздела масло/вода молекулы кислоты химически адсорбируются на поверхности микрохлопьев А1(ОН)3, образуя стеарат алюминия, способный стабилизировать эмульсии обоих типов (М/В и В/М) в зависимости от концентрации компонентов.

Стеариновая кислота (HSt) - маслорастворимое ПАВ. Чем больше концентрация кислоты в масле при определенной концентрации золя, тем в большей степени гидрофобизируются частицы А1(ОН)3.

На рис. 53 показан тип формируемых эмульсий для концентрации

хлорида алюминия СА1С1^ = 0,01 % (с добавлением NaOH до pH = 7,5)

по данным Круглякова с соавт. [49], а также гистерезисные краевые углы смачивания твердой фазы, измеренные методом прижатой капли на поверхности межфазного слоя, перенесенного на подложку [49].

Тип эмульсий (а) и краевые углы (б) в зависимости от концентрации стеариновой кислоты С$ для 0,01% гидроксида алюминия

Рис. 53. Тип эмульсий (а) и краевые углы (б) в зависимости от концентрации стеариновой кислоты Сн$( для 0,01% гидроксида алюминия: 1 - углы оттекания воды 0„. (натекания масла на гидрофильной стороне межфазной пленки), 2 - углы натекания воды 0„ (на гидрофобной стороны пленки).

Угол 0И, измерен при натекании капли масла с гидрофильной стороны межфазной пленки, 0„ - при натекании водной капли с гидрофобной стороны пленки.

Эмульсии были устойчивы в отношении коалесценции в гравитационном поле течение суток, а при более высокой концентрации эмульгатора (Сд/с/ч =0,1 %, pH = 6,5; Сн5(= 0,015 %) и при приложении перепада давлений. Здесь - концентрация стеариновой кислоты в масле,

Сма - концентрация водного раствора хлорида алюминия, из которого путем выщелачивания получали дисперсию А1(ОН)3.

На рис. 54 показан тип образующихся эмульсий в зависимости от концентрации стеариновой кислоты в масле для концентрации хлорида алюминия в водной фазе 0,2 % (с добавлением ЫаОН до pH = 7,5). Фаза масла - дизельное топливо или гептан. При добавлении масла по каплям к воде до объемной доли срм = 0,5 эмульсии типа М/В получали в интервале концентраций кислоты 0-0,2 %. Эмульсии В/М получали при добавлении водной фазы к углеводороду, содержащему более 0,04 % кислоты.

Тип эмульсий в зависимости от концентрации стеариновой кислоты Снб! для 0,2 %-го раствора А1С1 (с добавлением ЫаОН до pH = 7,5)

Рис. 54. Тип эмульсий в зависимости от концентрации стеариновой кислоты Снб! для 0,2 %-го раствора А1С13 (с добавлением ЫаОН до pH = 7,5).

При встряхивании изначально равных объемов фазы масла и воды область перехода от устойчивых эмульсий М/В к устойчивым эмульсиям В/М соответствовала концентрации 0,03-0,05 %.

Сравнивая рис. 53 и 54, можно заключить, что для концентраций А1С13 0,01-0,2 % получение прямых эмульсий, стабилизированных стеаратом алюминия, при добавлении масла к воде небольшими порциями, можно ожидать еще при соотношении концентраций СНЗТА1С/3 < 1-

1,5, а получение обратных эмульсий путем добавления воды к маслу наблюдается уже при СН5ТА1С/3 > 0,2.

Контрольный опыт показал, что раствор стеариновой кислоты в масле (гептане) не стабилизирует эмульсии в отсутствие твердых частиц А1(ОН)3.

Из дисперсии А1(ОН)3 без стеариновой кислоты получена устойчивая прямая эмульсия.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >