Макет страницы
Поэтому было предложено различать пенообразователи по их структурирующему действию. К первой группе относятся вещества с низкой молекулярной массой (спирты, кислоты, амины, фенолы и др.), в растворах которых структу-рообразование практически отсутствует, а междупленочная жедкость быстро истекает. Вторую группу составляют мыла, синтетические коллоидные поверхностно-активные вещества, белки и другие водорастворимые высокомолекулярные соединения. Они образуют пены, в которых к определенному моменту времени резко замедляется истечение междупленочной жидкости. Возникающий в таких системах структурный каркас обеспечивает устойчивость пен.
Б. В. Дерягин с сотр. разработал термодинамическую теорию устойчивости свободных пленок. В соответствии с этой теорией длительное существование пленки объясняется высоким энергетическим барьером, отделяющим состояние относительно устойчивого, метастабильного, равновесия пленки от абсолютно устойчивых состояний системы после прорыва пленок. Одна из причин возникновения барьера — расклинивающее давление. Б. В. Дерягин и А. С. Титиев-ская экспериментально показали, что утончению пленок до толщины ниже равновесной для данного давления препятствует взаимодействие диффузных частей адсорбционных слоев пенообразователя.
Отметим еще два фактора, обеспечивающих устойчивость пленок: эффект Гиббса и эффект Марангони. Иногда эти эффекты рассматриваются совместно. Эффект Гиббса связан с изменением адсорбционного равновесия при растяжении пленки. Увеличение площади пленки приводит к уменьшению концентрации поверхностно-активного вещества в поверхностном слое, что, в свою очередь, увеличивает поверхностное натяжение, стремящееся сократить поверхность. Таким образом, при растяжении пленка проявляет упругие свойства. Для количественной характеристики эффекта Гиббса используется эластичность (упругость) Е, представляющая собой отношение изменения силы, стремящейся сократить площадь пленки с обеих сторон (25do), к изменению площади US:
£ = 2sg-. (Х.8)
Экспериментальные исследования, проведенные Дж. Китченером, показали, что эффект Гиббса зависит от концентрации поверхностно-активного вещества и толщины пленки. При низких концентрациях пенообразователя он проявляется незначительно.
