Дисперсная система

[alsaq]

Имеется дисперсия органического вещества в органическом веществе. Наблюдается такая картина, что при увеличении количества дисперсной фазы уменьшается размер этих частиц. По идеи, чем больше концентрация, тем больше вероятность образования водородных связей, тем больше частицы, но здесь совсем обратный эффект. Как это можно объяснить? Заранее спасибо.

[arkansas]

Любопытно бы узнать, дисперсия какого вещества в каком веществе имеется. Предположение такое: дисперсная фаза сама обладает поверхностно-активными свойствами в системе жидкость-жидкость. Поскольку поверхностная энергия растет как квадрат линейного размера частиц, а концентрация - как куб, жидкости будет энергитически выгоднее диспергироваться с увеличением концентрации.

Кстати, самодиспергирующиеся системы - не такая уж большая редкость, они стабильны за счет энтропийного фактора.

Изменено 17 Апреля, 2011 в 14:47 пользователем arkansas

[alsaq]

Спасибо за ответ!

Вообщем, есть 2 дисперсии, у обеих дисперсионная среда –акрилат. В первой дисперсии происходит взаимодействие изоциантных групп с обычным ароматичным амином, т.е. образуется полиуретан, распределенный в акрилате. При увеличении количества дисперсной фазы на 10%, размеры частиц увеличиваются с 5 до 4000 нм. Можно ли такой резкий скачок объяснить только водородными связями?

Во второй дисперсии изоцианатные группы реагируют с аминными группами бутадиен-акрилнитрил-сополимера. У этой дисперсии совсем другой эффект: при увеличении дисперсной среды на 10% размер частиц уменьшается с 4000 до 2 нм. Я не могу найти причину столь большой разницы как между дисперсиями (обе созданы при одинаковых условиях), так одной и той же дисперсии с различной концентрацией дисперсной фазы.

Изменено 27 Апреля, 2011 в 14:54 пользователем alsaq

[arkansas]

В первой дисперсии происходит взаимодействие изоциантных групп с обычным ароматичным амином, т.е. образуется полиуретан, распределенный в акрилате.

Если образуется полимер, то использовался как минимум диизоцианат и диамин, не так ли? К слову, этот полимер не полиуретаном зовется, а полимочевиной.

При увеличении количества дисперсной фазы на 10%, размеры частиц увеличиваются с 5 до 4000 нм. Можно ли такой резкий скачок объяснить только водородными связями?

Во второй дисперсии изоцианатные группы реагируют с аминными группами бутадиен-акрилнитрил-сополимера. У этой дисперсии совсем другой эффект: при увеличении дисперсной среды на 10% размер частиц уменьшается с 4000 до 2 нм. Я не могу найти причину столь большой разницы как между дисперсиями (обе созданы при одинаковых условиях), так одной и той же дисперсии с различной концентрацией дисперсной фазы.

Ваш сополимер как-то еще функциализован аминогруппами, верно? Вы уверены, что реакции прошли полностью и системы достигли равновесия? Бутадиен-акрилонитрильные сополимеры, кстати, неплохо растворяются в эфирах типа этилацетата, и я удивлен, что тот не растворился в акрилате. В системе "макромолекулы - дисперсионная среда" существует множество всяких взаимодействий, не только водородная связь. И оценить, какое из них превалирует, "на глаз" очень сложно. В 1-м приближении для этого можно посчитать фактор растворимости по Хансену (δ²) или ГЛБ. Но мне, вообще, что-то кажется странной такая большая разница в размерах. Может, все-таки системы неравновесные?

[alsaq]

К слову, этот полимер не полиуретаном зовется, а полимочевиной

совешенно верно.

Ваш сополимер как-то еще функциализован аминогруппами, верно?

да, на концах сополимера находятся амино-группы,основанные на 2-метилпентамeтилендиамине

Вы уверены, что реакции прошли полностью и системы достигли равновесия?

Методом ИКС не были обнаружены ни изоцианатные ни амино-группы.Под равновесием вы понимаете химическое равновесие,то есть можно предположить,что возможна обратная реакция?То есть маленькие размеры частиц-это эдукты?

Бутадиен-акрилонитрильные сополимеры, кстати, неплохо растворяются в эфирах типа этилацетата, и я удивлен, что тот не растворился в акрилате.

Очень интересно,я такой информации не находила,не подскажите,где об этом можно прочитать?

В 1-м приближении для этого можно посчитать фактор растворимости по Хансену (δ2) или ГЛБ

а разве ГЛБ не для водной среды?

[Jinn]

3 вопроса:

1) Каким методом Вы определяете размер частиц?

2) Какая молекулярная масса бутадиен-нитрильного сополимера (может частицы в 2 нм это уже его истинный раствор в акрилате)?

3) Каким методом получены и каким методом доказаны именно концевые аминогруппы?

[alsaq]

1. Методом динамического рассеяния света

2.молекулярная масса 3740

3.я использовала готовый продукт,формулу этого вещества представлю ниже

[Jinn]

Ясно. Продукт из Ярославля или импортный? На мой взгляд этот низкомолекулярный сополимер должен истинно растворяться в акрилате (хотя и не знаю, какой именно акрилат Вы берете) и здесь уже нельзя говорить о дисперсионной среде и дисперсной фазе. Даже высокомолекулярный сополимер растворяется (есть такой товарный продукт для модификации эпоксидных покрытий - раствор бутадиен-нитрильного каучука в бутилацетате). И потом... При расчете размеров частиц в Ваших системах возможно присутствует систематическая ошибка. Любой метод определения размера частиц дисперсной фазы, связанный со светорассеянием, требует введения при расчете значений показателей преломления дисперсионной среды и дисперсной фазы. Если у Вас частицы способны хотя бы набухать (уж не говоря об истинном растворении), показатель преломления дисперсной фазы - непредсказуем.Оптическая плотность может падать как при уменьшении размера частиц, так и при разбухании их в растворителе.

[arkansas]

Под равновесием вы понимаете химическое равновесие,то есть можно предположить,что возможна обратная реакция?То есть маленькие размеры частиц-это эдукты?

Под равновесием я понимал состояние, при котором система не будет ощутимо менять свой состав во времени, т.е. помимо полноты протекания реакции подразумевалось и растворение полимера до постоянной концентрации. Обратная реакция, как и переэтерификация уреида, едва ли возможны в нейтральной среде.

Очень интересно,я такой информации не находила,не подскажите,где об этом можно прочитать?

Я нашел эту информацию по первой же ссылке на запрос "butadiene-acrylonitrile solubility" или "nitrile rubber solubility" в гугле. Правда, без конкретных цифр.

а разве ГЛБ не для водной среды?

ГЛБ рассматривается как мера распределения вещества между водной и масляной фазой. Чем оно ниже, тем вещество менее растворимо в воде, т.е. менее полярно. Равные числа свидетельствуют о близкой полярности, или, пользуясь древним наблюдением растворимоссти подобного в подобном, можно делать вывод о смешиваемости, сочетаемости таких соединений. Я имел в виду сравнение чисел ГЛБ для полимеров и акрилата, приведенного к той же длине. Тогда можно было бы угадать их диспергируемость или хотя бы структуру мицелл.