Изотермы адсорбции

Изотермы адсорбции весьма полезны для понимания процес­сов, происходящих в пигментных дисперсиях. Например, можно ожидать, что если пигмент ТЮ2 диспергирован в бутилацетате, ксилоле или уайт-спирите при использовании одного и того же диспергатора [54], то энергия притяжения в соответствии со зна­чениями констант Гамакера для соответствующих растворителей должна быть расположена в следующем порядке: VV>V>V, где V — энергия притяжения в уайт-спирите, Vк — энергия притяжения в ксилоле; V — энергия притяжения в бутилацетате.

Так как стабилизатор полностью адсорбирован (т. е. толщина барьера постоянна), он должен обеспечить наилучшую стабиль­ность в растворе бутилацетата. Однако вискозиметрические измерения показывают, что наблюдается обратная последова­тельность, т. е. дисперсия с наименьшей флокуляцией получается в уайт-спирите, затем в ксилоле и наихудшая — в бутилацетате. Изучение изотерм адсорбции сразу же позволяет установить, что поверхностная концентрация наименьшая в случае бутил — ацетата (см. рис. 5.14), а следовательно наиболее слабые стаби­лизирующие барьеры образуются в растворе бутилацетата.

Изотермы адсорбции можно легко определить, помещая опре­деленное количество пигмента в известном количестве раствора полимера в стеклянные банки с маленькими стеклянными бусин­ками (диаметр примерно 0,75 см) для ускорения диспергирова­ния и помещая банку примерно на 24 ч на вращающиеся валики. Последующее центрифугирование дает возможность отделить не­прерывную фазу, после чего количество адсорбированного мате­риала может быть определено, как описано в [54].

Альтернативный метод определения изотерм заключается в том, что пигмент помещают в хроматографическую колонку и

Изотермы адсорбции

Концентрация раствора, г/100 мл

Рис. 5.14. Изотермы адсорбции димера 1.2-гидроксистеариновой кислоты на ТЮ2: / — в уайт-спирите; 2 — в ксилоле; 3 — в бутилацетате [54]

Пропускают через него разбавленный раствор адсорбата, как описано Краулом [93].

Преимущество хроматографического метода состоит в том, что он дает возможность легко определить избирательную и обра­тимую адсорбцию. Метод хорошо работает в случае органиче­ских пигментов, однако в случае пигментной ТЮг скорость проте­кания через слой пигмента очень мала, что делает этот метод на­много менее привлекательным, чем кажется на первый взгляд.

Updated: 01.12.2011 — 14:56