Влияние природы и концентрации водных растворов электролитов на иммерсионное и контактное смачивание

Протекание процессов на границе разделатвердое теложидкость во многом определяется природой поверхности твердого тела. Поэтому в обзоре следует остановиться на рассмотрении вопросов, касающихся физикохимических свойств поверхности кварца. Известно б, что структура кремнезема представляет собой трехмерную сетку тетраэдров i0 центре которых находятся атомы кремния, а вершины образованы атомами кислорода. При расколе кристалла кварца в вакууме на его поверхности остаются незавершенные участки сетки тетраэдров свободнорадикальная поверхность. Физикохимические свойства поверхности кварца. Экспериментальное подтверждение образования свободных радикалов при расколе кварца в вакууме получено, в частности, в работе Бутягина Г8Д, где исследовались спектры ЭПР от порошков кварца, диспергированного при К в атмосфере аргона. К. Если радикалы типа I и П оказываются рядом, то они могут замыкаться с образованием напряженных силоксановых мостиков. При взаимодействии с водой на воздухе валентноненасыщенные связи гидратируются с образованием силанольных групп. Перенапряженные силоксановые мостики также гидратируются с образованием силанольных групп. Таким образом, в атмосфере паров воды поверхность кварца всегда гидратирована, т. ЗЛО2 см2. В работе 9 при дроблении кварца в вакууме тор была обнаружена близкая концентрация радикалов 2. Ю2 см2. Согласно 8, обнаруженные радикалы отно
лентносвязанные ОНгруппы. Аморфные кремнеземы и стекла имеют тетраэдрическую структуру, аналогичную кристаллическому кварцу, но в них отсутствует дальний порядок и атомы кремния находятся на большем расстоянии от соседей ТО. Поэтому, поверхности аморфного кремнезема и силикатных стекол также гидратированы и их гидроксильный покров построен аналогично кварцу. Наблюдаются лишь. ОНгрупп на разных образцах кремнезема. В 1 детально рассмотрены вопросы, связанные с гидратным покровом диоксида кремния. Исследовались как высокодисперсные образцы силикагели, аэросилы, так и грубодисперсные образцы кварца и кварцевого стекла. Удельные поверхности исследованных образцов лежали в диапазоне от 2,4 до 5 м2г. Зависимость степени гидратации А различных образцов 0 от температуры прокаливания свидетельствует о наличии точки перегиба в области температур К. Измерение теплот смачивания 0. Эти факты говорят о том, что вода, выделяющаяся до К и при более высоких температурах, имеет разное происхождение. При низких температурах удаляется вода, слабо связанная с поверхностью, при более высоких температурах удаление воды обусловлено разрушением гидроксильного покрова. В литературе приводятся различные значения температурных границ удаления адсорбированных молекул воды, низкие К и очень высокие К , . Для более детального изучения этого вопроса необходимо воспользоваться другими методами исследования, например ИКспектроскопией и спектроскопией ЯМР. Привлечение этих методов показывает, что в области температур прокаливания к поверхность 0 в основном э освобождается от молекул воды. ОНгрупп практически не изменяется. Результаты измерения степени гидратации поверхности высокодисперсных образцов кремнезема показывают, что при одних и тех же стандартных обработках К величины нхо меньше, чем средние величины, полученные из кристаллографических расчетов. Таким образом, даже при максимальной гидратации поверхность представляет собой не сплошной гидроксильный покров,как считают авторы , , а состоит из участков двух типов силанольных и силоксановых . Группы ОН на поверхности кремнезема расположены неоднородно. Тип А одиночные
ОНгруппы с расстоянием между протонами 5,0 5,2 А Эти группы составляют от всех гидроксилов поверхности. Тип Б парные группы ОН, принадлежащие одному и тому же, либо соседним атомам кремния с 2,5 2,6 А. Эти группы составляют гидроксилов. Тип В группы ОН, состоящие из трех и более гидроксилов с р 2,5 2,6 А. В этих группах находится гидроксилов. Результаты многих исследований на кварце , , силикагеле , , пористых стеклах , , аэросиле , , аморфных кремнеземах , доказывают, что поверхностные гидроксильные группы являются активными центрами для дальнейшей адсорбции воды.