O przewidywaniu hydrofobowej koagulacji w oparciu o rozszerzoną teorię DLVO

• Autorzy: Skvarla J.

Warianty tytułu

EN

On the prediction of hydrophobic coagulation by the extended DLVO model

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Parshley i Israelachvili [Colloids Surfaces, 2, 169, 1981] zastosowali proste wyrażenie wykładnicze krótkiego zasięgu do przybliżonego opisu energii potencjalnej oddziaływań hydrofobowych pomiędzy dwoma płytkami miki. Mika użyta do badań była hydrofobizowana poprzez adsorpcję in situ kationowego surfaktanta. Wyeliminowali oni współczynnik przed wyrażeniem wykładniczym dzięki użyciu prostego równania Li i Neumanna [J. Colloid and Interface Sci., 137, 304 (1990)] pozwalającego na obliczania napięcia międzyfazowego. Dla zweryfikowania modelu rozszerzonej teorii DLVO dla hydrofobowej koagulacji przeprowadzono serię eksperymentów z wodną zawiesiną drobnych ziaren syderytu, które stopniowo hydrofobizowano poprzez adsorpcję oleinianu sodu przy dwóch siłach jonowych. Dodatkowo, wyznaczono eksperymentalnie takie parametry modelu jak potencjał dzeta oraz kąt zwilżania wodą. Uzyskano zadawalającą korelację (R≈0.99) pomiędzy napięciem elektrycznym na fotodiodzie, będącym względną eksperymentalną miarą stopnia koagulacji hydrofobowej, które rejestrowano po zadanym czasie sedymentacji suspensji syderytu, oraz teoretycznie obliczonym maksimum całkowitej energii potencjalnej koagulacji. Przetestowano również dwa inne, dostępne w literaturze, wyrażenia na oddziaływania hydrofobowe dalekiego zasięgu, które wykazały słabą korelację z danymi ksperymentalnymi.

EN

A single short-range exponental, obtained for two mica sheets hydrophobized by in situ adsorption of cationic surfactants [Pashley and Israelachvili, Colloids Surfaces, 2, 169 (1981)], was used to approximate the hydrophobic interaction potential energy. The prefactor of the exponential was estimated by using a simple equation of state for interfacial tensions [Li and Neumann, J. Colloid Interface Sci., 137, 304 (1990)]. To verify the simple extended DLVO model of hydrophobic coagulation, a series of experimental tests on a fine siderite suspension with particles gradually hydrophobized by adsorption of sodium oleate surfactant was performed at two ionic strengths. The model parameters (ζ potential and water contact angle) of the siderite particles were determined experimentally. A satisfactory (R≈0.99) correlation between the photodiode voltage, detected after a selected period of time of the siderite suspension sedimentation being an experimental measure of the extent of hydrophobic coagulation, and the theoretically calculated total potential energy maximum was obtained. Two other long-range exponential expressions of the hydrophobic interaction available in the literature were also tested, which provided a poor correlation with the presented experimental results.

Słowa kluczowe

PL

koagulacja hydrofobowa; teoria DLVO

EN

hydrophobic coagulation; DLVO model

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2002
• Tom: R. 3, nr 1
• Strony: 1--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., wykr., tab.

Twórcy

autor

Skvarla J.

• Technical University of Košice, Department of Mineralurgy and Environmental Technologies; Park Komenského 19, 043 84 Košice, Slovak Republic

Bibliografia

• 1. Xu, Z, and Yoon, R.H., J. Colloid Interface Sei., 132, 532 (1989).
• 2. Xu, Z, and Yoon, R.H., J. Colloid Interface Sei., 134, 427(1990).
• 3. Rabinovich, Ya.I., and Derjaguin, B.V., Colloids Surfaces, 30, 243 (1988).
• 4. Israelachvili, J.N. and Pashley, R.M, Nature (London), 300, 341 (1982).
• 5. Song, S., and Lu, S., J. Colloid Interface Sei., 166, 35 (1994).
• 6. Israelachvili, J., and Pashley, R.M. J. Colloid Interface Sei., 98, 500 (1984).
• 7. Skvarla, J., J. Colloid Interface Sei., 155, 506 (1993).
• 8. Usui, S., Imamura, Y., and Barouch, E., J. Disp. Sei. Technol., 8, 359 (1987).
• 9. Zhou, Z, Wu, P., and Ma, Ch., Colloids Surfaces, 50, 177(1990).
• 10. Leong, Y.K., Boger, D.V., Scales, P.J., and Healy, T.W., J. Colloid Interface Sei., 181, 605(1996).
• 11. Skvarla, J., Advan. Colloid Interface Sei., 91, 335 (2001).
• 12. Carambassis, A., Jonker, L.C., Attard, P., and Rutland, M.W., Pliys. Rev. Lett., 80, 5357(1998).
• 13. Boehlke, U.С., Remmler, Т., Motschmann, H., Wurlitzer, S., Hauwede, J., and Fischer, Th.M., J. Colloid Interface Sei., 211, 243 (1999).
• 14. Mahnke, J., Stearnes, J., Hayes, R.A., Fornasiero, D., and Ralston, J., Phys. Chem. Chem. Phys., 1, 2793 (1999).
• 15. lshida, N., Kitioshita, N., Miyahara, M., and Higashitani, K., J. Colloid Interface Sei., 216, 387 (1999).
• 16. Considine, R.F., Hayes, R.A., and Horn, R.G., Langmuir, 15, 1657 (1999).
• 17. Considine, R.F. and Drummond, C.J., Langmuir, 16, 631 (2000).
• 18. Yakubov, G.E., Butt, H-J., and Vinogradova, 0., J. Phys. Chem., 104, 3407(2000).
• 19. Ishida, N., Sakamoto, M., Miyhara, M., and Higashitani, K., Langmuir, 16, 5681 (2000).
• 20. Ishida, N., Inoue, Т., Miyahara, M., and Higashitani, K„ Langmuir, 16, 6377 (2000).
• 21. Ederth, T. and Liedberg, В., Langmuir, 16, 2177(2000).
• 22. Karaman, M.E., Ninliam, B.W., and Pashley, R.M., J. Phys. Chem., 100, 15503 (1996).
• 23. Zhou, ZA, Xu, Z., and Fincli, J.A., J. Colloid Interface Sei., 179, 311 (1996).
• 24. Pashley, R.M., and Israelachvili, J.N., Colloids Surfaces, 2, 169(1981).
• 25. Pashley, R.M., McGuiggan, P.M., Ninham, B.W., and Evans, D.F., Science (Washington, D.C.),: 1088 (1985).
• 26. Yoon, R.H., and Ravishankar, S.A., J. Colloid Interface Sei., 179, 391 (1996).
• 27. Spalla, O., Curr. Opin. Colloid Interface Sei., 5, 5(2000).
• 28. Gregory, J., J. Colloid Interface Sei., 83, 138(1981).
• 29. Derjaguin, B.V., Churaev, N.V., and Muller, V.M., 1987. Surface forces. Nauka, Moscow (in Russian).
• 30. Verwey, E.J.W. and Overbeek, J.Th.G., 1948.Tlieory of the stability of lyophobic colloids. Elsevier Amsterdam, 205 p.
• 31. Li, D. and Neumann, A.W., J. Colloid Interface Sei., 137, 304(1990).
• 32. Li, D. and Neumann, A.W., Advan. Colloid Interface Sei., 39, 299 (1992).