Investigations of imbibition and wetting properties of aqueous solutions of sodium dodecyl sulfate on porous beds of hydrophilic and hydrophobic materials

• Autorzy: Mizerski A. , Neffe S.

Warianty tytułu

PL

Badania nasiąkania i właściwości zwilżających wodnych roztworów siarczanu dodecylo sodu na porowatych złożach materiałów hydrofilowych i hydrofobowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The kinetic of imbibition of porous beds of different materials, with water solutions of sodium dodecylsulfate was investigated. The following materials were used: four kinds of active carbons: Norit R 08 EXTRARA, Norit ROROX 08, DTO and Merck; three kinds of mineral coals: hard coal, brown coal and peat; two kinds of graphite: natural Ceylon graphite, synthetic Acheson graphite and powdered sulfur. The kinetics of imbibition was tested using the capillary rise method, with the flow of liquid in the upward direction. The results are presented in the form of graphs showing changes of the saturation versus the time of imbuing the layer. Also, the influence of adsorption of sodium dodecyl sulfate from the solutions on the kinetics of wetting was investigated. The results showed that mineral coals, graphite and sulfur did not imbibed water easily, while active carbons and synthetic graphite were hydrophilic, though in different degrees, and had high imbibition coefficient. These findings were discussed in the aspect of their usefulness in the fire fighting technology.

PL

Przeprowadzono badania kinetyki nasycania porowatych warstw różnych materiałów za pomocą wodnych roztworów dodecylosiarczanu sodu. Badania wykonano dla następujących materiałów: czterech rodzajów węgli aktywnych: Norit R 08 EXTRARA, Norit ROROX 08, DTO i Merck; trzech rodzajów węgli kopalnych: węgla kamiennego, węgla brunatnego i torfu; dwóch rodzajów grafitów: naturalnego grafitu cejlońskiego, syntetycznego elektrografitu oraz sproszkowanej siarki. Kinetykę nasycania badano metodą wznoszenia kapilarnego, przy zastosowaniu przepływu cieczy od dołu do góry. Wyniki przedstawiono w formie zależności stopnia nasycenia warstw od czasu ich nasycania. Zbadano również wpływ adsorpcji dodecylosiarczanu sodu na kinetykę zwilżania warstw badanych materiałów. Uzyskane wyniki wykazały, że węgle kopalne, grafit naturalny i siarka trudno zwilżały się badanymi roztworami substancji powierzchniowo czynnych. Natomiast węgle aktywne i syntetyczny elektrografit były w różnym stopniu hydrofilowe i miały wysoki współczynnik nasycania. Wyniki badań zostały przedyskutowane pod kątem możliwości ich wykorzystania w technologii gaszenia podpowierzchniowych pożarów węglowych materiałów porowatych.

Słowa kluczowe

EN

surface effects on porous materials; surface active substances; fire fighting technologies

PL

zjawiska powierzchniowe; substancje powierzchniowo czynne; technologie przeciwpożarowe

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 61, nr 1
• Strony: 395--412
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Mizerski A.

autor

Neffe S.

• The Main School of Fire Service, Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] G. Aksielrud, M. Altszuler, Mass motion in porous materials, WNT, Warszawa, 1987.
• [2] J. Noggle, Physical Chemistry, Scott, Foresman and Company, Glenview, Illinois-Boston-London, 2nd Edition, 1989.
• [3] V. M. Starov, Surfactant solutions and porous substrates: spreading and imbibition, Advances in Colloid and Interface Science, 111, 2004, 3.
• [4] R. E. Ayala, E. Z. Casassa, G. D. Parfitt, A study of the applicability of the capillary rise of aqueous solutions in the measurement of contact angles in powder systems, Powder Technology, 51, 1, 1987, 3.
• [5] V. V. Berezkin, A. P. Ershov, N. E. Esipova, Z. M. Zorin, N. V. Churaev, Study of wetting of hydrophobic capillaries with surfactant solutions under external pressure, Colloid Journal, 41, 5, 1979, 849.
• [6] ISO 2271-1972 Surface active agents - Detergents - Determination of anionic-active matter (direct two-phase titration procedure), 1972.
• [7] A. W. Adamson, Physical chemistry of surfaces, Interscience Publishers, INC., New York, 1960.
• [8] H. Sonntag, Lehrbuch der Kolloidwissebschaft, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1977.
• [9] L. N. Maevskaya, Z. M. Zorin, N. W. Churaev, Imbibition of aqueous surfactant solutions on hydrophobic porous bodies, Colloid Journal, 39, 6, 1977, 1081.
• [10] V. V. Berezkin, Z. M. Zorin, N. V. Frolova, N. V. Churaev, Kinetics of imbibition of surfactants solutions into capillaries, Colloid Journal, 38, 5, 1976, 895.
• [11] V. M. Starov, S. A. Zhdanov, M. G. Velarde, Capillary imbibition of surfactant solutions in porous media and thin capillaries: partial wetting case, Journal of Colloid and Interface Science, 273, 2004, 589.
• [12] Handbook of Chemistry and Physics, Editor-in-Chief West, R. C., CRC Press Enc. Boca Raton, Florida, 67th edition, 1986-87.
• [13] S. Neffe, A. Mizerski, Adsorption of sodium dodecyl sulfate from aqueos solutions on dispersed carbon materials, Przemysł Chemiczny, 11, 2000.
• [14] P. Somasundaran, Physico-chemical aspects of adsorption of surface active agents on minerals, Croatica Chemica Acta, 52, 2, 1979, 67.
• [15] D. A. Fridriksberg, K. P. Tikhomolova, M. P. Sidorova, Electrokinetic Study of Adsorption Layers on Different Surfaces, Croatica Chemica Acta, 52, 2, 1979, 125.
• [16] A. Mizerski, K. Pazderski, M. Sobolewski, B. Zaleski, D. Zwolińska, Problems of wetting of hydrophobic materials, Biuletyn Informacji Technicznej, 1989, 3.
• [17] A. Mizerski, Impact of surface active substances on the kinetics of wetting of layers of porous materials (Wpływ substancji powierzchniowo czynnych na szybkość zwilżania warstw materiałów porowatych), PhD Thesis, Military University of Technology, 2000.