Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Time scale of the three-phase contact formation by the bubble colliding with hydrophobic surface in n-pentanol and n-octanol solutions

100%

Krasowska M. , Małysa K.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2005

|

tom Vol. 39

21-32

EN

Phenomena occurring during collisions of the bubble rising in distilled water, n-pentanol and n-octanol solutions with hydrophobic Teflon plates of different roughness were studied using highspeed Camera (1182 Hz). It was found that even in the case of such hydrophobic solid surface as Teflon the bubble attachment didn't need to occur at first collision. In distilled water the bubble could bounce a few times without attachment. Presence of surface active substance facilitated the attachment as well as lowered the bubble local velocity. Time-scale was shortened in the case "medium rough" Teflon from ca. 40 ms (in distilled water) to 16 ms (in the case of 0.00003 M n-octanol solution), while at the "rough" surface the attachment occurred in 4 ms in both systems. It was observed that surface roughness and presence of gas bubbles at Teflon surface were crucial for the time-scale of the bubble attachment. With increasing surface roughness and immersion time into solution of the Teflon plate the probability that the bubble be attached at once was increased.

PL

Przy użyciu szybkiej kamery (1182 klatki na sekundę) badano procesy zachodzace podczas kolizji bańki z hydrofobowymi płytkami teflonowymi o różnym stopniu szorstkości. Pomiary wykonano w wodzie destylowanej oraz w roztworach n-pentanolu i n-oktanolu. Zaobserwowano, że nawet przy tak hydrofobowej powierzchni, jaką jest Teflon, przyczepienie bańki nie musi nastąpić podczas pierwsz kolizji. W wodzie destylowanej bańka może odbić się kilkakrotnie zanim utworzy się kontakt trójfazow Obecność substancji powierzchniowo aktywnej przyspiesza przyczepienie bańki, jak również zmniejs? jej prędkość. Ze wzrostem szorstkości badanych powierzchni ulegał skróceniu czasu potrzebny d utworzenia kontaktu trójfazowego i przyczepienia bańki do powierzchni teflonu. W przypadku teflonu "i średnim stopniu" szorstkości powierzchni czas ten został skrócony z 40 ms (dla wody destylowanej) d( 16 ms (dla 0.00003 M roztworu n-oktanolu). W przypadku teflonu "szorstkiego" zarówno dla wód) destylowanej, jaki i 0.00003 M roztworu n-oktanolu czas potrzebny do utworzenia kontaktu trójfazowego wynosił 4ms. Szorstkość powierzchni i obecność mikro-pęcherzyków na badanych powierzchniach teflonu wydają się być kluczowymi czynnikami decydującymi o czasie tworzenia kontaktu trójfazowego. Wraz ze wzrostem szorstkości powierzchni oraz wydłużaniem czasu immersji płytki w roztworze ulega) skróceniu czas potrzebny do przyczepienia bańki.

2

Influence of solution pH and electrolyte presence on bubble velocity in anionic surfactant solutions

100%

Krzan M. , Małysa K.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2009

|

tom Vol. 43

43-58

EN

Influence of sodium n-dodecyl sulfate (SDDS) concentration, presence of electrolytes (NaCl and KCl) and the solution pH variation on profiles of the bubble local velocity and values of the bubble terminal velocity were studied. It was found that in SDDS solutions the bubble accelerated rapidly af ter the detachment and either a maximum was observed (low SDDS solution concentrations) followed by a period of monotonic decrease or the terminal velocity was attained immediately after the accel eration stage (high SDDS concentrations). Addition of the electrolyte and/or the pH variation caused significant diminishing the local velocity in low concentrations solutions and lowering the bubble terminal velocity to a value characteristic for SDDS solutions of high concentrations. This effect of electrolyte and pH on the bubble velocity variations was attributed to lowering surface tension of the SDDS solutions.

PL

Wyznaczono profile prędkości lokalnych oraz zmiany prędkości granicznych pęcherzyków powietrza w roztworach n-dodecylosiarczanu sodu (SDDS) o różnych stężeniach, w obecności różnych elektrolitów (NaCl i KCl) oraz przy różnych pH roztworów. Stwierdzono, że przy niskich stężeniach SDDS pęcherzyki po oderwaniu od kapilary zaczynają wypływać z dużym przyspieszeniem początkowym i osiągają maksimum, po którym występuje etap zmniejszenia prędkości, aż do osiągnięcia stałej wartości granicznej. W wysokich stężeniach przyspieszenie było niższe, a prędkości graniczne ustalały się bezpośrednio po etapie przyspieszenia - nie występowało maksimum. Stwierdzono, że dodatek elektrolitów do badanych roztworów oraz zmiany pH roztworów powodują drastyczne zmniejszenie prędkości lokalnych przy niskich stężeniach SDDS i obniżenie prędkości granicznej aż do wartości charakterystycznej dla wysokich stężeń SDDS. Zjawisko to związane było jest ze znacznym obniżeniem napięcia powierzchniowego w roztworach po dodaniu elektrolitu oraz po zmianie pH.

3

Prędkości lokalne oraz rozmiar i kształt baniek w roztworach heksanolu-1 i nonanolu-1

100%

Krzan M. , Małysa K.

|

tom Vol. 48, nr 22

99-102

PL

Wyznaczono prędkości lokalne, rozmiary i kształt baniek w zależności od odległości od kapilary, (na której wytwarzano pojedyncze bańki) oraz stężenia roztworów heksanolu-1 i nonanolu-1. Pomiary wykonano w kolumnie szklanej o przekroju kwadratowym stosując oświetlenie stroboskopowe (częstotliwość błysków lampy 100-200 Hz). Stwierdzono, że prędkości lokalne baniek początkowo rosną z odległością od kapilary, a następnie osiągają stałą prędkość tzw. prędkość graniczną. Prędkości graniczne, stopień deformacji i rozmiar bańki maleją ze wzrostem stężenia roztworu. Stwierdzono, że w zakresie wysokich stężeń alkoholi uzyskane wyniki doświadczalne wykazują dobrą zgodność z prędkościami granicznymi baniek obliczonymi z modeli teoretycznych opisujących nich baniek przy dużych liczbach Reynolds'a, w roztworach substancji powierzchniowo aktywnej.

EN

Local velocities, size and shape of the bubbles departing from the capillary orifice were measured as a function of the distance for different concentrations of hexanol-1 and nooanol-1 solutions. Experiments were performed in a square (40x40 mm) glass tube using a stroboscopic illumination (100-200 Hz). It was found that the local velocities initially were increasing with distance from the capillary and then next reached a terminal value. Terminal velocity, deformation and bubble size were decreasing with increasing concentration of the alcohol. It was found that at high alcohol concentrations the experimentally determined terminal velocity values are in a good agreement with that ones calculated from the theoretical models describing motion of the bubbles at high Reynolds numbers in solutions of surface active substances.

4

Foam rupture under combined action of gravity and centrifugal force

100%

Jachimska B. , Małysa K.

|

2000

|

tom Vol. 48, No. 2

167-179

EN

The effect of additional centrifugal force on stability and volume of the foam formed was studied. Foamability of butanol-1 solutions was studied using the combined pneumatic-mechanical method in which foam was formed by air supplied through the sintered glass and simultaneous action of the mixer rotations. The effect of centrifugal force on the time of rupture of the foam column was determined from measurements of its lifetime either when (i) both the gas supply and mixer rotations were switched off, or (ii) only the gas supply was switched off (the mixer rotated all the time). It was found that in the presence of mixer rotations the time of rupture was always significantly higher, and varied with the velocity of mixer rotations. Longer lifetimes of foam columns in the presence of mixer rotations indicate that the gravitational drainage was slowed down by the centrifugal force exerted by the mixer on foam, and acting in a direction perpendicular to the gravity. A simple model taking into account the influence of additional centrifugal force on gravitational syneresis was elaborated. Model predictions stating that in the presence of centrifugal force the time of drainage should be longer and should depend on angular velocity of the mixer rotation are in a good agreement with the experimental data obtained.

5

Natural hydrophobicity and flotation ff fluorite

80%

Zawala J. , Drzymała J. , Małysa K.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2007

|

tom Vol. 41

5-11

EN

The free ascending bubble–fluorite surface collision test showed that the three phase contact (TPC) was formed and time of the TPC formation was strongly affected by the roughness of the fluorite surface. The time of the TPC formation varied by an order of magnitude, from ca. 20 to 200ms, depending on the fluorite origin and surface roughness. The fact that the TPC was formed shows that fluorite can be considered as a naturally hydrophobic material. The contact angle formed by the bubble attached to fluorite plate was found to be 40 st. in comparison to 10-25 st. measured by flotometry and 55 st. by sessile drop. Thus, the macroscopic contact angle of fluorite depends on the method of measurement as well as its origin and color since colorless fluorites float better. Hydrophobicity of fluorite and the time of the three phase contact formation influence its flotation. The best flotation is observed in Hallimond tubes while flotation is significantly reduced or absent in laboratory flotation machines. This is very likely a result of relatively long time of the TPC formation and/or low hydrophobicity of fluorite, which is not enough to withstand the detachment force during enhanced hydrodynamics of larger flotation devices.

PL

Badania kolizji swobodnie wznoszącego się pęcherzyka z powierzchnią mineralną zanurzoną w wodze wykazały, że czas tworzenia się kontaktu trójfazowego silnie zależy od chropowatości powierzchni fluorytu. W zależności od chropowatości powierzchni fluorytu, czas kontaktu wynosił od 20 do 200ms. Tworzenie się kontaktu trójfazowego świadczy o naturalnej hydrofobowości fluorytu. Kąt zwilżania tworzony pomiędzy pęcherzykiem powietrza a płaska płytka fluorytową zanurzoną w wodzie wynosił 40 st. w porównaniu do wartości 10-15 st. uzyskanych metodą fotometryczną i 55 st. uzyskaną metodą siedzącej kropli. Zatem makroskopowy kąt zwilżania dla fluorytu zależy od metody pomiaru oraz pochodzenia próbki, a nawet jego koloru, gdyż barwne odmiany flotują lepiej. Hydrofobowość fluorytu oraz czas tworzenia się kontaktu trójfazowego wpływają na flotację. Najlepszą flotację obserwuje się w celce Hallimond, podczas gdy flotacja w mechanicznej maszynce laboratoryjnej jest znacząco zredukowana z powodu względnie długiego czasu tworzenia się kontaktu trójfazowego i/lub słabą hydrofobowością fluorytu, który nie wytrzymuje zwiększonych sił odrywania występujących w większych maszynach flotacyjnych.

6

The method of determination sizes rise velocities and Composition of aggregates floating to froth layer.

80%

Małysa K. , Ng S. , Czarnecki J. , Masliyah J.

|

tom Vol. 32

91-108

EN

The method of analysis of bubble-solids aggregates flow inside a flotation cell, beneath froth layer, is presented. Size, shape, rise velocity and number of the aggregates were determined using a device called the Luba tube. The experiments were carried out 25 degree C in 5.2 m diameter separation vesel used in a 100 tones per hour field pilot plant for oilsands processing. It was found that bitumen was transported to the froth layer in the form of irregular particles attached to aair bubbles. A wide range of the bitumen -air aggregate size (from 0.13 mm to 2.84 mm0 was observed with an average Feret diameter. I.e. an equivalent circular diameter of 0.68+-0.35 mm. Under steady state the average aggregate rise velocity was 6.8+-1.8 cm/s with velocities varying 3.0 to 12.6 cm/s. Mass of bitumen contained in a bitumen-air aggregate was determined on the basis of the experimental values of the aggregate size and rise velocity and the relationship describing velocity of anloaded contaminated (Model A) and clean (Model B) bubbles. It was found that mass of bitumen contained in a bubble-bitumen aggregate was of an order from 10 -6 to 10 -4 g depending on the aggregate dimension aannd the model used. The evaluated equivalent diameters of bitumen particle and air bubble making-up a bitumen-air aggregate were of a similar magnitude within ca. 0.2-1.2 mm range.

PL

Przedstawiano metodę pomiaru i analizy rozmiarów, kształtu oraz prędkości wznoszenia i składu agregatów flotacyjnych bańka-ziarna wypływających wewnątrz komory flotacyjnej do warstwy piany. Strumień agregatów bańka-ziarno płynących wewnątrz komory flotacyjnej buł monitorowany przy pomocy urządzenia nazwanego Luba tube. Zasada działania aparatu Luby polega na wyprowadzeniu powyżej piany strumienia agregatów płynących do warstwy piany. Kiedy cylinder napełniony wodą jest szczelnie przykryty, obrócony i zanurzony do szerszego pojemnika z wodą, wtedy także po usunięciu tego szczelnego przykrycia słup wody w cylindrze może być znacznie powyżej poziomu cieczy w szerokim pojemniku. Jeżeli pod ten otwarty koniec cylindra napłyną bańki lub agregaty flotacyjne to będą one wpływać do góry wewnątrz cylindra i ich przepływ może być obserwowany i rejestrowany powyżej brzegów szerokiego pojemnika (komory flotacyjnej) wypełnionego cieczą (pulpą). Wykonano badania agregatów bańka-bitumin wypływających do warstwy piany wewnątrz komory flotacyjne o średnicy 5.2 m używanej w pilotowej instalacji (100 ton/godz.) do opracowania niskoenergetycznego procesu przeróbki piasków roponośnych. Wyznaczono rozmiary, kształt oraz prędkość wzoszenia i zawartości części stałych w agregatach bańka-bitumin wypływających do warstwy piany oraz strumienie agregatów w różnych punktach komory flotacyjnej. Stwierdzono, że bitumin był transportowany do warstwy piany w postaci nieregularnych cząstek przyczepionych do baniek. Rozmiary agregatów bańka-bitumin były w zakresie od 0,13 do 2.84 mm, przy czym wartość średnia średnicy Fereta, tj. równoważnej średnicy kołowej, wynosiła 0.68 tolerancja + - 0.35 mm. W warunkach stanu stacjonarnego średnia prędkość wznoszenia agregatów bańka-bitumin wynosiła 6,8 tolerancja + - 1,8 cm, przy czym obserwowano prędkości agregatów od 3,0 do 12,6 cm/s. Obliczono masy bituminu zawartego w agregatach bańka-bitumin w oparciu wo wyznaczone rozmiary i prędkość ich wypływania oraz używając literaturowe zależności opisujące prędkość baniek w zanieczyszczonej surfaktantem (Model A) i czystej wodzie (Model B). Masa bitumu zawarta w badanych agregatach była rzędu od 10 -6 do 10 -4 g w zależnośći od rozmiarów agregatu. Wyznaczone równoważne średnice cząstek bituminu i baniek gazowych tworzących agregaty były podobnej wielkości w zakresie 0.2-1,2 mm. Strumień agregatów płynących do warstwy piany był różny w różnych punktach komory flotacyjnej. Najwięcej agregatów wypływało do warstwy piany był różny w różnych punktach komory flotacyjnej. Najwięcej agregatów wypływało do warstwy piany w pobliżu środka (lokalizacja 1-r =0,9 m), a najmniej w pobliżu ścian (lokalizacja 3-r =2,3 m) komory flotacyjnej. Stosunek liczby agregatów płynących do warstwy piany w lokalizacjach 1 i 3 wynosił 4,1 : 1. A zatem nie cała powierzchnia badanej komory flotacyjnej była wykorzystana równie efektywnie, co najprawdopodobniej było związane z nierównomiernym rozłożeniem nadawy w komorze.

7

Metoda monitorowania stężenia odczynników flotacyjnych w wodach obiegowych zakładów przeróbczych węgla przez pomiar prędkości pęcherzyków powietrza

80%

Małysa E. , Iwańska A. , Hanc A. , Małysa K.

|

tom T. 25, z. 3

109-120

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad zawartościami odczynników flotacyjnych w różnych punktach obiegu wodno-mułowego (nadawa na flotację, filtrat i woda obiegowa) zakładów przeróbczych kopalni węgla kamiennego Jankowice i Knurów, przy zastosowaniu prostej fizykochemicznej metody detekcji obecności substancji powierzchniowo aktywnych w wodzie. Metoda ta (zwana Simple Physicochemical Method for Detection - SPMD) polega na pomiarze prędkości pojedynczych pęcherzyków powietrza i wykorzystuje zjawisko zmniejszania prędkości wypływających pęcherzyków gazowych w obecności związków powierzchniowo czynnych. Wykonano także pomiary wpływu stężenia odczynników flotacyjnych Montanolu i Flotanolu na prędkości pęcherzyków powietrza i dzięki otrzymanym w ten sposób krzywym kalibracyjnym wyznaczono stężenia odczynników flotacyjnych w badanych próbkach wód obiegowych (w przeliczeniu na stężenie Montanolu oraz Flotanolu). Stwierdzono, że badane próbki wód obiegowych zawierały różne stężenia substancji powierzchniowo aktywnych. Ponadto, stężenia odczynników w wodach obiegowych ZP KWK Jankowice były o ponad rząd wielkości wyższe niż w ZP KWK Knurów - w wodach z Jankowic CMontanol = 0,89 mg/dm3, a wodach z Knurowa tylko 0,04 mg/dm3.

EN

Results of monitoring of concentrations of flotation reagents, at different points of the water circulating system (flotation feed, filtrate, circulating water) in the processing plants of the Knurów and Jankowice Coal Mines, are presented. The studies were carried out using a Simple Physicochemical Method for Detection (SPMD) of surface active substances in water. The SPMD method is based on measurements of variations of the bubble average velocity. Velocity of the rising bubbles is very sensitive to presence of surface active substances in water and decreases rapidly, at low concentrations of organic contaminants, with the solution concentration. The bubble velocity is lowered in surfactant solutions due to formation of the dynamic adsorption layer over surface of the rising bubble, which retards fluidity of its interface. When in surfactant solution the bubble surface is fully immobilized by the dynamic adsorption layer then the bubble velocity is by over 50% lower than in clean water. It was showed that the simple experimental set-up consisting of long glass tube with the capillary in bottom, air container and stop-watch enabled monitoring of variations of flotation reagent concentration in circulating waters of the coal processing plants. Precision of the SPMD method was found to be satisfactory when the time of the bubble rise over distance of 140 cm was measured 20 times and mean values were calculated. It was found that in all samples studied of the circulating waters the velocity of the rising bubbles was lower than in tap water. Moreover, values of the bubble velocity were systematically and significantly lower in the case of the samples from the water circulating system of the KWK Jankowice Processing Plant. Thus, flotation reagents were present in the circulating waters and their concentration was higher in circulating waters of the KWK Jankowice. Montanol and flotanol were chosen as the reference flotation reagents for determination concentration of the flotation reagents in the circulating waters. The dependences of the bubble rising velocity on concentration of montanol and flotanol were determined and the obtained calibration curves were used for calculation the flotation reagent concentration (expressed as equivalent concentrations of montanol and flotanol). It was found that the concentrations of the flotation reagents in circulating waters of the KWK Jankowice Processing Plant were by over order of magnitude higher than that ones in the KWK Knurów - CMontanol = 0,89 mg/dm3 in samples from Jankowice, while in samples from Knurów only 0,04 mg/dm3.

8

Wpływ efektów dynamicznych na stabilność filmu pianowego

80%

Jachimska B. , Warszyński P. , Małysa K.

|

tom Vol. 48, nr 22

91-94

PL

Wykonano pomiary czasów życia pojedynczej bańki na powierzchni roztworów alkoholi alifatycznych (C4, C6, C8, C9) o różnych stężeniach. W pomiarach badano wpływ szybkości adsorpcji SPA oraz wpływ indukowanego mchem nierównomiernego rozkładu pokrycia adsorpcyjnego na powierzchni bańki na stabilność filmów pianowych tworzonych na powierzchni roztworu. Stwierdzono, że czasy życia baniek są wyraźnie wyższe w przypadku n-butanolu i n-heksanolu, dla których równowagowe pokrycie adsorpcyjne zdążało się ustalić, a są najniższe dla n-nonanolu którego pokrycia adsorpcyjne na powierzchni odrywającej się bańki było o ponad 60% mniejsze od równowagowego. Zwiększenie odległości pokonywanej przez bańkę wypływającą do powierzchni swobodnej powoduje skrócenie średnich czasów życia, co pokazuje, że nich bańki w roztworze wywołuje nierównomierny rozkład zaadsorbowanego na jej powierzchni surfaktantu.

EN

Lifetimes of single bubbles at free surface of n-alkanols (C4, C6, C8 C9) solutions of different concentrations were determined. Influence of velocity of surfactant adsorption and motion induced non-uniform distribution adsorption coverage on stability of foam films formed at the solution surface was studied. It was found that the lifetime of bubbles were distinctly longer for n-butanol and n-hexanol, where the equilibrium adsorption coverages attained, and the shortest lifetimes were observed for n-nonanol where the coverage was by 60% lower equilibrium one. Longer rising distance of the bubble inside the solution results in lowering of the average bubble lifetimes, what shows that the motion leads to disequilibration of surfactant coverage over the bubble surface.

9

Composition of bitumen-air aggregates floating to froth layer during processing of two different oil sands.

80%

Ng S. , Warszyński P. , Zembala M. , Małysa K.

Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii

|

1999

|

tom Vol. 33

143-161

EN

Results of determination and analysis of the composition of bitumen-air aggregates floating layer during processing two types of the oil sands: an average grade (11.1% bitumen Estuarine ore) and a low grade (7.2% bitumen Marine ore) are presented. Flux of the bitumen-air aggregates floating to the froth layer inside the Syncrude Research EXP Primary Separation Vessel was monitored and recorded on videotapes using the Luba Tube sampling technique. Sequence of the frames grabbed from these video recordings were analysed to determine the aggregate dimensions, shapes and rise velocities. On a basis of the aggregates' dimensions and rise velocities the composition of the aggregates was evaluated. Three reference state models were presented. In addition to the two models described in an earlier study, a new theoretical approximation (called model C) describing velocity of contaminated bubbles within a range of Reynolds nos. 0.2

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozmiarów, kształu, szybkości oraz składu fazowego agregatów wypływających do warstwy piany w trakcie przeróbki piasków roponośnych o średniej (11.1% - ruda Estuarine) oraz niskiej (7.2% - ruda Marine) zawartości bituminu. Strumień agregatów bitumin-Bańka płynących wewnątrz komory flotacyjnej był monitorowany przy zastosowaniu metody próbkowania w aparacie Luba Tube [Małysa et. al., 1999a] i rejestrowany na taśmach vdeo. Pomiary wykonano w trakcie przeróbki piasków bitumicznych w instalacji pilotowej Syncrude Researcg Separation Vessel Komora flotacyjna (Primary Separation Vessel) miała średnicę 0.51m i przerabiano w niej 2 tony rudy na godzinę. Sekwencje zarejestrowanych na taśmach video obrazów wypływających agregatów zamieniono na obraz cyfrowy i analizowano przy pomocy odpowiedniego komputerowego programu analizy obrazu [Małysa et.al., 1999b]. W pomiarach tych wyznaczono rozmiar, kształt i szybkość wypływania agregatów do warstwy piany. Na podstawie wyznaczonych rozmiarów agregatów oraz ich szybkości wypływania obliczono skład fazowy agragatów bitumin-bańka, tj. zawartości gazu i fazy stałej. Dla wyznaczenia masy bituminu zawartej w agregatach bitumin-bańka niezbędna jest znajomość prędkości wypływania pustych baniek o identycznych rozmiarach. Przedstawiono trzy modele charakteryzujące ruch obciązonej bańki. Do opisanych wcześniej dwu modeli zachowania bańki w środowisku zanieczyszczonym substancjami powierzchniowo-aktywnymi i w czystej wodzie zaproponowano trzeci (tzw. model C), który prezentuje ruch bańki w szerokim zakresie liczb Reynoldsa 0.2,Re,20000 w obecności zanieczyszczeń substancjami powierzchniowo aktywnymi. Wykazano, że model C stanowi najodpowiedniejszy "stan odniesienia" konieczny do wyznaczenia składu agregatów. Wykazano, że średnia wielkość agregatów i ilość bituminu wynoszonego do warstwy piany zależały od jakości przerabianego piasku roponośnego. W przypadku piasku o średniej zawartości bituminu średnia wartość średnicy Fereta agregatów była rzędu 1 mm, a średni agregat zawierał około 8.6x10-4 g bituminu. W przypadku piasku uboższego w bitumin średnia wartość Fereta była mniejsza (0.6 mm) i średni agregat zawierał mniej bituminu (około 1.3x10-4 g).

10

Wpływ struktury molekularnej modelowych surfaktantów na przebieg izoterm napięcia powierzchniowego i potencjału elektrycznego

71%

Barzyk W. , Jachimska B. , Warszyński P. , Lunkenheimer K. , Małysa K.

|

tom Vol. 48, nr 22

75-78

PL

Przeanalizowano przebieg izoterm ciśnienia powierzchniowego i elektrycznego potencjału (AV) swobodnej powierzchni roztworów wodnych w funkcji stężenia modelowych surfaktantów różniących się; wielkością łańcucha parafinowego, oraz rozmiarami grupy funkcyjnej. Wyniki opisano poprzez dopasowanie izotermy Frumkina i porównano w skali stężeń znormalizowanych względem odpowiedniego pokrycia połówkowego. Normalizacja ta umożliwia porównanie kształtu izoterm adsorpcyjnvcb surfaktantów o różnych aktywnościach powierzchniowych. Największe różnice w przebiegu izoterm stwierdzono dla surfaktantów o różnej wielkości grupy funkcyjnej (podstawionej łańcuchem parafinowym w zakresie C8-C10), co ujawniło się w obszarze wysokich pokryć przez różniące się znacznie nachylenia. Świadczy to o zdominowaniu wielkości nadwyżek powierzchniowych w tym obszarze polem przekroju grupy funkcyjnej, (jeśli przekracza przekrój łańcucha). Dla szeregu homologicznego alkoholi, niewielkie zróżnicowanie kształtu izoterm występuje w obszarze średnich pokryć. Analiza powierzchni przypadajacych na molekułę surfaktanta wskazuje. Że w tym obszarze upakowanie alkoholi jest ograniczone zmianami orientacyjno-konformacyjnymi łańcucha parafinowego, co odpowiada stopniowemu przejściu od orientacji równoległej do praktycznie prostopadłej względem powierzchni.

EN

Shape of the surface pressure and electric surface potential concentration isotherm is analyzed at free surfaces of aqueous solutions of model surfactants with different: 1) length of the hydrocarbon chain, and 2) size of the polar grup. The Frumkin isotherm was fitted to the ? = f (c) dependencies results were analysed as a function of the concentration normalized in respect to the concentration of half surface coverage. In this scale, the shapes of the isotherms of surfactants with very different surface activity can be conveniently compared. Largest differences of isotherms were found for the surfactants having similar hydrocarbon chain length (C8-C10) and polar groups of different dimensions. This differences were very significant in the range of the adsorption coverage as shown by very different slopes, of the isotherms. It indicates that values of the surface excesses within this range are determined by cross-sectional areas of the polar group (if exceed the section of the chain). In the case of the homologous series of n-alkanols. some differences in the course of the. isotherms were observed in the range of adsorption coverage. Analysis of the available surface area per molecule of the surfactants indicates that packing of the n-alkanols within this range is limited by orientation/conformation variations of the paraffinic chains, rising from horizontal to nearly perpendicular orientation in respect to the interface