ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические свойства жидких пленок и пен из "Пены теория и практика их получения и разрушения" Давно известно, что черные пленки обладают способностью при определенных условиях переходить в еще более тонкие пленки. Поэтому различают первичные черные пленки (наиболее толстые), вторичные и т. д. Превращение первичных черных пленок во вторичные происходит вследствие испарения ж1щкости, а также может иметь место при наличии в растворе электролитов. Вообще механизм превращения первичных черных пленок во вторичные до сих пор не установлен. Полагают [72, 73, с. 107], что такой переход связан с возрастанием роли сил притяжения при достижении в растворе, из которого приготовлена пленка, определенной концентрацип электролита. В этом случае специфически адсорбирующиеся на межфазной границе раздела ионы располагаются в виде слоя, в котором электростатическое отталкивание, обусловленное перекрытием ионных атмосфер, существенно подавляется. [c.41] Несмотря на то, что о множественности черных пленок известно давно, большая часть исследований проведена на первичных и вторичных черных пленках. Подобные исследования имелп целью измерение сил отталкивания, возникающих в двойном электрическом слое, ван-дер-ваальсовых сил притяжения [74], изучение структуры межфазного слоя [72] и т. д. [c.41] Обычно пленку представляют негомогенной, состоящей из двух адсорбционных Слоев молекул ПАВ и жидкой прослойки между ними. Однако очень часто пленки пены рассматривают как тонкие гомогенные слои. Такая модель пленки позволяет определить с известными допущениями ее толщину, исходя из следующих представлений. [c.41] Пленка, как и любая другая оптически плотная жидкая среда, способна отражать, поглощать и преломлять луч света. В однослойной модели пленки световой луч, исходящий из точки А (рис. 29), отражается в направлении 0F и преломляется по линии ОБЕ. В свою очередь, прп выходе из пленки в точке С луч претерпевает вторичное отражение и преломление по направлениям DH и G соответственно. [c.41] Последнее уравнение устанавливает связь между длиной к погашенной (минимум) отраженной волны и толщиной пленки. Оно может быть использовано для определения толщины пленок с помощью луча монохроматического света. [c.42] При изучении оптических свойств пленок обычно принимают, что коэффициент преломления средней части (прослойки) раствора ПАВ равен коэффициенту преломления воды (п = 1,333). Адсорбционные слои пленки рассматривают как гомогенные органические фазы с показателем преломления, равным 1,45 [75, 77]. [c.42] Очевидно, что если применение однослойной модели к толстой пленке вполне допустимо, так как не вносит существенных погрешностей в измеряемую толщину, то при измерениях черных пленок необходимо пользоваться трехслойной моделью. [c.42] Практические измерения толщины первичных и вторичных черных пленок дали следующие результаты. Равновесная толщина первичных черных пленок зависит от ионной силы раствора и составляет от 60 до 2000 А для растворов различных концентраций ПАВ и электролитов [72]. Увеличение ионной силы раствора понижает толщину первичных черных пленок [80]. Равновесная толщина в области концентраций от 0,8 до 2 ККМ не зависит от концентрации ПАВ [81]. Толщина поверхностных слоев принимается равной длине молекул ПАВ, а толщина водной прослойки тогда может быть определена как разность между толщиной пленки и толщиной двух поверхностных слоев. Соответствие толщины поверхностного слоя с длиной молекулы адсорбированного ПАВ подтверждено экспериментально [76]. [c.43] Утончение первичных черных пленок происходит непрерывно во вpeмeниJ83]. В условиях опыта [72] средняя начальная толщина составляла около 97 А, и, по-видимому, эта толщина была получена в истинно равновесных условиях, а последующее утончение пленки вызывалось испаренпем. Присутствие стабилизаторов (жирных спиртов) значительно увеличивает стабильность пленок, но фактически не способствует росту толщины. [c.44] Толщина вторичных черных пленок уменьшается с увеличением ионной силы раствора, хотя и не очень значительно [84]. С увеличением валентности противоионов электролита толщина этих пленок растет, а водная центральная прослойка несколько утончается. [c.44] Измерение углов контакта этим методом позволяет получить важную информацию о строении пленки жидкости. В частности, применение этого метода дало возможность обнаружить увеличение угла контакта с ростом концентрации электролита. [c.44] Если оптические свойства пленок изучены достаточно подробно, то из оптических свойств пен исследовалась только их способность ослаблять свет. При прохождении светового луча через слои пены интенсивность его уменьшается вследствие многократного отражения, преломления и поглощения стенками пузырьков. Одной из причин рассеяния света пенами является полное внутрен-, нее отражение. Экспериментально установлено, что соотношение между удельной поверхностью пен и степенью ослабления света, выраженной в виде отношения интенсивностей падающего и прошедшего света, для некоторых пен представляет линейную зависимость. Этот факт используют для быстрого определения удельной поверхности раздела в пенах (см. гл. 6), например, в процессе их старения. Кроме того, метод светового ослабления пенами оказывается полезным при исследовании быстро разрушающихся пен, для приготовления которых в растворы предварительно вводят пеноразрушающие вещества [86]. [c.44] Аппаратура, применяемая для изучения оптических свойств пленок и пен описана в работах [74, 86]. [c.44] Вернуться к основной статье