ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Смачивание привитых слоев в порах из "Химия привитых поверхностных соединений" Очевидно, что исследование смачивания привитых слоев в порах может быть выполнено только косвенно, т. к. прямое измерение контактных углов невозможно. Как показано в серии работ [290-294], эффективные динамические углы натекания и оттекания могут быть определены, исходя из давлений, соответствующих интрузии и экструзии несмачивающей жидкости в поры. При исследовании принудительного вдавливания воды в поры химически модифицированных кремнеземов, вид изотерм вдавливания воды в поры (порограмм), а также давления интрузии и экструзии воды очень чувствительны к составу и структуре привитого поверхностного слоя. Универс 1Льность и информативность данного метода позволяют говорить о развитии нового метода исследования гидрофобных пористых носителей — методе принудительного смачивания [294]. Далее в тексте будут рассмотрены результаты по исследованию смачивания различных гидрофобных привитых слоев в порах, полученные при помощи этого метода. [c.245] Таким образом, измеряя давления, соответствующие интрузии и экструзии воды в гидрофобные носители, можно определить контактные углы натекания и оттекания для привитых слоев в порах. Отметим, что расчет контактных углов по приведенным выше формулам возможен только при условии, что радиус пор известен и только в рамках определенной модели пор. В работах [290-294] расчет проводился для модели цилиндрических пор, а радиусы пор исходных кремнеземов определяли методами ртутной порометрии и кахшллярной конденсации бензола. Следует отметить, что неточности в определении радиуса пор кремнеземов являются, вероятно, основным источником неточности в определении контактных углов по формулам (5.14)-(5.17). [c.246] Для гидрофильных образцов, например исходного кремнезема (см. рис, 5.49,в), барьера интрузии не наблюдается (0отт нат 90°). Горизонтальный участок соответствует процессу заполнения пор водой, а вертикальный участок — упругому сжатию системы кремнезем-вода. [c.247] Значения контактных углов, определенные из наклона прямых р = р(1/г), для различных привитых слоев сведены в табл. 5.18. Для сравнения там приведены и значения контактных углов, определенные классическими методами сидячей капли и капиллярного поднятия для аналогичных привитых слоев, закрепленных на монокристаллическом кремнии и в кварцевых капиллярах соответст венно. [c.248] Анализ приведенных данных по казы-вает, что значения углов натекания для привитых слоев в порах значительно выше углов, полученных для привитых слоев на плоской поверхности и в капиллярах. Приведенных данных, однако, явно недостаточно для объяснения столь больших углов натекания. Среди наиболее вероятной причины можно указать динамические эффекты при вдавливании жидкости в пору, однако для полного объяснения наблюдаемого явления, очевидно, требуются дополнительные исследования. Следует отметить, что наблюдаемое расхождение вряд ли связано с неточным определением радиуса пор кремнезема поскольку для углов оттекания имеет место удовлетворительное согласие между методами вдавливания, сидячей капли и капиллярного поднятия(см. табл. 5.18). [c.248] Как видно из рис. 5.51, контактные углы натекания и оттекания воды закономерно снижаются по мере уменьшения степени заполнения поверхности модификатором. При достижении степени заполнения определенного предела ( 70 %), когда угол оттекания воды принимает значения 90° и менее, обратимое смачивание (кривая вдьрлизания приведена на рис. 5.49, а) превращается в необратимое (кривая вдавливания, рис. 5.49, б). [c.248] Сравнение углов смачивания для привитых слоев силанов, содержащих различные концевые группы приведено в табл. 5.19. Для всех образцов кривые вдавливаг ния имеют вид изображенных на рис. 5.49, б, т. е. образцы относятся к умеренно ги,у си[ 6ным, несмотря на высокие плотности прививки полученных привитых слоев. [c.248] Для таких образцов давление интрузии воды при втором цикле интрузия — экструзия заметно меньше давления первой интрузии, для третьего цикла меньше, чем для второго и т. д. до полного гидролиза привитого слоя. На кривых вдавливания можно также проследить увеличение объема пор, заполняемых водой во второй и последующих операциях интрузий (рис. 5.52). [c.249] Вернуться к основной статье