Роль природи поверхні дисперсних частинок у процесах змочування та структуроутворення - Автореферат

Національна академія наук України інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Робота виконана в Інституті хімії поверхні та в Інституті колоїдної хімії та хімії води імені А.В. Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Алексєєв Олег Леонідович Інститут біоколоїдної хімії ім. Овчаренка НАН України, головний науковий співробітник доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Цапюк Євген Антонович Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. Думанського НАН України, провідний науковий співробітник доктор хімічних наук, старший науковий співробітник Патриляк Казимир Іванович Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України провідний науковий співробітник Захист відбудеться “26” грудня 2000 р. о 14 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.209.01 по захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук при Інституті біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Дисперсні системи широко використовуються як адсорбенти, наповнювачі, структуроутворювачі, застосовуються при бурінні й експлуатації нафтових і газових свердловин, для очистки поверхні водоймищ від забруднень нафтою та нафтопродуктами тощо. З метою одержання дисперсних систем з оптимальними адсорбційними, структурно-механічними та технологічними властивостями з одночасним забезпеченням їх стабільності необхідно враховувати концентрацію твердої фази, склад дисперсійного середовища, його полярність, а також ряд інших факторів. На даний час ефективність широкого застосування дисперсних систем у промисловості певною мірою стримується відсутністю чітких уявлень щодо впливу природи поверхні на процеси змочування та структуроутворення у складних мінеральних середовищах і механізмів взаємодії між вуглеводневими рідинами та водою при їх контакті з твердою поверхнею. Мета роботи полягає у встановленні фундаментальних закономірностей, що відображають вплив природи поверхні дисперсних систем на їх взаємодію з полярними та неполярними рідинами у процесах змочування, витіснення, набухання та структуроутворення. Для вивчення електрофоретичних, потенціометричних, реологічних, структурно-механічних і хімічних властивостей дисперсних систем в експериментальних дослідженнях застосовували традиційні колоїдно-хімічні методи аналізу.Відомо, що набухання - це вибіркове явище, оскільки речовина набухає при поглинанні одних рідин і практично не змінює свого обєму в інших рідинах. На відміну від натрієвого монтморилоніту, де вода проникає у міжпакетний простір при набуханні та сприяє збільшенню кількості частинок в одиниці обєму дисперсної системи, кристали клиноптилоліту у водних дисперсіях гідролізують лише у поверхневому шарі. Оскільки кристалічна структура мінералу при набуханні практично не змінюється, що підтверджується результатами рентгенофазового аналізу, то для пояснення цього явища ми виконували вимірювання РН і електропровідності насичених водою водних дисперсій клиноптилоліту, та визначали концентрацію кремнезему й оксиду алюмінію, що перейшли у воду. Коли така частинка знаходиться у воді, то відбувається гідроліз її поверхні з одночасним заміщенням іонів натрію у поверхневому шарі на іони водню з переходом іонів натрію у розчин. Запропонований спосіб дає змогу прискорити визначення величини набухання й уникнути помилок, повязаних із впливом товщини змоченого зразку, що набухає, на швидкість поглинання рідини та впливу висоти стовпчика рідини у зразку на процеси у капілярній системі.Вперше розроблено ряд нових універсальних методик і приладів для проведення комплексних досліджень процесів змочування, набухання, фільтрування та витіснення рідин, по визначенню впливу іонообмінного комплексу матеріалів, модифікуванню їх поверхні та природи розчинника на кінетику та рівноважні параметри взаємодії пористих систем із полярними та неполярними середовищами. Запропоновані методики дають змогу підвищити надійність вимірювань і проводити комплексні дослідження за умов малонабухаючих речовин, легко-летких рідин і малої кількості досліджуваної речовини. Вперше показано, що найбільший ступінь набухання мінералів, як із лабільною (наприклад, монтморилоніт), так і з жорсткою (наприклад, цеоліти) кристалічними структурами у Na-формі переважно зумовлюється процесами часткового гідролізу поверхні. Встановлено залежність швидкості процесу набухання від способу приготування дисперсії та запропоновано новий метод для прискорення процесу досягнення стану рівноваги при набуханні дисперсій натрієвої форми монтморилоніту. Вперше запропоновано механізми цього процесу, що базуються на уявленнях про анізотропну рухливість звязаної з поверхнею води та характер взаємодії молекул води та вуглеводнів на межі розділу фаз.Круглицкий Н.Н.,Паховчишин С.В. Определение набухаемости органоглин /Ю.Г.Никуличев, С.В.Паховчишин, А.Е.Мысак, Ю.А.Канченко //Химия и технол. топлив и масел. Изучение лиофильных свойств клиноптилолита /Н.Н.Круглицкий, О.Г.Ломтадзе, В.Я.Круглицкая, С.В.Паховчишин // Коллоидн.журн. Коэффициент смачивания высокодисперсного кремнезема водой / С.В.

2. Основний зміст роботиОсновний зміст дисертації викладено в публікаціях