LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Агрегативна стійкість водних індивідуальних та гетеродисперсій нітриду кремнію, оксидів алюмінію та ітрію



Національна Академія наук України

Інститут біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Овчаренка









Безугла Тетяна Миколаївна




УДК 541.18.046




АГРЕГАТИВНА СТІЙКІСТЬ ВОДНИХ ІНДИВІДУАЛЬНИХ

ТА ГЕТЕРОДИСПЕРСІЙ НІТРИДУ КРЕМНІЮ,

ОКСИДІВ АЛЮМІНІЮ ТА ІТРІЮ






02.00.11 - Колоїдна хімія





Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата хімічних наук









Київ – 2000










Дисертацією є рукопис



Робота виконана на кафедрі фізичної хімії Київського національного університету імені Тараса Шевченка



Науковий керівник: доктор хімічних наук, професор

Єременко Борис Валентинович,

професор кафедри фізичної хімії Київського національного

університету імені Тараса Шевченка


Офіційні опоненти: доктор хімічних наук, старший науковий співробітник

Міщук Наталія Олексіївна,

провідний науковий співробітник Інституту колоїдної хімії

і хімії води ім. А.В.Думанського НАН України


доктор фізико-математичних наук, старший науковий

співробітник

Лебовка Микола Іванович,

завідувач відділу Інституту біоколоїдної хімії

ім. Ф.Д.Овчаренка НАН України


Провідна установа: Львівський національний університет імені Івана Франка,

м.Львів



Захист дисертації відбудеться "___14_" ___11____2000р. о ___1400годині

на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.209.01

Інституту біоколоїдної хімії імені Ф.Д.Овчаренка НАН України за адресою:

03142, Київ, бульв. Академіка Вернадського, 42



З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту біоколоїдної хімії

імені Ф.Д.Овчаренка НАН України (03142, Київ, бульв. Академіка

Вернадського, 42)



Автореферат розісланий "_4_"_____10_______2000р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук _________________ В.А.Прокопенко








ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ


Актуальність теми. Колоїдно-хімічний підхід до вивчення поведінки дисперсних систем у більшості випадків зумовлений необхідністю встановлення механізмів стабілізації-дестабілізації дисперсій, що дає можливість аналітичного передбачення відгуку системи на зовнішній вплив, а також визначення умов стійкості або коагуляції. Основою всіх сучасних досліджень в цій області є класична фізична теорія стійкості гідрофобних колоїдів Дерягіна-Ландау-Фервея-Овербека (ДЛФО), яка пояснює поведінку великого числа колоїдних систем, а також їхню реакцію на присутність електролітів. Однак агрегативну стійкість дисперсій, які характеризуються значною взаємодією поверхні з дисперсійним середовищем або наявністю поверхневих шарів, утворених поверхнево-активними чи високо-молекулярними речовинами, в рамках класичної теорії ДЛФО пояснити неможливо.

Серед матеріалів нової техніки з унікальними механічними, термічними та термохімічними властивостями особливу увагу привертає нітрид кремнію, отриманий при плазмохімічному синтезі, а також композиції на його основі, до складу яких входять деякі оксиди, що використовуються як активатори процесу спікання при виготовленні сучасної високотемпературної та інструментальної кераміки. В більшості технологічних процесів при виготовленні кераміки вихідними матеріалами є водні дисперсії, в яких часточки внаслідок власної природи чи процесів гідролізу можуть мати поверхневий шар, що характеризується значною гідрофільністю. Встановлення механізмів стабілізації в таких системах, що складаються з декількох дисперсних фаз, важливе як з практичної, так і з теоретичної точки зору, хоча і становить значну складність, оскільки агрегативна стійкість в цих випадках може визначатися цілим комплексом чинників, особливо, коли для стабілізації дисперсій використовуються високомолекулярні сполуки.

Застосування водорозчинних полімерів для забезпечення агрегативної стійкості водних дисперсних систем є досить поширеним, однак виключної ваги воно набуває для дисперсій, що складаються з часточок різної хімічної природи, коли в них можливі процеси гетерокоагуляції. Вплив полімерів на стійкість дисперсних систем досліджувався здебільшого для гомодисперсій, тобто дисперсій з часточками однієї хімічної природи. З практичної точки зору найважливішими є системи, що складаються з двох і більше дисперсних фаз, в яких процеси коагуляції та гетерокоагуляції потрібно підсилювати чи, навпаки, пригнічувати, тобто забезпечувати таким системам достатню агрегативну стійкість.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі фізичної хімії хімічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка в рамках держбюджетної теми №177 "Механізм стабілізації полімервмісних гетерокоагулюючих дисперсних систем" (номер держреєстрації 0194U024462) та держбюджетної теми №Ф4/398-97 Фонду фундаментальних досліджень Міннауки України (грант №3.4/25) "Загальні закономірності стійкості і коагуляції багатофазних дисперсних систем на основі ультрадисперсних порошків тугоплавких сполук".

Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є з'ясування природи стійкості і механізмів коагуляції водних індивідуальних та гетеродисперсій нітриду кремнію, оксидів алюмінію та ітрію, поведінка яких, як можна було передбачити, ускладнена великою гідратацією поверхні часточок, а також визначити можливість стабілізації гетеродисперсій шляхом додавання водорозчинного полімеру (поліоксиетилену). Для досягнення поставленої мети було необхідно вирішити такі задачі:

  • встановити особливості коагуляції індивідуальних дисперсій під впливом електролітів в широких межах рН, з'ясувати механізм коагуляції цих систем та визначити чинники, що забезпечують агрегативну стійкість дисперсій;

  • дослідити коагуляційну поведінку систем з часточками різної природи в залежності від концентрації кожної з дисперсних фаз, рН середовища і наявності електролітів;

  • визначити вплив гнучколанцюгового полімеру на стійкість індивідуальних та гетеродисперсій в залежності від молекулярної маси і концентрації полімеру, рН дисперсійного середовища, концентрації