LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічні науки → Агрегативна стійкість водних суспензій діоксиду титану

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ БІОКОЛОЇДНОЇ ХІМІЇ ІМ. Ф.Д. ОВЧАРЕНКА



ТКАЧЕНКО НАТАЛІЯ ГРИГОРІВНА






УДК 541.18.046: 678.644



АГРЕГАТИВНА СТІЙКІСТЬ ВОДНИХ СУСПЕНЗІЙ

ДІОКСИДУ ТИТАНУ



Спеціальність 02.00.11 – колоїдна хімія




Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидатахімічних наук








Київ – 2006

Дисертацією є рукопис


Робота виконана на кафедрі фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка


Науковий керівник:

доктор хімічних наук, професор,

Солтис Михайло Миколайович,

Львівський національний університет імені Івана Франка, професор кафедри фізичної та колоїдної хімії


Офіційні опоненти:

доктор хімічних наук, старший науковий співробітник,

Паховчишин Степан Васильович,

Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України, старший науковий співробітник


доктор хімічних наук, професор

Єременко Ганна Михайлівна,

Інститут хімії поверхні НАН України, провідний науковий співробітник


Провідна установа:

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, хімічний факультет


Захист відбудеться "01" лютого 2007 року о 1400 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.209.01 в Інституті біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України за адресою: 03142, Київ, бульв. Академіка Вернадського, 42, к. 132.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту біоколоїдної хімії ім. Ф.Д. Овчаренка НАН України (03142, Київ, бульв. Академіка Вернадського, 42, к. 409).


Автореферат розісланий: "04" грудня 2006 року.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат технічних наук В.А. Прокопенко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Діоксид титану рутильної модифікації має унікальні оптичні та цінні хімічні властивості, що зумовлює широкий спектр його використання, зокрема і у виробництві лакофарбової продукції. В останні роки з екологічних міркувань у цій галузі все ширше використовують дисперсні системи з водним середовищем. Оскільки вимоги до якості таких композицій, отриманих на основі діоксиду титану, постійно зростають, то проблема регулювання їхніх властивостей, незважаючи на велику кількість досліджень, залишається актуальною.

Останнім часом використовують порошки діоксиду титану, поверхня яких модифікована неорганічними та органічними речовинами. Така модифікація поверхні пігментів, з однієї сторони, відкриває нові можливості у формуванні якісних захисних покрить, а з іншої – ускладнює міжфазні взаємодії у суспензіях. Це вимагає додаткових досліджень колоїдно-хімічних властивостей таких систем для з'ясування умов агрегативної стійкості суспензій, яка є однією із визначальних характеристик суспензій і залежить від багатьох чинників: дисперсності твердої фази, електроповерхневих властивостей суспензій, складу дисперсійного середовища та його рН, тощо.

Універсальним методом регулювання властивостей водних суспензій, в тому числі і агрегативної стійкості, є додавання до них поверхнево-активних речовин (ПАР) чи поліелектролітів. Однак часто підбір ефективних композицій з необхідними властивостями проводять емпірично. З огляду на це, комплексне дослідження впливу низькомолекулярних електролітів, ПАР та поліелектролітів на агрегативну стійкість та інші колоїдно-хімічні властивості водних суспензій діоксиду титану, а також нагромадження нових експериментальних результатів для розкриття особливостей механізму міжчастинкової взаємодії в таких системах, безперечно, є актуальною проблемою. Вирішення її дозволить передбачати шляхи оптимізації складу суспензій та створювати науково-обґрунтовані технології одержання колоїдних композицій з необхідними технологічними та експлуатаційними характеристиками.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі фізичної та колоїдної хімії Львівського національного університету імені Івана Франка згідно з тематичними планами науково-дослідних робіт у рамках трьох держбюджетних тем Міністерства освіти та науки України: „Міжфазна взаємодія в розчинах поверхнево-активних речовин та регулювання властивостей мінеральних дисперсій" (№ держ. реєстрації 0100U001421, 2000-2002 рр.), „Колоїдно-хімічні властивості мінеральних дисперсій та топологія структурованих систем" (№ держ. реєстрації 0103U001903, 2003-2005 рр.) та „Фізико-хімічні основи регулювання властивостей нанорозмірних дисперсій" (№ держ. реєстрації 0106U001308, 2006-2008 рр.). Частина експериментальних досліджень була проведена у рамках DAAD-стипендії у Дрезденському інституті дослідження полімерів у відділі вивчення властивостей полімерів на межі розділу фаз (Німеччина) (01.10.02-01.04.03 рр.; 01.09.03-31.12.03 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою цієї роботи є з'ясування особливостей агрегативної стійкості водних суспензій діоксиду титану та визначення умов стабілізації цих суспензій у присутності низькомолекулярних електролітів, поверхнево-активних речовин та поліелектролітів у широкому діапазоні зміни рН суспензій.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання:

  • вивчити вплив низькомолекулярних 1–1-зарядних електролітів (LiF, LiCl, KF, KCl, KBr, CsCl) на діаметр та дзета-потенціал частинок суспензій діоксиду титану;

  • дослідити адсорбцію та вплив поліметакрилової кислоти (ПМАК) з молярною масою 35103 г/моль на діаметр і дзета-потенціал частинок суспензій діоксиду титану та встановити умови, за яких досягається ефективна стабілізація;

  • вивчити адсорбцію та вплив неіонної поверхнево-активної речовини TRITON X 100 та аніонної поверхнево-активної речовини ATLAS G 330 на діаметр і дзета-потенціал частинок суспензій діоксиду титану;

  • провести аналіз процесів міжчастинкової взаємодії, що відбуваються під час адсорбції низькомолекулярних електролітів, поверхнево-активних речовин та поліелектролітів у суспензіях TiO2, і встановити закономірності впливу цих процесів на розміри та форму агрегатів, які, у свою чергу, зумовлюють агрегативну стійкість дисперсних систем.

Об'єкт дослідження: агрегативна стійкість та електроповерхневі властивості високодисперсних суспензій.

Предмет дослідження: агрегативна стійкість та дзета-потенціал водних суспензій діоксиду титану.

Методи дослідження: