сотрудник
Пензенский государственный университет (Химия и методика обучении химии, Доцент)
Пенза, Россия
Исследованы коллоидно-химические свойства эмульсий Пикеринга на основе моторного масла SAE 5W-30 и трансформаторного масла гидрокрекинга ГК, стабилизированных гидрофобным диоксидом кремния (аэросил R972) в присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества полисорбата-60 (или Твин-60). Методом сталагмометрии с использованием сталагмометра СТ-2 с изогнутым капилляром измерено эффективное межфазное натяжение на границе раздела масло/вода, а также качественно оценено поверхностное натяжение трансформаторного масла на границе масла с воздухом в зависимости от присутствия частиц аэросила. Показано, что введение аэросила R972 повышает эффективное межфазное натяжение на границе масло/вода на 4-21 мДж/м² вследствие так называемого «эффекта бронирования» - механического сопротивления структурированного слоя частиц отрыву капли; независимое подтверждение этого эффекта получено на границе трансформаторное масло/воздух, где введение аэросила увеличивает перемещение поршня сталагмометра в момент отрыва пузырька на 80%. Методом анализа профиля капли измерены краевые углы смачивания частиц аэросила масляной фазой и водной фазой при различных концентрациях Твин-60 для обоих масел. При концентрации Твин-60 0,09% краевой угол составляет θ ≈ 85-92°, что соответствует максимальной энергии адсорбции частиц и оптимальным условиям стабилизации прямой эмульсии типа масло/вода. Эмульсии оптимального состава сохраняют агрегативную устойчивость в течение не менее двух месяцев без признаков расслоения. Совокупность данных интерпретирована в рамках модели конкурентной адсорбции частиц и молекул ПАВ с выделением трёх областей составов, качественно различающихся механизмом стабилизации.
ЭМУЛЬСИЯ ПИКЕРИНГА, АЭРОСИЛ R972, ПОЛИСОРБАТ-60, МЕЖФАЗНОЕ НАТЯЖЕНИЕ, КРАЕВОЙ УГОЛ СМАЧИВАНИЯ, МОТОРНОЕ МАСЛО, ТРАНСФОРМАТОРНОЕ МАСЛО, ЭФФЕКТ БРОНИРОВАНИЯ, КОНКУРЕНТНАЯ АДСОРБЦИЯ
1. B.P. Binks, Langmuir, 33, 28, 6947–6963 (2017). DOI:https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.7b00860.
2. Y. Chevalier, M.A. Bolzinger, Colloids Surf. A, 439, 23–34 (2013). DOI:https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.02.054.
3. А.В. Нуштаева, Н.Г. Вилкова, Изв. высш. учеб. завед. Поволжский регион. Естественные науки, 4 (20), 74–85 (2017).
4. G. Kaptay, Colloids Surf. A, 282–283, 387–401 (2006). DOI:https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2005.12.021.
5. A.V. Nushtaeva, Colloid J., 81, 4, 487-492 (2019). DOI:https://doi.org/10.1134/S0023291219040104.
6. А.О. Адильбекова, А.Б. Ертаева, Хим. вестник Казахского национального университета, 100, 1, 30–49 (2021).
7. M. Zanini, L. Isa, J. Phys.: Condens. Matter, 28 (31), Article 313002 (2016). DOI:https://doi.org/10.1088/0953-8984/28/31/313002.
8. М.Ю. Королёва, Д.А. Быданов, Е.В. Юртов, Коллоидный журнал, 81, 1, 61–69 (2019). DOI:https://doi.org/10.1134/S0023291219010087.
9. B.P. Binks, J.A. Rodrigues, Colloids Surf. A, 345, 1-3, 195–201 (2009). DOI:https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2009.05.001.
10. T.S. Horozov, B.P. Binks, Angew. Chem. Int. Ed., 45, 5, 773–776 (2006). DOI:https://doi.org/10.1002/anie.200503131.
11. F. Gautier, M. Destribats, R. Perrier-Cornet, J. Dechézelles, J. Giermanska, V. Héroguez, S. Ravaine, F. Leal-Calderon, V. Schmitt, Phys. Chem. Chem. Phys., 9, 48, 6455–6462 (2007). DOI:https://doi.org/10.1039/b710226g.
12. N.G. Vilkova, S.I. Mishina, E.D. Deputatov, Khim. Khim. Tekhnol., 63, 3, 23–29 (2020). DOI:https://doi.org/10.6060/ivkkt.20206303.6126.
13. A. Bensadok, S. Benammar, F. Lapicque, G. Nezzal, J. Hazard. Mater., 152, 1, 423–430 (2008). DOI:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.06.121.
14. E. Guzman, F. Ortega, R.G. Rubio, Cosmetics, 9, 4, Article 68 (2022). DOI:https://doi.org/10.3390/cosmetics9040068.
15. D. Zangh, A. Lee, Food Hydrocoll., 131, Article 107803 (2022). DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2022.107803.
