Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР

Методом ЯМР'Н исследованы водные растворы оксиэтилированного додеканола C₁₂Н₂₅(—CH₂—CH₂—0) ₅₆OH (ОЭПЭГ-56) в зависимости от соотношения компонентов в смеси ПАВ—вода при 20, 40 и 60°. Установлено, что с ростом температуры уменьшается влияние ОЭПЭГ-56 на подвижность молекул связанной воды, количе...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	1983
Автори:	Братунец, А.Г., Соболева, Н.M., Баран, А.А., Цапко, М.Д.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України 1983
Назва видання:	Украинский химический журнал
Теми:	Неорганическая и физическая химия
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182368
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР / А.Г. Братунец, Н.M. Соболева, А.А. Баран, М.Д. Цапко // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 37-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-182368
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1823682025-02-09T17:25:14Z Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР Studies of Hydration of Oxyethylated Dodecanol by the NMR Method Братунец, А.Г. Соболева, Н.M. Баран, А.А. Цапко, М.Д. Неорганическая и физическая химия Методом ЯМР'Н исследованы водные растворы оксиэтилированного додеканола C₁₂Н₂₅(—CH₂—CH₂—0) ₅₆OH (ОЭПЭГ-56) в зависимости от соотношения компонентов в смеси ПАВ—вода при 20, 40 и 60°. Установлено, что с ростом температуры уменьшается влияние ОЭПЭГ-56 на подвижность молекул связанной воды, количество которых падает от n=5,5 до n=3,5 Н₂O/ОЭ. Влияние ОЭПЭГ-56 на электронное окружение молекул воды при этих влажностях практически не сказывается. Рассчитано значение энергии активации Ea молекулярной подвижности. 1983 Article Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР / А.Г. Братунец, Н.M. Соболева, А.А. Баран, М.Д. Цапко // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 37-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0041–6045 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182368 541.572+541.5 ru Украинский химический журнал application/pdf Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия
spellingShingle	Неорганическая и физическая химия Неорганическая и физическая химия Братунец, А.Г. Соболева, Н.M. Баран, А.А. Цапко, М.Д. Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР Украинский химический журнал
description	Методом ЯМР'Н исследованы водные растворы оксиэтилированного додеканола C₁₂Н₂₅(—CH₂—CH₂—0) ₅₆OH (ОЭПЭГ-56) в зависимости от соотношения компонентов в смеси ПАВ—вода при 20, 40 и 60°. Установлено, что с ростом температуры уменьшается влияние ОЭПЭГ-56 на подвижность молекул связанной воды, количество которых падает от n=5,5 до n=3,5 Н₂O/ОЭ. Влияние ОЭПЭГ-56 на электронное окружение молекул воды при этих влажностях практически не сказывается. Рассчитано значение энергии активации Ea молекулярной подвижности.
format	Article
author	Братунец, А.Г. Соболева, Н.M. Баран, А.А. Цапко, М.Д.
author_facet	Братунец, А.Г. Соболева, Н.M. Баран, А.А. Цапко, М.Д.
author_sort	Братунец, А.Г.
title	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР
title_short	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР
title_full	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР
title_fullStr	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР
title_full_unstemmed	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР
title_sort	изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ямр
publisher	Інститут загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського НАН України
publishDate	1983
topic_facet	Неорганическая и физическая химия
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/182368
citation_txt	Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР / А.Г. Братунец, Н.M. Соболева, А.А. Баран, М.Д. Цапко // Украинский химический журнал. — 1983. — Т. 49, № 1. — С. 37-39. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Украинский химический журнал
work_keys_str_mv	AT bratunecag izučeniegidrataciioksiétilirovannogododekanolametodomâmr AT sobolevanm izučeniegidrataciioksiétilirovannogododekanolametodomâmr AT baranaa izučeniegidrataciioksiétilirovannogododekanolametodomâmr AT capkomd izučeniegidrataciioksiétilirovannogododekanolametodomâmr AT bratunecag studiesofhydrationofoxyethylateddodecanolbythenmrmethod AT sobolevanm studiesofhydrationofoxyethylateddodecanolbythenmrmethod AT baranaa studiesofhydrationofoxyethylateddodecanolbythenmrmethod AT capkomd studiesofhydrationofoxyethylateddodecanolbythenmrmethod
first_indexed	2025-11-28T16:18:46Z
last_indexed	2025-11-28T16:18:46Z
_version_	1850051637812396032
fulltext	6. Гидратация слабокислотного катионита КБ-4 / Е. Ф. Некряч, Н. В. Гороховатская, Л. П. Аврамчук, О. Д . Куриленко.—Укр. хим. журн., 1968, 34, № 12, с. 1245—1250. 7. Тарасевич Ю. И. Природные сорбенты в процессах очистки воды.— Киев : Наук, думка, 1981.—206 с. 8. Салдадзе К. M., Копылова-Валова В. Д. Комплексообразующие иониты.— М . : Химия, 1980.—335 с. 9. Тарасевич Ю. И., Овчаренко Ф. Д. Адсорбция на глинистых минералах.— Киев : Наук, думка, 1975.— 351 с. 10. Брунауэр С. Адсорбция газов и паров.— М. : Изд-во иностр лит., 1948.— Т. 1. 781 с. 11. Гороховатская Н. В., Куриленко О. Д. Взаимодействие алифатических спиртов с водородной формой сульфокатионитов.— Укр. хим. журн., 1978, 44, № 6, с. 630—633. 12. Glueckauf E., Kitt G. P. A theoretical treatment of cation exchangers. III. The hydra tion of cations in polystyrene sulfonates.— Proc. Roy. Soc. A, 1955, 228, N 1174, p. 322—341. 13. Сорбция водяных паров и теплоты смачивания сульфостирольного катионита КУ-2 / Е. Ф. Некряч, Н. В. Гороховатская, Л. П. Аврамчук, О. Д . Куриленко.— В кн.: Иони ты и ионный обмен. М. : Наука, 1965, с. 40—46. 14. Сорбционно-термохимическое исследование гидратации макропористого катионита КУ-23 / Е. Ф. Некряч, Н. В. Гороховатская, 3 . А. Самченко, О. Д . Куриленко.— Укр. хим. журн., 1972, 38, № 6, с. 581—586. 15. Некряч Е. Ф., Самченко 3. А., Куриленко О. Д. Теплоты смачивания и гидрофиль- ность сильнокислотного катионита КУ-5.— Там же, 1971, 37, № 9, с. 910—915. Институт коллоидной химии и химии воды Поступила им. А. В. Думанского АН УССР 8 декабря 1981 г. УДК 541.572+541.5 И З У Ч Е Н И Е Г И Д Р А Т А Ц И И О К С И Э Т И Л И Р О В А Н Н О Г О Д О Д Е К А Н О Л А М Е Т О Д О М Я М Р А. Г. Братунец, Н. М. Соболева, А. А. Баран, М. Д. Цапко Изучение закономерностей и м е х а н и з м а гидратации а л к и л о в ы х эфиров полиэтиленгликоля п р е д с т а в л я е т значительный научный и практиче ский интерес в связи с в о з р а с т а ю щ и м применением неионогенных П А В в р а з л и ч н ы х о т р а с л я х народного хозяйства , в частности д л я создания устойчивых водных дисперсий гидрофобных веществ [ 1 , 2 ] . Д и ф и л ь н ы е м о л е к у л ы П А В , адсорбируясь на гидрофобной поверхности, существен но гидрофилизируют частицы дисперсной ф а з ы , что и приводит к воз никновению нового ф а к т о р а с т а б и л и з а ц и и — структурной с о с т а в л я ю щ е й р а с к л и н и в а ю щ е г о д а в л е н и я [ 3 ] . В литературе имеются д а н н ы е о гид р а т а ц и и неионогенных П А В л и ш ь в с и л ь н о р а з б а в л е н н ы х растворах , и д о настоящего времени нет единого мнения об изменении числа гидра тации в зависимости от т е м п е р а т у р ы [ 4 ] . Н а с т о я щ а я работа п о с в я щ е н а изучению состояния воды и меж м о л е к у л я р н ы х взаимодействий в концентрированных водных р а с т в о р а х оксиэтилированных полиэтиленгликолей C i 2 H 2 S C — C H 2 — C H 2 — O ) 5 6 O H методом Я М Р высокого р а з р е ш е н и я . Б ы л и измерены химические сдвиги 6v и ширина линий поглощения Av молекул H 2 O в зависимости от соот ношения компонентов в смеси П А В — вода. Это соотношение в дальней ш е м будет в ы р а ж а т ь с я числом молекул воды ( я ) , п р и х о д я щ и х с я на одну оксиэтиленовую группу (ОЭ) поверхностно-активного вещества . Спектры Я М Р регистрировали на спектрометре РЯ-2310 с частотой 60 М Г ц при 20, 40 и 60°. О б р а з ц ы с з а д а н н о й в л а ж н о с т ь ю готовили растворением определенных навесок воздушно-сухого п о л и м е р а в би- дистиллированной д е г а з и р о в а н н о й воде с последующим в ы д е р ж и в а н и ем в течение 7 сут при комнатной температуре в з а п а я н н ы х пробир ках , поскольку равновесие в изучаемых системах у с т а н а в л и в а е т с я мед ленно и д л я получения хорошей воспроизводимости р е з у л ь т а т о в необ ходимо длительное в ы с т а и в а н и е о б р а з ц о в . В спектрах изученных ра ств ор ов регистрируются р а з д е л ь н о полосы поглощения протонов групп C H 3 ( концевая группа гидрофобной части УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1 37 м о л е к у л ы ) , — C H 2 — С — и — C H 2 — О — . Л и н и я концевой ОН-группы гидрофильной части и воды сливаются из-за быстрого протонного об мена. В качестве внутренней метки, относительно которой отсчитывали п о л о ж е н и е линий поглощения , использовали линию от С Н 3 - г р у п п ы мо л е к у л ы П А В , п о л о ж е н и е которой м а л о изменяется при р а з л и ч н ы х м е ж м о л е к у л я р н ы х взаимодействиях . Х а р а к т е р н ы м д л я спектров П М Р я в л я е т с я смещение линии про тонов воды в сторону сильного поля и уширение ее по мере уменьше ния в л а г о с о д е р ж а н и я . П о в ы ш е н и е температуры приводит к сужению Рис. 1. Изменение 6v линий H 2 O спектров ПМР в системе вода — ОЭПЭГ-56 в зависи мости от количества молекул H 2 O на ОЭ-группу при температурах образца 20 ( Л , 40 (2) и 60° (3). Рис. 2. Изменение Av спектров П М Р воды в системе вода — ОЭПЭГ-56 в зависимости от количества молекул H 2 O на ОЭ-группу при температурах образца 20 (1), 40 (2) и линии протонов воды и смещению ее в сильное поле. З н а ч е н и я 6v линий H 2 O в зависимости от количества воды, находящейся в кон такте с ОЭ, при различных т е м п е р а т у р а х о б р а з ц а приведены на рис. 1. Концентрационные зависимости 6v = / ( n ) д л я 20, 40 и 60° имеют сход ную ф о р м у и их м о ж н о р а з д е л и т ь на участки быстрого и медленного изменения химического сдвига сигнала воды. Д л я образцов с 20 мол. Н 2 0 / О Э значение 6VH 2 O-CH 3 близко к таковому д л я объемной воды. П о мере уменьшения с о д е р ж а н и я воды н а б л ю д а е т с я в нач ал е п л а в н ы й (при п=20—5), а з атем резкий (при л = 5 — 1 ) сдвиг линии воды в сторону сильного поля на 0,4—0,5 м. д . (24—30 Г ц ) , что свидетельствует об ослаблении или р а з р ы в е водородных связей. Н а и б о л ь ш и й д и а п а з о н из менения химического сдвига воды д л я изученных концентраций н а б л ю дается при 20° и составляет 0,5 м. д. , наименьший — при 60° и состав л я е т 0,4 м. д. Учитывая , что на 6v в л и я ю т и структурный, и температурный фак торы, м о ж н о сделать вывод, что с повышением температуры роль струк т у р н о - р а з р у ш а ю щ е г о ф а к т о р а уменьшается . И н ы м и словами, влияние П А В на р а з р у ш е н и е структуры Н-связей при повышении температуры с к а з ы в а е т с я в меньшей степени. П у т е м апроксимации участков плав ного и резкого изменения химического сдвига на г р а ф и к а х 6 v = / ( r c ) п р я м ы м и линиями можно получить точку пересечения касательных, со ответствующую значению я г р , которое является граничным м е ж д у быст ро и медленно меняющимися процессами гидратации. В н а ш е м случае пересечению касательных соответствует птр—3, практически не завися щее от температуры. Т а к и м о б р а з о м , при последовательной гидратации м о л е к у л происходит формирование структуры воды с водородными свя зями, х а р а к т е р н ы м и д л я данной температуры. При я Г р = З Н 2 0 / О Э это ф о р м и р о в а н и е з а в е р ш а е т с я о б р а з о в а н и е м структуры, п р и б л и ж а ю щ е й с я к таковой д л я объемной воды и не з а в и с я щ е й от температуры. И з м е н е н и е ширины линии Av спектров Я М Р H 2 O в . зависимости от количества воды в системе О Э П Э Г - 5 6 — вода при р а з л и ч н ы х тем- :(8 УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1 и е р а т у р а х образцов (без их в р а щ е н и я ) представлено на рис. 2. Видно, что значение Av резко у м е н ь ш а е т с я при увеличении п от 1 д о 4—б , после чего ширина линии остается практически постоянной при з а д а н ной т е м п е р а т у р е и определяется вязкостью системы и неоднородностью магнитного поля . Аналогичные зависимости изменения Av получены ра нее д л я молекул воды, с в я з а н н ы х с в о д о р а с т в о р и м ы м и неионогенными п о л и м е р а м и [ 5 ] . Они о б ъ я с н я л и с ь увеличением в р а щ а т е л ь н о й и по ступательной подвижности молекул воды. Увеличение т е м п е р а т у р ы системы приводит к уменьшению д и а п а з о н а резкого изменения ширины линии спектров поглощения воды: 11,5 Гц д л я 20°, 10,5 Гц д л я 40° и 7 Гц д л я 60°. Значение п точки пересечения касательных , проведенных к у ч а с т к а м быстрого уменьшения и практически постоянной Av, изме няется в зависимости от т е м п е р а т у р ы , д л я 20° п = 5 , 5 Н 2 0 / О Э , д л я 40° п = 4 Н 2 0 / О Э , д л я 60° п = 3 , 5 Н 2 0 / О Э (рис. 2 ) . Это м о ж н о объяснить тем, что с повышением т е м п е р а т у р ы количество воды, х а р а к т е р и з у е мое меньшей подвижностью, у м е н ь ш а е т с я от 5,5 до 3,5 м о л е к у л воды на звено полимера . И н ы м и словами , с ростом т е м п е р а т у р ы от 20 до 60° у м е н ь ш а е т с я влияние О Э П Э Г - 5 6 на подвижность молекул с в я з а н ной воды, количество которых п а д а е т от 5,5 до 3,5 Н 2 0 / О Э . Влияние молекул полимера на электронное о к р у ж е н и е молекул воды при этих в л а ж н о с т я х практически не с к а з ы в а е т с я . Значение энергии активации Еа молекулярной подвижности , вычисленной из A v = / ( 1 / T ) , составляет 10,5•1O 3 Д ж / м о л ь д л я п—\ и 13,8•1O 3 Д ж / м о л ь д л я п = 2 0 . Это свиде тельствует о том, что с увеличением в л а ж н о с т и о б р а з у е т с я более проч ная сетка водородных связей, п р е п я т с т в у ю щ а я м о л е к у л я р н о й под вижности . Т а к и м образом , полученные р е з у л ь т а т ы свидетельствуют об умень шении числа и увеличении с ростом температуры подвижности молекул H 2 O , прочно с в я з а н н ы х с оксиэтиленовой группой П А В . О т с ю д а сле дует , что одной из причин с н и ж е н и я устойчивости дисперсий, стабили з и р о в а н н ы х адсорбционными слоями неионных П А В при увеличении т е м п е р а т у р ы [2, 6 ] , я в л я е т с я частичная д е г и д р а т а ц и я молекул стаби л и з а т о р а и связанное с этим уменьшение толщины лиосферы, о к р у ж а ю щ е й дисперсную фазу . Это говорит о заметном в к л а д е сольватацион- ного ф а к т о р а (структурной с о с т а в л я ю щ е й р а с к л и н и в а ю щ е г о д а в л е н и я ) в обеспечение устойчивости коллоидных растворов , л и о ф и л и з и р о в а н н ы х д о б а в к а м и поверхностно-активных веществ . 1. Грицкова И. А., Панин P. M., Воюцкий С. С. Физико-химические свойства оксиэти- лированных неионных поверхностно-активных веществ.— Успехи химии, 1965, 34, № 12, с. 1989—2019. 2. Сапон И. П. Исследование влияния поверхностно-активных веществ на устойчивость гидрозолей галогенидов серебра : Автореф. дне.... канд. хим. наук.— Киев, 1969.— 23 с. 3. Дерягин Б. В., Чураев Н. В. Изотерма расклинивающего давления пленок воды на поверхности кварца.— Докл. АН СССР, 1972, 207, № 3, с. 572—575. 4. Волков В. А. Влияние формы мицелл и температуры на гидратацию неионогенных поверхностно-активных веществ.— Коллоид, журн., 1973, 35, № 6, с. 1050. 5. Изучение гидратации карбоксиметилцеллюлозы методом ЯМР / В. В. Манк, И. М. Co- ломенцева, А. А. Баран, О. Д . Куриленко.— Укр. хим. журн., 1974, 40, № 4, с. 393— 395. •6. Баран А. А., Соломенцева И. М. Температурная зависимость устойчивости гидрофоб ных золей, содержащих водорастворимые полимеры.— Коллоид, журн., 1974, 36, № 6, с. 1035—1040. Институт коллоидной химии и химии воды •им. А. В. Думанского АН УССР Поступила 29 марта 1982 г. УКРАИНСКИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 1983, т. 49, № 1 39

Изучение гидратации оксиэтилированного додеканола методом ЯМР

Репозитарії

Схожі ресурси