Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил

Досліджено зовнішню форму і просторову будову надлужних компонентів, одержаних із послідовного ряду надлужних сульфонатних систем, методами скануючої електронної мікроскопії, комбінаційного розсіяння світла, рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії. Встановле...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2000
Hauptverfasser:	Македонський, О.О., Кобилянський, Є.В., Іщук, Ю.Л., Танцюра, Т.П.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України 2000
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3921
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил / О.О. Македонський , Є.В. Кобилянський , Ю.Л. Іщук , Т.П. Танцюра // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 104-110. — Бібліогр.: 15 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3921
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-39212025-02-09T22:00:51Z Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил Особенности надмолекулярной структуры сверхщелочного компонента комплексных сульфонатных смазок Peculiarities of Super-Molecular Structure of Overbased Component for Complex Sulphonate Lubricating Greases Македонський, О.О. Кобилянський, Є.В. Іщук, Ю.Л. Танцюра, Т.П. Досліджено зовнішню форму і просторову будову надлужних компонентів, одержаних із послідовного ряду надлужних сульфонатних систем, методами скануючої електронної мікроскопії, комбінаційного розсіяння світла, рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії. Встановлено, що структура досліджених об`єктів характеризується широкою полідисперсністю структурних утворень, починаючи з розмірів порядку 10 нм для кальцитних ядер і кінчаючи тисячами нанометрів для аґломератів, а також різноманітністю форм частинок надлужного сульфонату. КР-спектри надлужних компонентів мають індивідуальний характер. Методами рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії показано, що ядра міцел надлужного сульфонату мають поліморфну модифікацію кальциту, а їх розміри коливаються в межах 10 нм. Исследованы внешняя форма и пространственное строение сверхщелочных компонентов, полученных из последовательного ряда сверхщелочных сульфонатных смазок, методами сканирующей электронной микроскопии, комбинационного рассеяния света, рентгеновского структурного анализа и малоугловой рентгеновской дифрактометрии. Установлено, что структура исследуемых объектов характеризуется широкой полидисперсностью структурных образований, начиная с размеров порядка 10 нм для кальцитных ядер и заканчивая тысячами нанометров для агломератов, а также большим разнообразием форм частичек сверхщелочного сульфоната. КР-спектры сверхщелочных компонентов имеют индивидуальный характер. Методами рентгеновского структурного анализа и малоугловой рентгеновской дифрактометрии показано, что ядра мицелл сверхщелочного сульфоната имеют полиморфную модификацию кальцита, а их размеры колеблются в пределах 10 нм. The study of external shape and special structure of the overbased components obtained from successive series of overbased sulphonate lubricating greases with the help of scanning electron microscopy, Raman spectrum, X-ray structure analysis and small angle X-ray diffractometry has been carried out. All analytical methods give evidence that structure of the studied objects is characterised by a broad polydispersion of structural formations beginning with 10 nanometers for Calcium nuclei and to thousands nanometers for agglomerates as well as by the large variety of particles` shapes of overbased sulphonate. Raman spectra of the overbased components have an individual character. X-ray structure analysis and small angle X-ray diffractometry show that nuclei of the overbased sulphonate`s micellae have polymorphic modification of calcite, and their sizes vary in the range of 10 nanometers. 2000 Article Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил / О.О. Македонський , Є.В. Кобилянський , Ю.Л. Іщук , Т.П. Танцюра // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 104-110. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3921 665.765-404.9:621.892.8 uk application/pdf Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Досліджено зовнішню форму і просторову будову надлужних компонентів, одержаних із послідовного ряду надлужних сульфонатних систем, методами скануючої електронної мікроскопії, комбінаційного розсіяння світла, рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії. Встановлено, що структура досліджених об`єктів характеризується широкою полідисперсністю структурних утворень, починаючи з розмірів порядку 10 нм для кальцитних ядер і кінчаючи тисячами нанометрів для аґломератів, а також різноманітністю форм частинок надлужного сульфонату. КР-спектри надлужних компонентів мають індивідуальний характер. Методами рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії показано, що ядра міцел надлужного сульфонату мають поліморфну модифікацію кальциту, а їх розміри коливаються в межах 10 нм.
format	Article
author	Македонський, О.О. Кобилянський, Є.В. Іщук, Ю.Л. Танцюра, Т.П.
spellingShingle	Македонський, О.О. Кобилянський, Є.В. Іщук, Ю.Л. Танцюра, Т.П. Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
author_facet	Македонський, О.О. Кобилянський, Є.В. Іщук, Ю.Л. Танцюра, Т.П.
author_sort	Македонський, О.О.
title	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
title_short	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
title_full	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
title_fullStr	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
title_full_unstemmed	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
title_sort	особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил
publisher	Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
publishDate	2000
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3921
citation_txt	Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил / О.О. Македонський , Є.В. Кобилянський , Ю.Л. Іщук , Т.П. Танцюра // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 5-6. — С. 104-110. — Бібліогр.: 15 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT makedonsʹkiioo osoblivostínadmolekulârnoístrukturinadlužnogokomponentukompleksnihsulʹfonatnihmastil AT kobilânsʹkiiêv osoblivostínadmolekulârnoístrukturinadlužnogokomponentukompleksnihsulʹfonatnihmastil AT íŝukûl osoblivostínadmolekulârnoístrukturinadlužnogokomponentukompleksnihsulʹfonatnihmastil AT tancûratp osoblivostínadmolekulârnoístrukturinadlužnogokomponentukompleksnihsulʹfonatnihmastil AT makedonsʹkiioo osobennostinadmolekulârnoistrukturysverhŝeločnogokomponentakompleksnyhsulʹfonatnyhsmazok AT kobilânsʹkiiêv osobennostinadmolekulârnoistrukturysverhŝeločnogokomponentakompleksnyhsulʹfonatnyhsmazok AT íŝukûl osobennostinadmolekulârnoistrukturysverhŝeločnogokomponentakompleksnyhsulʹfonatnyhsmazok AT tancûratp osobennostinadmolekulârnoistrukturysverhŝeločnogokomponentakompleksnyhsulʹfonatnyhsmazok AT makedonsʹkiioo peculiaritiesofsupermolecularstructureofoverbasedcomponentforcomplexsulphonatelubricatinggreases AT kobilânsʹkiiêv peculiaritiesofsupermolecularstructureofoverbasedcomponentforcomplexsulphonatelubricatinggreases AT íŝukûl peculiaritiesofsupermolecularstructureofoverbasedcomponentforcomplexsulphonatelubricatinggreases AT tancûratp peculiaritiesofsupermolecularstructureofoverbasedcomponentforcomplexsulphonatelubricatinggreases
first_indexed	2025-12-01T05:53:38Z
last_indexed	2025-12-01T05:53:38Z
_version_	1850284094213062656
fulltext	104 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 УДК 665.765-404.9:621.892.8 © 2000 Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил О.О. Македонськийа, Є.В. Кобилянськийб, Ю.Л. Іщукб, Т.П. Танцюрав аВАТ “АЗМОЛ”, Україна, 71114 Бердянськ, вул. Шаумяна, 2; тел.: (06153) 3-61-96 бУкраїнський НДІ нафтопереробної промисловості “МАСМА”, Україна, 03680 Київ-142, просп.Академіка Палладіна, 46; факс: (044) 444-02-84; вКиївський національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 02127 Київ, просп. Академіка Глушкова, 6, тел.: (044) 266-44-37 Досліджено зовнішню форму і просторову будову надлужних компонентів, одержаних із послідовного ря- ду надлужних сульфонатних систем, методами скануючої електронної мікроскопії, комбінаційного розсі- яння світла, рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії. Встанов- лено, що структура досліджених об`єктів характеризується широкою полідисперсністю структурних утво- рень, починаючи з розмірів порядку 10 нм для кальцитних ядер і кінчаючи тисячами нанометрів для аґло- мератів, а також різноманітністю форм частинок надлужного сульфонату. КР-спектри надлужних компо- нентів мають індивідуальний характер. Методами рентґенівського структурного аналізу та малокутової рентґенівської дифрактометрії показано, що ядра міцел надлужного сульфонату мають поліморфну моди- фікацію кальциту, а їх розміри коливаються в межах 10 нм. Мастила відрізняють залежно від типу загусника на чотири основні групи [1], хоча останнім часом з`явилися мастила, одержані загущенням олив надлу- жними загусниками, які можна вважати новим типом загусника для мастил. Елементарними частинками та- ких мастил є міцели надлужного сульфонату кальцію, отримані модифікацією колоїдних частинок карбонату кальцію молекулами сульфонату кальцію [2, 3]. Застосування простих мастил, одержаних шляхом загущення оливи надлужним сульфонатом кальцію, обмежене внаслідок їх невисоких експлуатаційних властивостей, тому особливий інтерес привертають комплексні надлужні сульфонатні мастила, які поряд з надлужним сульфонатом кальцію містять тетраборат і 12-гідроксистеарат кальцію [4]. Чи не найважливішою причиною такого підвищеного інтересу до комплекс- них мастил є той факт, що за своїми характеристиками вони знаходяться в одному ряду, а за окремими показ- никами переважають такі багатоцільові мастила, як комплексні літійові, алюмінійові та полісечовинні [4]. Процес отримання комплексних надлужних суль- фонатних мастил можна розділити на дві стадії. На першій шляхом карбонатації гідроксиду кальцію в присутності сульфонату кальцію, розчинника і промо- тора (метанолу) одержують гель карбонату кальцію, стабілізований у вуглеводневому середовищі адсорбо- ваним на ньому сульфонатом кальцію. На другій стадії одержують комплексне мастило, додаючи до надлуж- ного сульфонату кальцію тетраборну кислоту, 12- гідроксистеаринову кислоту чи її кальційове мило, во- ду і додаткову кількість оливи [4]. Більшість властивостей мастил, таких, як пластич- них систем, і в першу чергу реологічні властивості, визначаються особливостями їх структури. Під час вивчення структури мастил розрізняють декілька еле- ментів. Найчастіше прийнято виділяти три складові структури [5]: внутрішня структура кристалітів загус- ника; зовнішня форма і просторова будова геля; зага- льна структура геля. Оскільки дослідження загальної структури геля, яке хоч і дає найповнішу картину пояснення властивостей мастил реалізувати дуже важко, за допомогою різних фізико-хімічних методів вивчають або внутрішню структуру кристалітів загусника, або їх зовнішню фор- му і просторову будову геля. З метою вивчення зовні- шньої форми і просторової будови геля в даній роботі було одержано зразки мастил на базі надлужного су- льфонату кальцію, з яких шляхом осадження полярним розчинником, наприклад ацетоном, із бензольного або толуольного розчинів отримано їх надлужні компоне- нти [6]: ДЛ-1 – простий тиксотропний надлужний су- льфонат кальцію (ТНСК); ДЛ-2 – система ТНСК і тет- раборату кальцію; ДЛ-3 – система ТНСК і 12- гідроксистеарату кальцію; ДЛ-4 – комплексне мастило, що містить тиксотропний надлужний сульфонат каль- цію, тетраборат кальцію і 12-гідроксистеарат кальцію; ДЛ-5 – комплексне мастило, аналогічне зразку ДЛ-4, яке характеризується заниженою в порівнянні з опти- мальною концентрацією загусника; ДЛ-6 – комплексне мастило, аналогічне зразку ДЛ-4, яке характеризується Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 105 підвищеною в порівнянні з оптимальною концентраці- єю загусника. І хоча в процесі одержання надлужних компонентів відбувається руйнування структурних каркасів мастил, вони використовуються для дослідження внутрішньої структури мастил, оскільки в процесі їх виділення структурні зміни не відбуваються. ІЧ-спектроскопічні дослідження внутрішньої стру- ктури кристалітів надлужного сульфонату кальцію показали, що частинки СаСО3 в мастилах мають полі- морфну модифікацію кальциту [7], а методами потен- ціометричного титрування та просвічуючої електро- нної мікроскопії [7, 8] було встановлено, що кальцитна модифікація частинок СаСО3, яка утворюється під час проведення карбонатації в певному режимі і в присут- ності промоторів (ДЛ-1), не змінюється під впливом введення таких компонентів, як тетраборат і 12- гідроксистеарат кальцію. Погана хемосорбція сульфо- нату на поверхні кальцитних ядер спричинює невисо- кий ступінь ліофілізації останніх, а це, в свою чергу, призводить до їх аґреґації в ланцюжки і утворення пла- стичної системи. Однак в процесі модифікації тиксотропного надлу- жного сульфонату кальцію тетраборатом кальцію останній проникає до складу ядер міцели, збільшуючи їх розміри, в результаті чого структура гелю розупоря- дковується і система втрачає тиксотропність. Молеку- ли 12-гідроксистеарату кальцію входять до оболонки міцели, внаслідок чого розміри ядер зменшуються, аґреґативна стабільність системи збільшується. Якщо проводити модифікацію ТНСК тетраборатом і 12- гідроксистеаратом кальцію одночасно, їх впливи взає- мно нейтралізуються; міцели ТНСК у простому і в комплексному мастилах однакові. Одержані нами зразки сульфонатних мастил дослі- джували методом скануючої електронної мікроскопії [9], комбінаційного розсіяння світла [10,11], рентґенів- ського структурного аналізу [12] та малокутової рент- ґенівської дифрактометрії [13, 14]. Метод скануючої електронної мікроскопії (СЕМ) Дослідження проводили на мікроскопі “Philips”. Для зняття статичного заряду в процесі сканування електронного променя по поверхні досліджуваного об`єкту на зразок напиляли тонкий шар золота. Результати, одержані методом СЕМ, підтверджу- ють отримані раніше за допомогою просвічуючої елек- тронної мікроскопії. Наведені на рис. 1 мікрофотогра- фії свідчать, що всі досліджені зразки мають зернисту структуру, причому частинки відрізняються одна від одної як за формою, так і за розмірами. Крім того, чітко видно, що складовими елементами більших частинок є дрібніші глобулярні частинки. Таким чином, за допомогою методу СЕМ підтвер- джено, що оптичний рівень надмолекулярної організа- ції структури надлужних компонентів сульфонатних мастил характеризується великою полідисперсністю частинок та їх складною внутрішньою будовою. Немає сумніву, що видимі під мікроскопом частинки є аґло- мератами дрібніших частинок. Метод комбінаційного розсіяння світла (КРС) Якщо в основі одержання ІЧ-спектрів лежить пряме поглинання світла речовиною, то в основі КР- спектроскопії – розсіяння світла під час його прохо- дження через шар речовини. В процесі комбінаційного розсіяння змінюються напрямок світла і його частота. Під час пропускання через речовину монохроматич- ного випромінювання відбувається поглинання квантів νо, що мають відносно велику енергію. Частина енергії цього кванта може бути витрачена на перехід молеку- ли з основного коливального стану у збуджений. У такому разі при випромінюванні молекули в процесі розсіяння виникає квант з меншими енергією і часто- тою ν1, причому різниця νо – ν1 = Δν (см-1) не залежить від енергії збуджуючого коливання, а визначається лише зміною коливальних рівнів молекули. Ці коли- вання менших частот можуть бути зареєстровані у на- прямку, перпендикулярному до шляху збуджуючого променя. За числовими значеннями ν (ІЧ) = Δν (КР), оскільки вони визначаються енергією одних і тих же коливаль- них переходів, однак інтенсивність коливань різна. У найпростіших випадках в ІЧ-спектрах проявляються коливання, неактивні в КР-спектрах, і відповідно навпа- ки. Тобто ІЧ- та КР-спектри доповнюють один одного. В нашій роботі використовували арґоновий лазер ЛТ- 505 з довжиною хвилі λ = 514,5 нм і спектрометр ДФС- 24. Зразок опромінювали монохроматичним лазерним променем і реєстрували світло, розсіяне зразком у на- прямку, перпендикулярному такому падаючого світ- ла.Одержані нами КР-спектри зразків надлужних ком- понентів сульфонатних мастил представлено на рис. 2. Очевидно, що ми бачимо огинаючі криві, які є резуль- татом накладення великої кількості дуже широких лі- ній. Відсутність вузьких і наявність широких ліній КР вказує на відсутність вільних молекулярних ланцюж- ків у сульфонатних оболонках, що покривають частин- ки СаСО3, в результаті їх упаковки в надмолекулярні утворення. Складність структурної ієрархії елементів надмолекулярних утворень, що відрізняються одне від одного як розмірами, так і щільністю упаковки моле- кулярних ланцюжків, і обумовлюють значне розши- рення ліній КР. Таким чином, метод КР-спектроскопії вказує на те, що надмолекулярна структура надлужно- го сульфонату характеризується великою полідисперс- ністю і різноманітністю форм. На сьогоднішньому етапі КР-спектри не дозволяють робити більш конкретні висновки про внутрішню чи зовнішню будову надлужного сульфонату кальцію, але необхідно зазначити, що КР-спектри мають індивідуа 106 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 а б в г Рис. 1. Мікрофотографії скануючої електронної мікроскопії. Елементи структури надлужних компонентів сульфонатних систем (х 2020) зразків: а – ДЛ-1, б – ДЛ-2, в – ДЛ-3, г – ДЛ-4 льний вигляд для кожного зразка, що дозволить вико- ристовувати метод КР-спектроскопії для ідентифікації досліджуваних зразків мастил. Рентґенівський структурний аналіз (РСА) В основі цього методу лежить взаємодія рентґенів- ського випромінювання з електронами досліджуваної речовини, внаслідок чого виникає дифракція рентґе- нівських променів. Її природа обумовлена просторо- вою коґерентністю між вторинними хвилями, що ви- никають під час розсіяння первинного випромінюван- ня на електронах різних атомів. Рентґенограми полікристалів (дебаєграми) – це на- бори з декількох концентричних кілець, кожне з яких складається з відбитків від певної системи площин по- різному орієнтованих кристалітів. Дебаєграми різних речовин мають індивідуальний характер, що дозволяє ідентифікувати сполуки. Зразок ДЛ-4 рентґенографічно досліджували з ви- користанням рентґенівського дифрактометра ДРОН- 2.0 у мідному випромінюванні, фільтрованому нікеле- вим фільтром. На рентґенограмах спостерігали рефлекси, характе- рні як для кальциту, так і для фатериту і араґоніту. Оскільки кожна із структурних модифікацій СаСО3 характеризується набором тільки їй притаманним від- биткам, була проведена ідентифікація одержаного спектра РСА (рис. 3). Виявилося, що найсильніші лінії на рентгенограмі зразка ДЛ-4 відповідають рефлексам, характерним для кальциту (d = 0,303; 0,228; 0,209; 0,191; 0,187 нм). Інші рефлекси значно слабші за інтен- сивністю. Звідси можна зробити висновок, що для Са- СО3, який входить до складу ДЛ-4, характерна пере- важно поліморфна модифікація кальциту. Метод малокутової рентґенівської дифрактоме- трії (МРД). В його основі лежить дослідження інтенси- вності рентгенівського розсіяння в діапазоні так званих малих кутів (0,5’ – 8 º), що виникає в разі наявності у Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 107 Рис. 2. КР-спектри надлужних компонентів сульфонатних систем зразків: а – ДЛ-1, б – ДЛ-2, в – ДЛ-3, г – ДЛ- 4, д – ДЛ-5, е – ДЛ-6 зразку областей різної електронної густини, розміри яких перевищують довжину робочого випромінювання. Малокутове розсіяння істотно залежить від впоряд- кованості досліджуваного об`єкту і може носити як дискретний, так і дифузний характер. У першому ви- падку на індикатрисі розсіяння спостерігався один чи декілька максимумів, кутове розміщення яких дозволяє визначити розміри і форму розсіюючих центрів, їх упаковку тощо. У разі дифузного розсіяння індикатри- са являє собою криву, що плавно понижається в міру збільшення кута розсіяння. Криві розсіяння рентґенівських променів надлуж- ними компонентами сульфонатних мастил в області кутів 2′ – 6 º одержували за допомогою автоматичного малокутового дифрактометра ДРАМ-2.0 з використан- ням мідного випромінювання, фільтрованого нікеле- вим фільтром. Встановлено, що розсіяння рентґенівських проме- нів надлужними компонентами сульфонатних мастил в області малих кутів носить дифузний характер, шо в даному випадку засвідчує значну розупорядкованість досліджуваної системи і велику полідисперсність. На рис. 4 показано криві кутової залежності інтенсивності I(Q) рентґенівського розсіяння для зразків ДЛ-4, ДЛ-5 і ДЛ-6 після зняття фонового розсіяння, згладжування і врахування колімаційних викривлень. Для обробки експериментальних даних використо- вували метод дотичних Ґіньє [15]. З цією метою буду а б в г д е 108 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 ється графік залежності ln I(Q) = f (φ2). Лише у разі мо- нодисперсної системи розсіюючих частинок на графіку одержується пряма, танґенс нахилу якої до осі абсцис однозначно визначає радіус розсіюючої частинки. Якщо розсіюючі частинки складаються з декількох фракцій, то частинки кожної фракції дають свої розсі- яння і свою пряму на графіку ln I(Q) = f (φ2). Наклада- ючись одна на одну, вони утворюють криву, яка своєю випуклістю повернена до початку координат. Очевид- но, що лише при найбільших кутах можна чекати пря- молінійності кривої в результаті розсіяння найменши- ми частинками. Тому для такої системи частинок найз- ручнішим методом інтерпретації є метод послідовних дотичних, який полягає в наступному. Прямолінійний участок кривої графіка ln I(Q) = f (φ2) при великих ку- тах розсіяння продовжується до пересічення з віссю ординат. З нахилу цього участка знаходимо радіус іне- рції для найменших частинок, що є у зразку. Потім проводимо віднімання інтенсивності розсіяння I1(Q) частинками найменшого розміру із загальної інтенсив- ності розсіяння I(Q) і одержуємо криву розсіяння всіми частинками, крім найменших. До різничної кривої I(Q) – I1(Q) застосовується такий самий метод виділення розмірів найменших частинок. Цей прийом застосову- ють стільки разів, скільки необхідно, щоб різнична крива виявилася прямою лінією. Тоді її нахил визначає радіус інерції найбільших частинок. Послідовне застосування методу дотичних до оде- ржаних кривих розсіяння I(Q) дозволило виявити п`ять значень радіусів інерції (Rі) і відносних об`ємів (NV), що також свідчить про полідисперсність надмолекуля- рної структури досліджуваних зразків (таблиця). · Параметри мікрогетерогенності надмолекулярної структури досліджуваних зразків Радіуси інерції части- нок, нм Відносний об`єм частинок (× 10-3) Зра- зок R1 R2 R3 R4 R5 (NV)1 (NV)2(NV)3 (NV)4(NV)5 ДЛ-4 0,68 1,42 5,30 14,7 28,1 0,91 0,62 1,56 0,54 0,87 ДЛ-6 0,70 1,38 4,20 12,6 18,7 0,87 0,71 0,98 0,61 0,66 ДЛ-5 0,71 1,20 4,10 12,8 16,9 0,85 0,77 0,93 0,71 0,68 Можна допустити, що два значення радіусів інерції R1 і R2 відносяться до мікропор, а три – R3, R4 і R5 – до розсіюючих частинок. Для обґрунтування цього допу- щення висловимо такі міркування. Відсутність дискре- тного малокутового рефлексу у досліджуваних об`єктів, що складаються з частинок СаСО3, покритих органічною оболонкою, тобто таких, що мають реґуля- рне чергування більш щільних і менш щільних облас- тей розмірами в десятки – сотні анґстрем, а, отже, по- винні давати дискретний рентґенівський рефлекс у малокутовій області, очевидно, обумовлено великою за розмірами дисперсією частинок СаСО3. Скоріше за все, вони є аґломератами дрібніших частинок, при об`єднанні яких за рахунок їх вихідної форми утворю- ються мікропори. Значення радіуса інерції R3 співпадає з розміром області когерентного розсіяння рентґенів- ських променів в широких кутах частинками СаСО3. Очевидно, це є середньостатистичний розмір карбона- тних ядер, з яких побудовано аґломерати. Значення радіусів інерції R4 і R5 відповідають середньостатисти- чним розмірам аґломератів частинок, різноманітність форм і розмірів яких призводить до неупорядоченого розподілення розсіюючих центрів, в результаті чого розсіяння рентґенівських променів у малокутовій об- Рис. 3. Рентґенограма надлужного компонента зразка ДЛ-4. Рис. 4. Криві малокутового рентґенівського роз- сіяння (І, відн.од.) надлужними компонентами зразків: 1 – ДЛ-6; 2 – ДЛ-4; 3 – ДЛ-5 Кут відбивання ϕ, кут. хв. І, відн. од. Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 109 ласті одержує дифузний характер. Таким чином, метод МРД вказує на велику поліди- сперсність надмолекулярних структурних утворень, їх збірну побудову (аґломерати), яка призводить до утво- рення мікропор. Необхідно зазначити, аґломерати утворюються уже при виникненні частинок СаСО3. Комплексне дослідження трьома незалежними екс- периментальними методами, чутливими до структур- них неоднорідностей різних рівнів надмолекулярної ієрархії, свідчить, що структура досліджуваних об`єктів характеризується широкою полідисперсністю структурних утворень, починаючи з розмірів порядку 10 нм для кальцитних ядер і закінчуючи тисячами на- нометрів для аґломератів, а також великою різноманіт- ністю форм частинок надлужного сульфонату. Література 1. Ищук Ю.Л., Состав, структура и свойства пла- стичных смазок, Киев, Наук. думка, 1996. 2..McMillen R.L, Pat. 3372115 USA, Опубл. 05.03.68. 3. Eliades T.I., Pat. 4597880 USA, Опубл. 01.07.86. 4. Muir R.J., NLGI Spokesman, 1988, 52 (4), 140. 5. Хоттен В.У., Консистентные смазки, Под ред. Дж. МакКета, Том 9–10, Москва, Химия, 1970, 131. 6. Кравчук Г.Г., Главати О.Л., Главати Е.В. и др., Нефтепереработка и нефтехимия, 1982, Вып.12, 8. 7. Кобылянский Е.В., Македонский О.О., Кравчук Г.Г., Ищук Ю.Л., ХТТМ. 8. Македонський О.О., Родіонова Т.В., Кобилянсь- кий Є.В., Нафта і газ України – 2000, Доп. на конф. УНГА, Івано-Франківськ, 2000. 9. Практическая растровая электронная микрос- копия, Под ред. Дж.Гоулдстейна, Х.Яковица, Пер. с англ. под ред. В.И.Петрова, Москва, Мир, 1978, 656. 10. В.А.Миронов, С.А.Янковский, Спектроскопия в органической химии, Москва, Химия, 1985. 11. J.Behringer. Raman Spectroscopy – Theory and Practice, Ed.H.A.Szymansky, Plen Press, 1967. 12. Г.С.Жданов, Основы рентгеновского структу- рного анализа, Москва, 1940. 13. В.И.Михеїв, Рентгенометрический определи- тель минералов, Москва, Госгеолтехиздат, 1957. 14. Бекренев А.Н., Рассеяние рентгеновских лучей под малыми углами. Расчет рентгенограмм, Куйбы- шев, КптИ, 1981. 15. A.Guiniez, G.Fournet, Small Angle Scattering of X- Rais, London; New-York; Paris, Gordon and Breach, 1955. Надійшла до редакції 21 травня 1998 р. Особенности надмолекулярной структуры сверхщелочного компонента комплексных сульфонатных смазок О.А. Македонскийа, Е.В. Кобылянскийб, Ю.Л. Ищукб, Т.П. Танцюрав аОАО “АЗМОЛ”, Украина, 71114, Бердянск, ул. Шаумяна, 2; тел.: (06153) 3-61-96; бУкраинский научно-исследовательский институт нефтеперерабатывающей промышлен- ности “МАСМА”, Украина, 03680, Киев, просп. Акаемика Палладина, 46; тел.: (044) 444-02-84; вКиевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Украина, 02127, Киев, просп. Академика Глушкова, 6; тел.: (044) 266-44-37 Исследованы внешняя форма и пространственное строение сверхщелочных компонентов, полученных из последовательного ряда сверхщелочных сульфонатных смазок, методами сканирующей электрон- ной микроскопии, комбинационного рассеяния света, рентгеновского структурного анализа и малоуг- ловой рентгеновской дифрактометрии. Установлено, что структура исследуемых объектов характери- зуется широкой полидисперсностью структурных образований, начиная с размеров порядка 10 нм для кальцитных ядер и заканчивая тысячами нанометров для агломератов, а также большим разнообразием форм частичек сверхщелочного сульфоната. КР-спектры сверхщелочных компонентов имеют индиви- дуальный характер. Методами рентгеновского структурного анализа и малоугловой рентгеновской дифрактометрии показано, что ядра мицелл сверхщелочного сульфоната имеют полиморфную моди- фикацию кальцита, а их размеры колеблются в пределах 10 нм. 110 Катализ и нефтехимия, 2000, №5-6 Peculiarities of Super-Molecular Structure of Overbased Component for Complex Sulphonate Lubricating Greases O. Makedonskya, E. Kobylyanskyb, Yu. Ischukb, T. Tantsyurac aJSC “AZMOL”, 71114, 2,Shaumyana Str., Berdyansk, Ukraine, Tel: (06153) 3-61-96; Ukrainian Scientific and Research Institute for Refining Industry “MASMA”, 03680, 46, Acad. Palladin avn., Kyiv, Ukraine, Tel: (044) 444-02-84; Kyiv National University of Taras Shevchenko, 02127, 6, Acad.Glushkov avn., Kyiv, Ukraine, Tel: (044) 266-44-37 The study of external shape and special structure of the overbased components obtained from successive series of overbased sulphonate lubricating greases with the help of scanning electron microscopy, Raman spectrum, X-ray structure analysis and small angle X-ray diffractometry has been carried out. All analytical methods give evidence that structure of the studied objects is characterised by a broad polydispersion of structural formations beginning with 10 nanometers for Calcium nuclei and to thousands nanometers for agglomerates as well as by the large variety of particles ̀shapes of overbased sulphonate. Raman spectra of the overbased components have an individual character. X-ray structure analysis and small angle X-ray diffractometry show that nuclei of the overbased sulphonate`s micellae have polymorphic modification of calcite, and their sizes vary in the range of 10 nanometers. 2000_05-06_P001-010_RRBILEN.pdf 2000_05-06_P011-015_RRTAN.pdf 2000_05-06_P016-022_RRPATR2.pdf 2000_05-06_P023-027_RRPATR1.pdf 2000_05-06_P028-030_SUHOV.pdf 2000_05-06_P031-033_RRMIKIT.pdf 2000_05-06_P034-035_RRGAL.pdf 2000_05-06_P036-037_RRGAL.pdf 2000_05-06_P038-041_RRMALIN.pdf 2000_05-06_P042-047_RRKL.pdf 2000_05-06_P048-050_RRLESIK.pdf 2000_05-06_P051-054_RRDETS.pdf 2000_05-06_P055-058_RRBORT.pdf 2000_05-06_P059-064_RRBREI.pdf 2000_05-06_P066-068_RRGLIKIN.pdf 2000_05-06_P069-074_RRCHREP.pdf 2000_05-06_P075-080_RRGRIG.pdf 2000_05-06_P081-087_RRKOVTUN.pdf 2000_05-06_P088-091_ZINAT.pdf 2000_05-06_P102-103_RRNOVIK.pdf 2000_05-06_P104-110_RRIS.pdf 2000_05-06_P111-115_RRIARM.pdf 2000_05-06_P116-121_GUTYRYA.pdf 2000_05-06_P124-125_CONTENT.pdf

Особливості надмолекулярної структури надлужного компоненту комплексних сульфонатних мастил

Institution

Ähnliche Einträge