Акустическая спектроскопия ряда жидких поверхностно-активных веществ на основе полимергомологов оксиэтилинированных изононилфенолов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ
Джумаев, Аганияз Агшиевич
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Ашхабад
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1994
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.06
КОД ВАК РФ
|
||
|
АКАДЕМИЯ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
П ' )
од
На правах рукописи УДК 534.8
ДЖУМАЕВ Агаиияз Ягшиевич
АКУСТИЧЕСКАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ РЯДА ЖИДКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРГОМОЛОГОВ ОКСИЭТНЛИРОВАИНЫХ ИЗОНОНИЛФЕНОЛОВ
Специальность 01.04,00 — Акустика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
АШГАБАТ - 1994
Работа выполнена в отделе акустики Физико-технического института Академии наук Туркменистана.
Научгше руководители: член АН Туркменистана, доктор физико-математических наук, профессор Н. Б, Лежнев
кандидат физико-математических наук Б. Овлякулыев
Официальны: оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Б. X. Хемраев кандидат физико-математических наук В. М. Троицкий
Ведущая организация: Самаркандский государственный университет, г. Самарканд
Защита диссертации состоится « > 1994 г.
в часов на заседании Специализированного совета по защите док-
торских диссертации ири Физико-техническом институте АН Туркменистана по адресу: 744000, Ашгабат, ул. Гоголя, 15.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.
Автореферат разослан « » 1994 г.
Ученый секретарь Специализированного совета, член АНТ, доктор
физико-математических наук М. С. СЕРГИНОВ
ОНДАЯ ХАЕАКТЕИЮЖКЛ РАЮТЫ
Актуальность проблемы обусловлена необходгаостьа получения сведений о строении и молекулярных механизмов протесов,протекающих при тепловом дзияэгаш в поверхностно-активных веществах (ПАВ) ' и их растворах. Перспективность использования неионопшшх ПАВ';в качестве компонента композиционных систем, испольэуемих для увеличения нефтеотдачи,'л созданва неравновесной термодинамики про-, цессов вытеснения нефти ыицзлляряши растворами обусловливает необходимость изучения акустических и физико-химических свойств этого класса соединения.
Нала работа представляет собой часть многолетних систематических исследований,проводимых в отделе-акустики Физико-технического института АН-Туркменистана по ' научной теме "Исследование зндких углеводородов в пластовых состояниях и процессов повышения нефтеотдачи с помощью растворрв повархюстйо-активных веществ"
(номер гос.регистрами 01В8.0.034970). Задача исследований - вняс-• . »» ненпо структуры яидки'х систем и молекулярных механизмов ее перестройки в ходе теплового движения. в^кидаостях» а также изучат о молекулярного механизма мицеллообразованпя' в растворах ПАВ.
Цель тботя - экспарамантально? асолодование акустических спектров ряда поликоргемологоэ оксиэтилированных пзононил$ополЬв А3$~ /ь (»г= 4, 6, 10), а такке их спиртовых растворов. Анализ молекулярного механизма неравновесных продессоз, протекших при тепловом двиквиил.в кядаях ШВ п^пх растворах.
Научная новизна. На базе резонатора о 'выпукло-вогнул-;«!
пьезолинзаш! создан автоматизированный ультразвуковой спектро-штр для исс-юдований адкостей в зоне частот от 0,2 до 2 МГц. ■ . , ■ Вшрвш кссждовалн акустические спектры спиртовых раетво-ров рада поякмергшологов оксизтилярованнш: изононилфснолов АФ9- п. 4, 6, 10) в диапазона частот от 0,2 до 40 МГц в нн-. гервалэ/температур от 283 до 313 К.
Впзрвш исслздоваин ■акустичзсхие спектры ряда иолшаргозо-' догов оксиатилароаашшх из овоншйэ нолов АФЗ- п. (п.-- 6, 10) в ' дяаяазойв" частот от 3 МГц до 2 ГГц в КЕгарвалз температур от ' 2оЗ ¿о 313 К.
Проанализировали иолокулярнна |:ежзаизш керавповесаш: яро-кзсоов,'■дрогакаачкх в зтях кпдеостях, и оврздеязяы рзлзксацаоЕ-1Шо" параметры,
Результаты кссг.одовашя ыогзку&'ф-юас.кахайззыоз неравновесных процзссаз я ряда лохиморгоиосэгов оккюдшровакпнг кзоеовц^шаоэ ¿©9- чь (п.= 4, 5, 10) а их • спаржовах растворов вносят: вклад, в науку о аидксм состояния ва-кеотва,'в частности'Ер:; вшснешя могзкулярпзго кахагазка процессов .«¡щэляробразоваЕяя к равоявя ароЙйзии повшенкя ксфгеот~ дачк пластов с псиодг-з 'растворов НАБ.
Рооудьзаи; рабоги'иоруг бздь асаодьзов&кц в'ваучзшс орг-аш" аадах, занвдаэдиг«: .пройяеыой иознвздая цафгаотдачи пдастсз с ла.;с-дъи раэдЕорэв ШЛ,
йяпершоагйлш» дмшз о плотности,, вязкости я акусгачес-2Ш2 свойствах иоа/Егдованвшс састеа могу? быть рэксмоедованы государства пкой служба стаздартшк. справочнж дашик. '
Автор зпдитавт: достоверюсть результатов экспериментальных исследовагай акустичоских свойств ряда созерхносгно-актнвнвх во-щоств ría основе ползморгомологоз оксиэтилированных изоногшл|юно-лов ЛФ9- и, (п.= 4, G, 10) и лх растворов в кэобутидолом и'.от'нло-всм спиртах. • . "
Результат» анализа молзкудярюго иехапизла акустической рэ-лаксащи а исследованию: гадких ПАВ к их растворов. ''..'"' Апробация габотк. Гоз улт.таты работу, до л>геш 2ia П Всосош--ной акустячёсксй Ш1$орошш (Москва, 1991), pera опальна'.! сзьш-наро "Сгруетурш-дацзцичоскао процзссн а изудорздочешик- ордах" (Сомаркацд, СачГУ» 1992), 40-и Открытом сошшарз но акустика -(Польша, Ргсаов-Шдапчак, 1993), II ЫоглузоЕКйД наушга й докфз-рэнцвп "Актуальвш лрэйпсми'фязикя шордаго ¿ояз, родио^ззакк а теплофизики" (Ашгабат, НУ,, I9S3),региональном еешипрэ *Уо«з-гуляркоэ сшторасссшпяе и релаксадаошгш ирэцзсси в аздках -сродах" (Самарканд, СачГУ, 1993), II конференции по лйдкгал всцэйт-вал (Италия, 19ЭЗ). Но теме диссертации опубликовано 9 печатных работ в вида научных статей н тезисов".
Объем и. структура...тпботн. Материалы диссзртацаи. содержат пять тоздолов, заклачзииэ, прзлеаенио, 26'расунков, 32 таблицы и список использовашюй'литературы, сосгояеяЗ пз 90 цашовований работ (всего 130 страниц).
СОДВЕНАШЕ РАБОТЫ Йо пведэняя, (раздел I) кратко излагаотся сусэство проблемы.
указывается актуальность, цель,.. научная новизна и практическая цошюсть работы,
'.£р -втором ряапа'лв изложены основные понятия и шлоаешш • классической и тешэдикаайчаской теораи акустической релаксации в. жйдких ПАВ, а также теоретические подходы для объяснения кинетического поведения растворов гадких ПАВ,
В третьем гяаполб приводится подробное описание автоматизи-■ ровашогб ультразвукового спектрометра, для исследований аидкос-' •тай в зона частот от 0,2 до 2 МГц, созданного на базе резонатора с вшзукло-зогнутши пьез о линзам и, и краткое описание акустических спектрометров для измерения коофЗ^ВДенга поглощения и скорости звука .в диапазона -частот от 3 МГц до 2 ГГц, созданных в отдела акустики <Ш АН Туркменистана.
■ Блок-схема.автоматизированного ультразвукового спектрометра доказана на рис Л, Генератор синусоидальных сигналов I (РЗ-110) оборудован'блока.! задания частоты в двоично-десятичном 1:0-дэ,.изменяющего частоту колебаний при постоянной амплитуда выходного Сигнала. Блок задания' частоты выполнен на микросхемах серий К 134 и К 155. Генератор 8 (ГЗ-122) позволяет устанавливать необходимую скорость изменения частоты. Шпудьси установленной частоты поступают на .блок задания-; частоты генератора I (ГЗ-ПО). Изменяющийся по частоту синусоидальный сигнал с генератора I (ГЗ-110) подается на- цьезолинзу резонатора 3 и розонанент шки. фиксируются на праешой пьезошнза. Цриинша пьезопреобразователь подключен к измерительному устройству .4 (В4-14) и к осциллографу 5' (С1-104). -Частота входного сигнала фиксируется в частотоыа-
Pnc.I
Бдок-cxeii a эвт-оу агизпровашюго ' ультразвукового спэетро'.тгтра
Л,
/fias
Гас.2
Фрагмент зсшзси резонансного гака ¡а частоте = 1341,192 кГц и иода при температур9 = 20°с
£ íí.'Tp
ь
ро 2 (43-24). В измерительной устройстве 4 (В4-14) предусмотрена позмозность'использования милливольтметра в качестве линейного преобразователя аыплигуды синусоидальных сигналов в постоянное 'напрягенне, выведенное на аналоговые выходы милливольтметра. Сигнале аналогового выхода измерительного устройства 4 (В4-14) через плавный делитель 6 поступает па вход регистрирующего устройства 7 (КСП-4). . ' .
Автоматизированный ультразвуковой спектрометр работает следующим образам. В генераторе 8 предварительно устанавливают начальную частоту, затем выбирается скорость изменения частоты. Далее генератор 1 с определенной скоростш изменения частоты проходит весь диапазон частот. В мочвнт прохождения через резонанс включается регистрирующее устройство 7 я записывает резонансный пак.-На рас.2 показан фрагмент записи резонансного пика на частоте -]! ~ 1341,192 кГц В воде при температуре í = 20°С.
Для обработки записанной: амплитудно-частотной характеристики-неойходамо на уровне 0.707 максимальной амплитуды измерять киршу резонансного пика в миллиметрах. Далее определяет ширину резонансного пика в горцах по фэрлула:
где - скорость нзиошишя частоты генератора; V - средняя скорость .перемещения диаграммной дзеты; & - карана резонансного пк-.ка, ьм. ' '
• Коэффициент поглощения ультразвука вичаслявт по формула:
где «¿эт., л-£эт. - коэф^щивит поглоданпя'п етрзпа резонансного пика для эталонной жидкости, имендоЗ такуэ ,т.э скорость ультразвука, как исследуемая; С - спорость ультразвука.
Дифракционное зав пае ни в результатов измерении и другие погрешности d резонаторе псклдаются путем сраанешш с резулг^гата- ■ ми измерений в эталонных яцдкосглх. . ; *
Таким образом, создан на основе резонатора с вцпукло-вогиу-тдая пьез о линзами. автоиатпзяропоиннй ультразвуковой спектрометр, готорый позволяет сократить врсу'я эксперимента, устранить ошибка из-за нестабильности температур», a таюг.е измерять козХ'фпш-еит поглощения ультразвука о точностью до 1%.
В ятом пе разке» праведниц результаты копт рольных измерений я оценка лог ревности ¿tawojQimfi. ....
• S четвертом .тязкалэ ошеака подготовка долячорсомологоз о к- '. сиэтялароваипызс мзонопилфеполов А'39— (iv= 4, 6, 10) h их спяр-тоянх растворов к исслодотаязп к приведены результат измерений ^зико-тчичеешх'л акустических параметров.
Синтез, очистка я анализ воламэргемологов АФЭ—м. ()г-= 4» 6, 10) были выполнаци во Всесоюзном научяо-иссладолатольсшл я про- ' ектнем институте пошрхностно-актнвнш: веществ (ВШШ1АВ).
Прнмоси и неоднородности состава нэиопогеншлс ШВ еллыю усложняет их физико-эгамичосяоэ исследование. Апалзз зндамэргомоло-гов АФ9-/1 ("- = 4, 6, 10) был выполнен в Институте химии АН Туркменистана методом гззо-авдкостшй хроматографш.
После дополнительно!! очистки степень чистоты АФ9-4 н АФ9-0
составила г» а АФ9-10 ~0%. Среди основных примесей, количество каадого из которых не яревкиало 1%, была кзнрореагиро-Еаля20-взоаошл$анол и спирты. Для приготовления растворов ис-' пользовалась хдаичзски чистш изобугиловкй л этиловый спирты.
. Прсиздэиы результаты 'измерений платности £ , сдвиговой - вязкости' ¡£<1 , а такао результаты расчета адиабатической сжимаемости л расчетного классического поглощения
Поглощение в скорость звука в кадках АФЭ-п Ог= 4, 6, 10) ' бгш '.измерены в диапазоне частот от 3 МГц до 2 ГГц и интервале, температур от 263 до 313 К. ■
Используя величину ¿¿/-/^ в области частот , рас-
считали объемную вязкость ^V и относекае Установле-
но, что с ростом температуры отношение ^у/^й увеличивается.
" Поглощение-ультразвука в спиртовых растворах кадках А.<Е0-Н. бши. изморены в диапазоне частот от 0,2 до 40 МГц и ¡»¡терзало температур от 283 до 313 К, ' . . '
' В пятом разделе предложен физически приемлзмыа молекулярный механизм' перестройки • структуры лолаыергсио логов окси этилированных изоношшазнолов АФЭ-п. 4, 6, Ю), а так&а молекулярный механизм мицеллообразовання в спиртовых растворах А1-Э- п..
Акустические спектры'полимерг аналога АФ9-Ю "для некоторых температур показаны на рлс.З. Частотная зависимость величины о*-//-2 для идках А5й-а (п= 4, 6, >10) в диапазоне температур от 263 до 313 К,в.пределах погрешности. эксперимента описывается уравнением (I) с двуыя временами релаксаций. (£ = 2)
©-285К О -303 К } ©-303К Ело.З
Зависимость вэ^таны сот для АФ9-Ю (Сплогашэ кравга рассчитаны во уравнению (I))
i Ai/cw^1)2!+ & (I)
где fti- постоянная, характеризующая релаксационное поглощение . L -с$ нормальной реавдш; сО - - круговая частота; -
.время'релаксации С-го релаксационного процесса; ß - высокочас-Tqinui! предел величинн .
ИослЬдущая обработка акустических спектров и расчет релак-еащопнше. параметров проводились на ЭВМ иетодоы послздовательных приближений путей ыишып задан сукин квадратичных отклонений расчетных значений величины от экспериментальных.Погрешность определения /?£ н %'L составила 5-105», а для 8-1 и Б - 10-20 %, Значения релаксапдошшс параметров, рассчитанные в предполохошш, что акустические- спектры содеркат две области акустической релаксации, приведены в табл.1.
Вреыя-релаксации первой (низкочастотной)^ и второй (высокочастотной) областей акустической ралаксашп для всех исследованных 'нази систем отличашея на порядок и больше. Kaie видно из данных, приведенных в тайп.1, релаксационные сила , , постоянные характеризующие релаксационное поглощение Я«( и Я^ , Зазаыгавтся с ростом теапературы, что, как известно, характерно для структурной релаксации. Высокочастотный предел Ь во личины U/jZ слабо зависит от температуры.
Зашсиыоста BnföiT) ог обратной теыцературц Н/Т показаны на рис.4, из которых следует, что с ростш температуры величина вп (^^Т) проходит чарзз mühümjm, noesi -чего увеличивается. Для
S S
8, .
ID
« S *
О О F Я
II ¿
M
a А
я
P. -Oí f«
cd ra
II
rt П о о
о
р-1
О
<м
«О
о-
s
M
Ч>
ci'" ' —
о
M о
' ' '
о
M
M о
f
1
о о
а
1
о о
о п
VJ
eq о
S -i 1
a .3
Ôj
M
•m о
M -f
о t
M S
M
M
t! !Л!
trï О
1-4 -H
О 1
M s
SH
S
О
О 1
W N 11} M to Л PI N
Ol in Ю Ф
о о о о
s
ГЦ ы со g
ÍO Й Э N
м M м N
? П О П
N Я Л Ф
to u> tr> -S1
M M M l-<
ЙО o м м м
g
M M to CO со п f J н
ОООО 0000>® ci N m (N (О lí О О
M >S M
о о to
CJ
о о О о
ОООО
S 8 S 8
to SM M
СО ГО P) n
N Ш O D Oí Oí СЧ ?3
t
g
«s
О 01 Ш с- to о о о о о
to . N С- M tu HHWUISI
SO о ш
tp LO С"~
sag
МММ
M H ui CO N И (V t-n H
u> ю m ю
ñ
о о о о о
to U) О И N M M W M
ООО П П П M H
- о о
ООО to u> m
о о о о о о о о о о
Йо w й ta. сЗ to со см
П СО И П PI
сЗ Й oí ог
?
§
«î ^
я я
0Э Ю С0
со со о о
to ю е- о> ОООО
Ю to Ol о
ЦЗ M
со со с» со
N О) Ю й-
С- ф H 01
W 3i ю .1} м м м м
с? !> çj с? M и я я
ОООО
SO о со NOW
о о о о
о О О -ч*
in СЧ M to
сч м м
СО СО со со
со ст> о >-*
N « О СО
9?
е<
<
• Рис.4'
Зависимость величины Яп. (^Т) 0т оСратной температуры 1/т . дш I и 2 простых областей акустической релаксации •
второй области акустической релаксации величина &г(еГй*Г) слабо зависит от температуры.
Анализ литературы по изучению акустических ц диэлектрических . спектров ПОЛИМЗрГОМОЛОГОВ ОКСИэтилированных ИЗОНОШ1Л1«Э ИОЛОВ и ок-си этилированных изооктилфенолов показал, что в исслэдовашкм диапазоне частот а интервале температур в этих системах обычно наблюдаются две простые области акустической релаксации, обусловленные структурной релаксацией, и сопровождаются .реакциями разрыва и образования иенлолокулярных водородных связей типа 041.,.О в цопо-чечншс ассоциатах.
Большое число центров для образования О-Н...О связей на одну ыолзкулу исследованных ПАВ, а такго анализ возмогших физически допустил их комбинаций связей типа 0-Н...О даат основание предполагать, что в изученных нами хидкрх ПАВ наряду с цепочечнши ассоци-атали,' образовании связями 0-Н.-.0, ыогут образовываться фрат- . иенгы структур типа пространственно-неупорядоченных сеток. В таких структурах,как известно,могут протекать перекрестные коллективные реакции разрыва и образования «егмолэкуляршх водородных связей (иВС) типа 0-Н...0. Характерная особенность их - увеличение времени релаксации с ростом температуры.
Такшл образш,можно предоолокить.что пространственная структура едких А4>9~Мп.= 4, б, 10) в основной состоит из взаимосвязанных образований двух типов: цепочечных ассоциатов и фрагментов пространствонно-нзупорядоченных сетчатых структур. Изменение пространственной структуры исследованных ННАВ в хода теплового два-
гатя, ыолокул можно рассматривать как динамически взаимосвязанную совокупность большого числа независимых (для цепочечных ассоциа-тбв) и взаимосвязанных (для пространствёкно-неупорццоченных сетчатых структур) локальных перестроек, происходящих в отдельных элементах объема. Локальные перестройки структуры яидкости в основное обусловлены реакциями разрыва и образования ыеаыолекуляр-ных водородных связей типа 0-Н...0. Наблюдаемые корлалышз реакции для оксиэтилированных изонониданолоа ыогут быть описаны лц-неЯньш комбинация!«! системы .естественных реакций:
мс Мт. + -Мп.
^ (2)
где £, т., >1- - число зеоньов молекул ПАВ в цаначечных ассоцяа-тах; , ||-4 - константа скоростей реакций разрыва и образования 0-11.. .0 евлзой в цепочках; М<|£ , М<|,] - макромолокуларнке сотчатш фратыспги 11ДВ до в посла разрыва связей 041...0;
и - константыскоростей ро акций. разрыва' <}■ связей 0-Н...0.
Мс51!о подагссгь, что. при теиворатуроз ввяз Тпйп реакцпл (2) в основном но колязктивнш, то есть кет заметных отклонений температурной зависимости Ф от уравнения Аррениуса. С ростом температуры в рззулмате корреляции в движении молекул яеколлекигв-• ная реакция (2) постепенно становится все. более а более коллективной.
Как б то сказано, в лолморгоыологах А'10- п. (п. = 4, б, 10) могут протекать перекрестные коллективные реакции разршза и образования ЫВС типа 0-}}, ..0, Именно тагшо коллактишив реакции способствуя? возникновений чисто обгешшх де^орлацнй всестороннего локального скатил .и разрлкошш среди. С ростам температуры число молекул, вовлеченных в элеы'онтаршв события указанной вшю коллективной реакции, растет. Это долепо приводить к возрастанию относительного числа локалхша чисто обьоыных деформаций по с раз да -шв с числом чисто сдвиговых локальных деформаций, а значит, а к увеличению отноевшш ^у/'¿з i и наблюдается эксперпмеиталь-но. _ ,
Если в жидкости одновременно протекав? оба типа динамически взаимосвязанных процессов (2),которь-з вносят вклад в акустически наблэдаемке нормальные реакции,' то их томпврздурнив зависимости будут компенсироваться, что должно приводить к слабой температурь-ной зависимости времен» 'релаксации акустически наблэдаемих нормальных реакций. Экспоршонгальшя результаты дли второй облает а' акустической релаксации показивают, что время релаксации СС,£ слабо зависит от темпоратуры.'
3 литературе практически отсутствует1 сведения относительно механизма шшэллообразования КЛАВ в спиртовых растворителях. Исходя из этого нами бшш изучали акустические и физико-химические параметра колииаргенолегов А1^-'п. (п. = 4, 6, 10) в изобугилсва; и этиловом спиртах.
Акустическио спектры системы АФ9-10 - изобутияовый спирт для
некоторых температур ври концентрация С = 0,16 моль/да3 показаны на ркс.5. »
Анализ экспершектадьных данных показал, что частотная зависимость величины <=£/-/** для спиртовых растворов КШШ хорошо описывается уравнением (I) о одним временем релаксации. Последующая обработка акустических спектров; и расчет релаксационных параметров проводились на ЭВ.1, '
Среди различных теорзй ыицеллообразовашш, пршенявмых . для анализа ралаксациоккьк спектров водных растворов ПАВ, наиболее удачна теория Анианссояа и Уолла. Она объясняет наличие б релаксационных спектрах мицзллярных растворов двух различающихся времен релаксации - так называемых медленного' (КГ2 * 10-4 с), связанного с постадаЕши образованием мицелл из мономеров и диспергированием мицелл 1а монсыэры, и быстрого времени (10 4- 10~®с), характеризующего о0.5он мономер - ыицелла. Величина 1/Т для быстрого процесса в водных растворах ЛАВ с рос то;.) концентрации С обычно лишёно возрастает. ;
В псслздованнкх нами спиртовых растворах полиыергомологов . А58-П. 4, 6, 10), как в. водных растворах ПАВ наблвдается линейная зависимость величины от концентрации С. Следовательно, полуденные экспериментальные данные могут быть описаны в рамках теории Анвансеона и'Уолла. Зависимости'величины 1/"С от концентрации С в системе 'АФ9-Ш "- изобутиловый спирт показаны на рис.6. ' '„."..",.:'
Как показал Ы.И.Шахпаронов, мицеллы.ро физической сути пред-
^ V? м-'св
боо --й"——л
520440. —о— х \
гбо-
V' Ч* ■ ' • • 5,5
в-283К; . в-йОЗ.К ; о-зоЗК Рис. 5
Зависимость вадичинн «¿//^ ог для системы АФ9-Ю - изобутиловый спирт при концентрации С = 0,16 моль/да3
Т , МКС.
-,-1-^
0,2, 0,4 С7Г-'алЬ/А1Г
®-г85К; ©-квзК; ©-зозк втс.е
Зависимости величины 1/Т от концонтраври С в системе Л49-:10' - из обутшювый спирт
1......- ' ' А ^Г'К"1
©~№9-ю; е -Л<Р9~с ; е-пФ9-4
Рис.7' •
Зависимость величины Вп. СГТ) от обратной температуры 1/Т в системе АФ9-Л - изобутиловый спирт при концентрации С = 0,16 моль/да3
стаэляэт собой агшсо-крютадшчэскдэ образования. В подобных ква-зи-кристаллическнх структурах, как следует из данной работы, могут протекать динамически взаимосвязанные процессы перехода це упорядоченных структур и книзиупарядочзкнш структуры, в частности; могут образовываться цчиочка пространственно развотввзнних структур. Процессы разрушшиг « образования этих цепочек - олеиеитар-ныз, а процессы разрушения п образования [ЛВС типа 0-Н...0 в пространственно разветвлениях сотчатнх фрагментах - коллективные. Их динамическая взаимосвязь, по-видимсяу, л определяет особешюстп кян-зтикн быстрых и сверхбыстрых процессов, териодинемику и фази-ко-хкаичоскио свойства ПАВ и растпорэь ПАЗ,
В области критической концентрации шцеднооОрозовалия ¡1 глга в спиртовых растворах АФ9- п. (ix= 4, 5, 10) иогут образовываться цепочки пространственно разветвленных структур. Следовательно,ной-но предположить, что в этой области сущастпоишм становятся коллективные рэагасп: разрыва и образовал MB С типа <М1,.,0 в пространственно разветвленных сотчатих Фрагментах.
¡¡а рис.7 по1Шзана зависимость величины Сп (îT ) от обратной температуры 1/Г в системе А09- п. - иэобутиловый спирт прд kqikohï-рации С =0,16 моль/до3.
Как видно из рлс«7, время релаксации Т с ростов температур» увеличивается, что характерно для коллективной рзакцни. В полной объеме обнаруЕонииЦ быстрый ролаксацдошшй процесс, связанный с qûîqhiuvu процзссйвд и э ¿-ду nai ;c/j о рх: а, ассоцаагаш ц мицоллеш» описывается сцстемой сстостбоших paaiuçia типа;
ЙР ^ -Ял+Я'-ц' (3)
гдо %, /)/ц , Я 1г. - цепочечнка ассодаахы, содергагла 2, иг, ГС-иономерных молекул; к^ - константы скоростей лршой и обратной рэашюп.
Тагам образоу , следует предполагать» что набладаеаый быстрый рзлаксадпошшЗ процесс вызван пор^алькрй реакцией, явдяищз£ся ли-койяой коабаюгеюй естественных реакций (3). Слздует ответить, что подЗорси класса гадких ПАВ и растворителей паз удалось показать, '.та газиокко раздзлэше коллоктлвшх н неколлзктшзных процессов,
осноешз результаты и вывода
1, Ш базе резонатора с вшуклочзогнутйш пьезолинз&ш создал автоматизированный у ль V раз в у ко во й сн е кт ром с г р для иссладова-' шк ипдкосгей в зоне частот от 0,2 до 2 МГц, который позволяет совратить вреия вшюракзаха, устраклть ошбкя из-за нестабильности температуры, а такжэ измерить коз$фЭД5еит поглощения с точностью до 1%; • ■ .;.' °
2.' Впервю исследованы акусхачзскио споктры ряда лшдких по-лшэргсыолагов оксиэгялироваиишс пзонош:л1юполов АС9- 1г ((г= 4, 6, 10) в диапазоне частот от 3 МГц до 2 ГГц я интервала температур . от 253 до 313 К. Показано, что акустические спектры еядкях пож-ыергеиологс© А1-3- и.(п.= 4, 6, 10)■ ошсашаятоя'двумя прэстши об-.
ластдаи акустической релаксаций. Проводанаобработка адустачес-ких спектров на ЭШ и рассчитаны ролаксациошша парглотрн.
3. Установлено, что низкочастотная и чыоокочастотная области акустической релаксации о полшоргомологах АФ9- п. (п.-4, б, Ю) обусловлены структурной релаксацией и сопрозоздаотся рзакцн-ши разрыва и образования иегиолэкулярных водородных связей типа 0-Н.. .0 в цепочечных, ассодаатах и структурах пространствешю-неушрздоченши сеток..
4. Впервые исследованы акустические сиектрн спаргоэнх растворов полпмаргомологоп Айв- П- (П-= 4, 6, .10) п диапазоне частот от 0,2 до 40 11Гц и интервале температур от- 2ВЗ до 313 К. Показано, что акустические спектры спирговц;: растпорзв полииергалологоа АФ9- п.(п.= 4, 6, 10) опнсцтамсн одной престо й область» акустической релаксации. Проведош обработка акустических спектров на ЗЗМ и 'рассчитаны ролаксационные параметры.
5. Установлено, что- обнаруженный быстрый релаксационный процесс в слнргоаых. растворах лолимергомологоз АФ9- п. (П- = 4, 6, Ю) обусловлен осУеняши процессами меяду мономерами, ассоцнатама ц мицеллами. .
ОСНОВНШ МАТЙНШ1Ы £1СС£РТА1ЯИ ОПУШКОВАШ В РАБОТАХ:
I. Локнев Н.Б., Овлянулыоа Б., Дауцеда А.Я, Акустическая спектроскопия сксиэталлровашшх алкилфоцолов V/ Изв.АН ТССР, Сор. ФГХ и ГЦ. 1991. ¡6 2. СЛО-Ь.
2. Леянэв Н.Б., Джумаев Л.Я. Акустические исследования механизма перестройки структуры задких алкилфенолов // Тез .докл. .XI Всесовз.акустич.конф. М.» 1991. C.S7-3Q. ■
3. Легшв Ы.Б., Даумаев А.Я., Овлякулксв Б. Исследования низкочастотной акустической релаксации' в растворах ПАВ // Тез. докл. регионального семинара Тгрукгурно-данамичоскио процессы в неупорядоченных средах". Самарканд: СачГУ, 1992. С.72.
4. Легшев Н.Б., Озллкудкэв Б., Дауааеа Л.Я, Автоматизированный ультразвуковой спектрометр для исследований жидкостей в зоне частот 0,2-2 МГц // Изв.ЛНГ. Сер.ФГХ.М и ГН. 1993. 4.
5. Л.JumaeV, AUeiJnц^, В, OvtykudЫ, </&м£оипсС &iucUa<i схр petal /icna^ucausJ -zuif^cicitii soEutCvns. tyen. SenvLnah. cf flceusi-ics OSff'33, PisSVoiJffb&rJ^pgn-gZO.
6. Я. JumacV, V./еъ knxif, й.Ои^аЫВ^с^ Р&ЫЩог mca-Suhsme-nis of uMvisouncL'd afs^p^ctv ¿<tpotai яспафг&эи? subfadwd лоВд.4-Со>га ¿»t-t-fic,-i'^.ucace. -¡lout OtZ~4o Mill , And M^u-ici niadici. ccufmnce.
•7. Дяулсов Л.Я., Лохпов' Н.Б., Оолягсуяыав Е. Лдустичаскне свойства гомолога оксиэтилировашого изоконядЬевода Л5-9-10 в алифатических спиртах // Тез .докл. II Меявузовокой конференция "Актуальные проблемы физики, изевиого тола, радиофизики и теплофизика". Ашгабат, 1993. C.II9-I20.
' 8. Дгдмаав А.Я. Ультразвуковые исследования таионогошак по-б9рзн>стЕО-окгев1шх веществ в иоводеоу растворатело // 1аз. докл. II МозвузовсЕой научной конференции "Актуальшз проблема физика
твердого тела, радиофизики м теплофизики". AisraöaT, 1993. С.121-122.
9. Дкумезв Л.Я., Лояиеп ¡I.E., Овлякулцоа Б. Ахусгнчэсюш исследования механизма перестройки структурц нидааж ПАВ ц их' спиртовых растворов //Тез. дог.;:, регионального семинара "Иолз-кулярноэ светорассеяние и релаксационные продассц в яидкпх ерз-дах". Самарканд: СамГУ, KS3. С.23.
Диссертацион ¡-ш Турккекистонщ Цлымлар Ахадемиясшыц Оисп-хи-техкики институтыниц акустика болтепнде орино етирилди.Ыл«.! ни баш белумден. коти:.»зден, говмача маториаллардан, 26 суратда:^ 22 тгблицадан. £0 сани пвЯдалакьиан эдебпятларыц слисогындан ибарзт (жами 130 сахыпа) .
Днссертацяон ип окскэтилирлеиен изононилфенол полнмзргопо» логларцц осасшдакы сувуклик чет-актив маддалври зо оларщ зр-гинлерпни ультрасесин камоги бклен овреамеклпго багшлзнпрЛй-манщ актуаллыгы уст-актнв мадцаларщ ве олврщ эргинлорннкц молокуляр гуолушы зо Яылшшк херенетинде болуп гачйон пронос-леркц молакуляэ моханизмлори барада ыаглумат алнак иортлорнидеи гелипчшхяр. Уст-актлв наддалар гатлакларщ побит берит^лигини ёкарландырмак учли уланылян кемпозипион систекаларщ компонента хокуммнде гниден уланыляр. Кииэлляр оргинлери билон h&Jith гисил чикарма прэпесиниц децагрзменз термодинаииквеиш доретыек учин • tay «:аддалариц акустики *а физики-химики хасиетларини овронмек зерурднр.
Шу экснориыентал юлоси гзчиркек учин rvöepneic-oU ш>озолпн-зэли резонаторыц эсасьшда автоматик ультрасос спектрометра до-редилди. Бу автоматик ульграсес спектрометр!! сосиц ешцшрмо ко-гф'ишиентини с/- 0,2тИ W п Рхтылык аральтшда 1% ченли такык-лкк билен олчекаге нуикинчилик берйэр.
Оксиэтилирленен изононилфенол полкморгомологлариньм А'Ю-а. in. =4,6,10) изоб.утил ве этил слиртлериндоки эргинлориниц акустик спектрлери 0,2>-10 МГц Яыгылик аралмгында иа 2ii3r3I3 К температура интервзлында оврелилди.
лспсса оксиэтилирленен изононм^энол нолимвргокологларкн-да ЛФ2-К. (п=4.6,Г0) импульс методы Силен Зт2000 !.!Гн йыгшшк ара-лыгкнда so 263г313 К температура интервалында ультрасесиц тнзли-ги С во екцдирлв хоэффипиенти \с олчинилди.
Алнзи маглумктларкч эсасында шу сув.укликлардакы Йылылык херекетинде болуп гечЯан прзцзслэриц о'олуп билой>,ек молокуляр ханизмлери хедурленди. Уст-актиЬ маддадарыц ве олярыч зргинлери-иин гурлупыни ве йылылык херзкотиндэ бодун гечйзн прсцесларпц молекуляр моханизимини билмвк гатлакларыц нобит баригллигини ёяврландырмак учин уланылян таза комгмзицион систомзлары дерет-мога мтакинчилик бврЛер.