Введение к работе
Актуальность теин. Адсорбция иэ растворов на поверхности пористых материалов является основой многих физико-химических процессов: крашения, адсорбционной очистки, каталитических реакций и пр. Однако развитие теории адсорбции иэ растворов еще далеко от завершения, что обусловлено сложностью явления, а также несовершенством самой теории растворов. .
Взаимосвязь фиэико-хшических параметров растворителей и термодинамических характеристик процессов адсорбции может служить основой для разработки эффективных методов регулирования свойств твердых материалов. К сожалению, проблеме влияния растворителя в теории адсорбции иэ растворов уделено крайне мало внимания, что связано с отсутствием результатов систематических исследований термодинамики адсорбции из растворов различной при-' роды и состава.
Особенности свойств растворов дисперсных красителей и специфика адсорбционных явлений на полиэфирных материалах требует систематических комплексных исследований и новых подходов к изучению этих систем.
В связи с вышеизложенным, работы, посвященные исследованиям термодинамики адсорбции из растворов, влиянию растворителя на термодинамические характеристики процессов адсорбции, представляются актуальными.
Работа выполнялась в соответствии с планом научно-исследовательских работ ИХР, РАН и планами Научного совета по термодинамике.
Цель работы заключалась в изучении закономерностей растворения дисперсных красителей в воде и водно-органических растворителях и адсорбции их на полиэфирном волокне, выяснении роли растворителя в процессах адсорции из растворов.
Научная новизна. Б работе впервые представлены результаты комплексного термодинамического изучения .процессов растворения дисперсных красителей и адсорбции их из растворов на полиэфирном адсорбенте. При расчете термодинамических характеристик растворения показана необходимость учета зависимости растворимости дисперсных красителей в воде и водно-органичеакнх растворителях от количества нерастворенной части дисперсной фазы. Обоснована применимость уравнения изотермы адсорбции теории объемного заполнения микропор для описания адсорбции дисперсных красителей
на полиэфирном волокне. Установлено, что преобладающий вклад в процесс адсорбции вносит энергетика сольватации и десольватации адсорбента и адсорбата.
Практическая значимость. Разработанные методики определения термодинамических характеристик растворения и адсорбции , а также полученный экспериментальный материал способствуют решению проблемы выбора оптимальных параметров крашения, позволяют дать рекомендации по использованию органических растворителей для интенсификации процессов крашения.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на IV Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообрзэования в растворах" (Иваново,1995), на II конгрессе химиков-текстильщиков и колористов (Иваново, 1996), . Международном симпозиуме "Термодинамика поверхностных явлений и адсорбции" (Плес,1997).
Объем и сруктура диссертации. Диссертационная работа содержит введение, литературный обзор, методическую часть, обсуждение результатов, выводы, библиографию (152 наименования) и приложения. Материал диссертации изложен на 130 страницах машинописного текста, включает 20 рисунков и 10 таблиц.
Объекты и методы исследования. В работе исследовались. дисперсные красители различной природы : антрахиноновый дисперсный розовый Ж (ДРЯ)
азо-краситель дисперсный алый 2Ж (ДА-2Ж)
дисперсный прочный желтый 2К (ДПЖ-2К) ^Ы0г
02N ^Q- NH -@-0H
В качестве адсорбента использовалась полиэфирная ткань (лавсан арт.5069-70 производства Могилевокого комбината).
Определение растворимости дисперсных красителей и адсорбционные измерения проводили методом изотермического насыщения в специально сконструированных ячейках, конструкция которых исключает попадание в отбираемые пробы нерастворенной части дисперс-
ной фазы красителей. Термохимические эксперименты определения тепловых эффектов растворения дисперсных красителей в водно-органических растворителях и тепловых эффектов смачивания полиэфирного волокна проводились на калориметре с изотермической оболочкой, позволяющем работать в широком интервале температур в условиях медленно (порядка часа) идущих процессов и измерять малые (несколько Дж) тепловые эффекты с достаточной точностью (относительная погрешность 0.3-3.0). .
