Zeta电位测定_检验分散体的实用技术_GeraldPrazak

� � �� 电位测定一检验分散体的实用技术 � � � � �� � � � � 乳� 前 言 每个公司的配方化学师面临的最大一个问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 , 是 能否将颜料、 染料或者其它胶体物质颗粒成功地分散 开来 , 并能在不同时间内保持它们的分散体状态。 主 要问题在于 � 分散剂需要多少 � 体系中选用那种分散 剂最佳� 以及如何测量这些数值 , 从而来回答前两个 问题 。 曾经应用很多 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来检测染料分散体系 , 例如 , 简单地测量通过不同滤纸的过滤速度 , 或者通过一块 涤� 棉织物然后热熔 。 简言之 , 所 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的这些测试方法 都模拟影响染料分散状态的真实条件。 染料分散在过 量的分散剂中, 远远超过在染色条件下为保护染料分 子避免聚集 �� �斟�� � � � �� ��� 的实际需要量 。 选用的分散剂 , 对于研磨的染料颗粒应该具有能 够 降低粘 度 、 助磨和保护胶体的作用 。 再有 , 染料有一定的力 份要求。 一个价廉的分散剂除具有分散剂的功能外 , 也是一个好的稀释剂 , 这样似乎合乎逻辑地是一箭双 雕 。 问题在于什么是最好的浆料浓度 � 分散剂用量多 少才好 � 既不要太多 , 也不要太少 , 以及当研磨时和 研磨后染料样品加入到染浴中经过稀释后 , 分散剂保 护染料颗粒的作用发生什么变化� 这篇论文企图回答这样一些问题 � 应用 � �� � 计 测量分散剂对于染料颗粒的作用 同时也测定这些分 散剂当稀释时从染料颗粒上解吸出来的难易程度 。 这 篇论文并没有深入涉及到分散体物理化学 理 论 和 数 学 , 而是采用 � �� � 电位表示出一个可行的实用方 法 , 以改善和 了解染料的分散作用 。 那么什么是 � �扭 电位� � �� � 电位就是对粒径 ��� 。至约 � �产范围的颗粒带有的净电位的度量 。 较高 的电位 ��� 一�� 毫伏� 表示稳定的分散体 , 大约在 �� 毫伏就开始聚集 , 达 � 毫伏时该体系完全聚集 。 表 � 是一个概括的经验法则对于胶体稳定度的测 定 , 自一 �� 一 一 �� 毫伏范围内得不到分散体的完全稳 定状态 。 � �� � 计测定颗粒上电荷的 吸 附作 用 , 而胶体稳定性就是吸附作用的结果 。 从而使得这个仪 器很适合于这项工作。 � �� � 计的基本原理是简单地 记录 了在一定量度距离内疏水溶胶对染料颗粒的运动 速度 。 染料颗粒带电后 , 在电场内向着相反电荷的电 极移动 。 由于光线离开颗粒表面而折 射 �丁 铎 尔 效 应 , � �� � �� � � ��� �� � , 通过超显微镜可以观察到它 们的运动 。 这种移动称为电泳 。 颗粒上的电荷事实上 是动电性的 �离子吸附� , 并能阻止胶体絮 凝 或 沉 淀。 在水溶液介质中大部分胶体颗粒有负电荷 , 并且 为稳定的正电荷所包围 , 而它们则又被负电荷的扩散 层所包围 �电子图� 。 颗粒的表面有一层紧密吸附的离子 , 称为斯特恩 层 �� �� 川 � � ��� , 由于这些电荷保持得很紧 , 环绕 在外围边缘的电位就很容易被测定 。 外层 电 位 的 衰 退 , 极大地决定着颗粒是聚集还是保持着分 散 的 能 力 。 当谈到� �� �电位时 , 文献中提到的分级面 ���� � � �� � �� , 这是两个不同表面的层 , 它们仍 然依附于该 颗粒表面 , 同时由于电场影响而移动 。 这个 “表面 ” 包括离子和与那些离子相依附的溶液 。 理论上也谈到在一定范围内颗粒大小 不 会 影 响 � �� � 电位 。 如果颗粒大小大于双电层宽度 , 那么 可 以应用各种计算方法 , 包括追踪颗粒的一些方法 , 但 这已超出了本文的范围 。 作为分散剂加入到胶体内, 以规定的速度而被吸 附 , 这一速度决定于分散体系 。 由于分散荆增加 了表 面 电荷 , � �� � 电位变大 �负电性更大 � 同时增加了 及�� 电位 �, 暖王叫勇 月�口� 代 姗、 , �’ 一�伽� � 一 一 一 � 一 一 产一下厂一一一, , 而 了刚 �即既 一 �� 一 表 � 稳定性能 平均 � � � �� � � � �七� 电 �位 最高量聚集和沉淀 强聚集和沉淀的范围 聚集开始 分散体的灵敏限值 中等稳定性 相当好的稳定性 很好的稳定性 极好的稳定性 � � � � � � � 一 � 一 � � � 一 �� 一 � � � 一 � � 一 � � � 一 � � 一 � � � 一 � � 一 � ��� 一 � � 一 � ��� 一 � � � 排斥力 。 这些增加达到一定点后 , 就会发 生 其 他 情 况 , 这将予 以简短的讨论 。 理所当然的是若按分散剂 吸附在表面的量加入 , 当该体系稀释时则将被解吸 。 这个事实正如上 图见到的那样。 解吸是以下的工作原理 。 在同一体系中 , 实际上 解吸 曲线紧密地与吸附曲线相接近 。 归根结底 , 如果 我们分散某一胶体 , 简单地加入一些分散剂, 从而使 聚集物细颗粒发生分散或者分离 , 则此分散剂的吸附 能 以� � � 计被测定出来 。可是在分散染料体系中, 我们 必须研磨到胶体范围的颗粒大小 。 因此要有一个浓的 休系 。 实际上是采取稀释这个体系的方法 , 在增加稀 释程度下来测定解吸速度 , 从而间接地获 得 吸 附 曲 线。 如前所述 , 当体系稀释时 , 颗粒解吸成 离 子 电 荷 。 在绘制解吸或吸附曲线时 , 注意到在许 多 体 系 中 , 有一个陡峭的� 型低洼处发生在某些点上 , 然后 曲线逆转了方向‘ 该点表示一个单层电荷环绕在颗粒 周围, 并且表示出在该点的 � �七� 电位是它 的 最 大 值 。 当更多的水或分散剂加入时 , 曲线回转 , 变成较 少的负电荷。 这表明分散剂太少或太多能够降低体系 的分散性 。 太少分散剂对分散体产生不利影响 , 这一 事实是可 以理解的 � 然而分散剂太多也要 危 及 到 体 系 , 这个事实就值得考虑 。 解释这个现象 , 首先要假 设分散了的颗粒具有两个带电荷的离 子 层 。 中央 层 �� �� � � �� � ��� 被一个更大的电荷扩散层所包围, 两 者共同形成 了 “双电层 ” 。 在文献中曾提到过 � 分散 剂和 � 或电解质的任何过量都将抑制这个双 电 层 。 双 电层越是向外扩展 , 聚集的机会就越少 , 从而� �� �电 位就越大 。 反 之 , 双电层越被抑制 , “盐析 ” 效应越 大 。 对此现象尚有如下有趣的更为完全的解释 。 在电泳方面 , 悬浮的固体 �例如胶态粘土的分离 颗粒� 在直流电场中的运动和悬 浮 的 液 体 �水 � 有 关 。 在大多数胶体表面负离子的优先吸附 �或存在� 的题 目曾经做过很多研究 。 最简要的解释就是这些常 常是 �� 一 离子 , 它们很可能进入胶体的晶 格 结 构 内 , 或者是比正离子更能被胶体接受 , 正离子常常大 于负离子 。 负性胶体表面吸引了一个正离子包围层 , 它们既 发生在 “大量的悬浮液体中 ” , 也发生在胶体 的 表 面 。 相反电荷的离子或 “平衡离子 ” 由于静电吸引而 向胶体移动, 同时由于热搅动或布朗运动而均匀分布 在整个溶液中。 这个带有电荷的体系 、 胶体表面以及 中和的平衡离子—被称为 “双电层 ” , 见 � �� � 示意图。 如果负电 �����………����� 丫丫’’ � �七� 电位的示意图 荷大 , 一 些平 衡离子也将较 强地吸附 , 它 们将粘附在胶 体表面 , 形成 一个稳定的依 附紧密层 , 常 常称此层为斯 特恩层 �� �� � � � � � � � � 。 该层 部分地中和了 电荷以及胶体 的静电吸引 , 因此 , 其余的 平衡离子 , 比 较起来, 是处 于较远地方 , 但是仍然保持在胶体附近 。 它们构成了所谓的双电层 的扩散部分 。 胶体中心的吸引力最大 , 自然它们紧密靠近 , 这 既因为距离较近 , 同时也因为靠近它的平衡离子插入 了正电荷, 这些平衡离子 。 就形成了较远的屏蔽层。 所以中和的平衡离子靠近胶体附近非常浓 , 并且逐渐 地变得稀少而远离 。 类似的情况 , 由于盐的存在而产 生的负离子 出现在胶体颗粒附近 , 因而趋向排斥 。 这 个扩散双电层扩展多远将首先取决于在液体中单盐的 浓度 � 如果它们的浓度大 , 这个距离将降低到只有几 个� “ , � �� � 电位是从双电层中的扩散部分分离出的 固 定部分的表面电位。 扩散双层 �每单位胶体表面 � 的 电荷以及远离表面的距离可同时测定出来 。 所 几以� �� � 电位与力和距离有关 , 力和距离引起颗粒相互排斥, 一 � , 一 因而也防止了絮凝 。 电解质或者附加分散剂的加入 , 能够抑制外部电 层 。 电解质较分散剂具有更大作用、 但是理论上它们 都达到对外层的抑制作用 。 现在让我们来考虑在实际应用中为许多处方者能 够观察到的两个情况。 稳定的液体染料体系 , 当加入 数克附加分散剂后 , 经过几天或者儿周都没有沉降。 而有时分散剂和原来用的柑同, 可是在短时间内 �一 夜之间� 即发生了大量的沉淀 。 能否因降低了� �� �电 位而引起这一现象的发生 , 象过量的分散剂 压 缩 外 层 , 因而增加了颗粒的聚集 。 当一个染料样品研磨时 , 究竟需要多长时间 � 实 际上太多的分散剂只会增加研磨时间 。 看来, 每个染 料都有一个分散剂对染料和对水的理想比例。 而且 , 吸附量明显地各不相同 , 这取决于分散剂以及染料本 身的化学构型 。 低磺化分散剂对染料颗粒吸附很紧 , 并且过量的分散剂将强烈地压缩外电层 。 高磺化分散 剂吸附较低 , 需要较多的量才能抑制其外电层 。 这种 作用似乎更象一个电解质 �与分散剂作用比 � , 或者 作为染料配方中的 “稀释剂 ” 。 当然 , 在染浴中较高 的温度大大地强化了这些作用 , 不过可以�相�对�地 假 定 , 这些 因素对于每个染料和每个分散剂仍然是恒定 的 。 在我们早先的关于采用计数器测定颗粒大小的报 告中, 我谈到虽然实践表明 , 高磺化分散剂是比较好 的研磨剂 , 低磺化分散剂只有在稀释体系下能比较好 地研磨 �但在实际应用中这种体系是太稀了� 。 这似 乎难以理解 。 是否可能是低磺化分散剂当稀释时具有 较高的� � � 最后 , 在 日常实验中测试分散性和热稳定性而没 有按照分散的染料和水量的比例 �例如�� � � �� �, � � � � ��� � 等 � , 这是十分关键性的吗� 较多的染 料 量当然会使大量的染料颗粒缓慢地通过滤纸 , 但是这 是实际分散性的测试吗� 在印染厂 , 染料稀释经受和 实验室完全相同的试验 , 并且染色工作者在染浴 中加 入分散剂和 “蛇油 ” �� � � � �� , 能保持和试验室试验 相同的� � 吗� 一旦将分散的染料加入到染浴中则被 极大 地稀 释 , 具有一定� �并包有一定量分散剂的染料颗 粒 将 发生一定程度的解吸。 倘若具有足够的负电性 , 根据 稀释情况 、 解吸程度以及染浴中的添加剂 , 将影响到 外层抑制作用。 如果这些事实都是真实的 , 那么下列情况将是显 著的 。 在室温下 , 在极度稀释或在较大浓度时 , 分散 稳定性最坏, 如由于温度升高并发生解吸 , 则分散桔 定性较差 , 这取决于� �曲线。 可是 , 只要� �是 一�� � �或者更低 , 在曲线上的各 斜率 , 都将会保持适当的分散稳定性 。 还必须 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 , �� 值对于� �曲线也有明显影响 , 因为大多数胶体在过高的酸性和碱性的情况下都具有 等电点这关系到在什么样的�� 下处方处于最稳点, 以及在什么样的 � � , 当 进行分散或者由于加 入 少 量 �如���� � � 的盐而变成不稳定 。 这 使 � � 降 低 � �� � 之多 , 稳定体系的酸性或碱性的中和也将产生 猛烈作用 。 为此一个分散体宁可保持其各混合组分在 一定的� � , 也不要由于加入 酸 或碱带入电解质而恶 化该体系为好 。 经测试儿种盐的电导率确定 , 中和时, 某些酸对 � � 读数有不同的作用。 这样就能选择不同的中和酸 使体系的电导率或是增加或是减少 。 电导率愈高 , 在 抑制颗粒上其它离子层的效果愈大 。 长期来 �自� � �。 年� 已知二价阳离子比单价阳离子对凝集负电荷胶体 的作用大�� � � �倍 , 三价阳离子的作用也比二价阳离 子大同样倍数 。 这是 “絮凝” 试验的结果 。 二价和三 价阴离子对分散体的作 用没有测定 。 � � 说明� 由于 太多或者太少的电解质而形成的相同 “� ”形曲线 , 有 相同的� �读数 �基于所用的稀释剂 � 。 另一点必须着重提出 , 因为在实践中做好这一试 验需要很多时间 , 即稳定体系中分散的胶体并不因老 化而聚结 。 在过去 , 许多体系被认为是不稳定的 , 就 因为它们聚结了 , 但是我们现在知道这不 是 由 于 老 化 , 而是因为微生物的活性 , 逐渐降低了体系的� � 。 如果这个体系保持无菌 , 它们将不会聚集而保持胶体 状态 。 例如 , 一个天然产品 �脱脂牛奶 � 悬浮在蒸馏 水和自来水中。 测出两种情况的 � � , 在蒸 馏 水 中 的样品保持胶体状 , 而不是无菌的样品因 聚 集 而 沉 降 , 同时 � �也降了下来。 又在自来水中采用杀菌刘 进行对比试验 , 其结果也是相同的 。 这意味着一个稳 定的染料液体 , � �在 一 �� 至一� �� �, 如果采用了适 当的杀菌剂是能够保持稳定的 。 讨 论 在简短的叙述关于测定 � � �� 电位的机理作用中, 可 以看出某些事情是不可能的 。 首先� � 的测定是颗 粒在一定测量距离内的运动速度的读数 �藉助于离开 颗粒表面的折射光 � , 显然太浓的溶液 , 视野变暗 , 将不能读出数字 。 为此 , 溶液需稀释至足够的折射光 能够看见而进行测量 。 这样 , 自然不再说明该体系是 在浓浆 �如在分散体容器中的样品� 时的实际情况 , 一 � � 一 更恰当地说该体系儿乎是一个染浴或者一个实验室分 散体的测试 , 应用约 �� 一� �液体� 纤维对染料重量的 比例 , 大约相当于 � �染液浓度 。 第一个试验 � 将三个染料体系用水稀释 , 根据理 论 , 由于减小了保持在带电颗粒表面的力 , 就 �要允许 分散剂从颗粒表面解吸 。 试验的目的是要了解在降低 染料对分散剂的浓度后 , 某些分散剂是多么容易地从 染料颗粒的表面上解吸 。 第二个试验是在染料体系中增加分散剂作用的测 定 。 实验条件就象染厂的染浴中加入附加的分散剂那 样 。 理论告诉我们 , 由于压缩了分散颗粒的外部电子 层 , 致使分散体趋于变坏 。 太多的分散剂有可能对分 散产生相反作用 。 三种染料加入相同的分散剂达到使 分散体遭到损害 。 其次 , 我们得知 , � ��的变动影响到体系的 � � , 说明了影响分散体系的极限值 。 有趣的是 , 实际分散 体染色时� � 值正常变化的范围约在�� �一� 。 试验回 答了一个间题 , 一个体系在一个� � 值较其他�� 值更 为稳定 , 液体染料在一个特定的 � � 将具有较好的储 存稳定性。 假如试验了一种染料和分散剂 , 这就向我 们指出了配制这个染料的最佳�� 值 。 最后 , 由于液体体系因为 � �以及电导率的变化 而受到很大影响。 显然对于一个染料体系来说添加剂 的量将影响到所有包装 。 我们将研究电导率对液状染 料的作用并且测定它 , 这是制备稳定液体染料的另一 种有用方法。 换句话说 , 能否预先测定电导率 , 来预示由于染 料聚集和或沉降所发生的困难� 采用的染料是低、 中和高能型 , 即分散红 � , 分散红 �� 和分散蓝阳 , 和我们上篇论文所用的染料相同。 并且 将继续供给我们关于这些染料更多的资料 , 并根据我 们过去的工作 , 找出一些相互关系 。 每只染料抵采用 一只分散刘进行分散, 喷雾干燥后 , 通过过滤测量颗 粒大小。 让我们检测这些因素以及在评定过程中伴随发生 的一些情况。 在所有的示例曲线中 , 都有一条附加的 曲线 , 这就是电导率。 它是由携带的电荷通过溶液而被 测定出来的 。 较多的电解质含量 , 具有较大的电导 率 。 在任一固定的稀释和温度条件下 , 较高的电导率, 促使分散体更快的破坏。 这是由于电解质抑制了颗粒 外部电荷层而更容易聚集 。 在综合曲线中, 电导率曲 线省略了 。 这足以说明一点 , 样品稀释 , 电 导 率 下 降。 当分散剂溶液增加到 � �� ��� � 浓度 , 电导率提 高到某一点 , 然后平缓下去 。 在实际工作中 , 当测量 � �时 , 不能无限地 增加 电导率 , 因为在某些点 , 毛细管 �通过它来 测 定颗 粒流 � 内的温度将要升高 并因温度逆转引起颗粒涡流 �� �� � �� ! � � � 。 这将 不是一根直线 , 因此不能精确计算 , 因此游离电解质 测量和颗粒计数便有一个极限。然而 , 电导率是重要 的 , 它可 以告诉你游离电解质作用的程度 , 并在分散 稳定性和染色性能两方面影响到你的配方 。 对于红 �样品 , 如象理论指出的那样 , 用水稀释将 引起解吸 。 染料对分散剂的比例保持不变 , 降低了用 量 , � � 随之降低 。 看来所有的分散剂都是以大约相 等的速度解吸 。 在下列试验中染料溶液的浓度制备成 ���� ��� 。 每个样品倒去一半的体积 , 然后用蒸馏水替换 , 直至 没有颗粒可用于计算为止 。 在分散剂的稀释中, 采用 了同样的方法 , 但没有采用蒸馏水 , 替换的 液 体 是 �� � �� � � 的分散剂溶液 。 这实质上增加了分散剂对 剩下染料的比例 �就象染料离开染浴而上染到纤维上 去一样� , 遗留的染料对增加分散剂的优势起什么作 用� 综合曲线图对这种解吸作用有全面的观察。 毛一 � � �一 、 一 、一 吻,�匆州��记 � 释献 在用分散剂溶液稀释混合物时 , 看出了完全不同 的情况 , 低磺化分散剂以及嵌段产物不因增加添加剂 而显示影响 。 可是 , 高磺化木质素实际上 � � 继续获 得改善。 电导率曲线平缓 , 说明分散剂的浓度己经达 到接近常数 , 并且染料和分散剂间的相对比例儿乎也 是常数。 染料几乎没有了 , 同时分散剂也稳定在一个 浓度上 。 �件 又� 只� 二盏合 一舀 振如浦一�一� 护二 。 � 妇口 ‘� � � 明 切”协 日� 冕� 匙运鑫多二 卜 一一 三一 �一 叮 一介尹 盛说 � � 二‘ ’ � 一一气今�若一 凡砂斤洲 一 , � 一 廿一 � 一 , 一一 一刃 一一心 乡工� 晰端别稀荆 一 含� 一 从这个曲线中获得这样的结论如果在红 � 的染浴 中加人分散剂 , 就该体系的分散稳定性而论 , 高磺化 木质素更好于蔡磺酸盐 。 红�� , 中能染料 , 解吸情况大致和红 � 相同, 在 极度稀释时, 全部体系几乎相等 , 由于大部分染料几 乎没有了 , 抵剩下极稀的染料体系 。 还应用蔡磺酸盐作为染料添加荆 。 蓝�� 解吸就比红 � , 也比红�� 更快。 是杏由于分 子量较高 , 尚不清楚 , 但是全部四条解吸曲线都较其 它坡度陡峭。 � �声 尸����动勃 月为���幼已良卡下�‘���了 入 � � 口 今� 碑了 � 尸‘�“’ � 代岁二 �份之 悬二二飞一 , 刊乡一『一 �尸 。 , � , 夕 ‘了 ‘ � � 一 � 一 万一 入 一 � — �……口 ‘� · 一� �。 ·印�� 一力 · ,� 蓝召�水科释� 动即训 外 答尹 —△ 处似� � 一口 � 一 � 一� 忿�一一窃 粼 ‘� 稀做 ,。�。 � �一 丫 仁。。认� 于� 拜释丈 红 石。 眯辞铆 在附加的分散剂中, 高磺化木质素可 以改善 , 就 � �而言 , 而所有其它分散剂都略有破坏。 可是 , 更多分散剂的加入 , 引起奇怪的作用 。 与以前一般稀释的图表相比 , 低磺化和嵌段分散 剂变化不大 。 可是 , 高磺化分散剂却显著改善 , 而蔡 磺酸盐刚开始改善就突然迅速变坏 。 再者 , 综合曲线 表示出两个高磺化分散剂遇到的大变化 , 一个是木质 素 , 另一是蔡磺酸盐 。 二仓恕溉 蓝矽 梦、�� 、甘留一 � 一 。 � � � 一厂丫认 � 、� , 劝� 一芝 碎作叫叶�姗仁 稀局建 �‘ 在我们上篇报告中, 一个熟悉的情况是 � 当用同 样的红�� 和 T am o1 N 研究研磨时 , 在研磨终了 , 配 制的液体完全胶凝 。 木质素则没有这个现象。 当单独 应用蔡磺酸盐时 , 红60 租茶磺酸盐相结合形成一个奇 怪的混合。 如同红 1 一样 , 在液体染料配方中可以采用大量 的分散剂 , 高磺化木质素看来是合适的, 单独应用蔡 磺酸盐可能会出问题 。 在染浴中 , 加入木质素比采用 蔡磺酸盐好 。 然而当前还是很少注意及此 , 许多染厂 从综合曲线中 , 再次表示蓝79 变化的差异 。这一系 列试验说明了什么?第一 , 它说明过量的分散剂确实降 低 P Z , 所以太多的分散剂在很多的稀释体系中是不 利的; 第二 , 如果需要加 入分散剂到一个分散的染料 体系 中, 高磺化木质素较蔡磺酸盐安全。 它能应用在 制备液体染料中, 加一些分散剂到体系中为了达到热 稳定性 , 或者要求在混合物中加入膨胀剂 (b ul ki n矛agent )以控制粘度。 很多低磺化分散剂不是最好的 , 即使看来不会引起任何损害 。 所以 , 从粘度的观点 , 也应加入高磺化分散剂 。 在液体染料体系中就像在染 洛中一样 , 蔡磺酸衍生物—对于这三个染料—就这一个点看来是好的 , 但是接着就破坏了分散体。 姑 且不推测在何种情况下开始变坏 , 似乎以 不 用 它为 好 。 必须记住一点: 全部测试是在21.soC 下进行的, 所用的电池采用了校正系数 。 这些数据的大多数在室 一 日多一 温下对于体系的稳定性也是适用的, 然而对于高温仍 然需要进行修正 。 上述试验的一部分是测定较高的电导率及其导致 Z P 的波动 , 这是由于一些 电解质存在于分散剂中 , 为此将每个染料增加硫酸钠的浓度至 63 6pp m , 看看 Z P是改善还是恶化 。 下列图表表示在总量636ppm 硫 酸钠分批加入后 , Z P 自始至终的变化情况 。 硫酸钠分批加入后 , Z P 自始至终的变化情况 。 红 1 Z p (开始)IZ p (加i 盐 入 looP P m }Z p (加入636P以后) !p m 溶 液以后 ) R ea X一85 A R ea x一83 A R eax一S R 一 1 L o m a r P W 一 4 0 」r V 一 4 5 一 4 7 一 5 0 一 4 3 n 1 V 一 4 9 一 3 7 一 4 7 一 4 1 刀I V 一 4 0 一 4 2 一 4 4 红60 R oa 又一 85A R ea x一83 A R ea x一S R 一 1 丙 L om ar P W 一 5 5 一 5 7 一 C S 一 4 3 一 4 6 一 3 8 一 3 3 一 4 2 一 吐0 一 4 0 一 4 1 一 5 0 蓝 79 R eax一85 A R eax一83 A R eax一S R 一 1 L o m a r P W 一 4 4 一 4 4 一 5 3 一 5 8 一 4 7 一 4 6 一 4 4 一 5 2 一 4 3 一 4 1 一 4 0 一 4 9 决不是硫酸钠降低Z P 至 O 一 ( 一 2 0) 的范围而发生 聚集和胶凝 , 但是这对大部 分分散体混合物 是 个 趋 向 , 没有考虑染色性能 。 - - ‘ 、隆。尾习占洲 一‘一丽赢 这似乎证实了一个长期为人们知道的事实 , 即电 解质具有干扰液体分散体系的倾向。 现在这个方法似 乎可以测定出它们被影响到如何严重 , 以及对那些分 散体影响最小 , 对那些分散体影响最大 。 再者 , 每个 染料体系都具有它们 自己的特性。 红 1 似乎受电解质 影响最小 , 而红60 影响就比较大 。 我们已经看到 红60 对于较多的分散剂更为敏感 , 同样对电解质 也 是 如 此。 可 以推定: 高盐含量的分散剂加入到红60 的染浴 中或者加入到红6。的液体染料配方 中, 对稳定性将引 起一些困难。 可是 , 在所有三只染料的实际曲线内, 有高有低 , 因而使电解质的作用模糊不清 , 无疑地这 将影响分散体 , 在一定情况下 , 甚至超过分散剂的影 响 。无论电解质是和分散剂一起加入 , 或者一开始就在 滤饼中存在 , Z P 都证实 , 在电解质存在下分散体变 得更不稳定 , 电导率越高 , 电解质含量越大 , 液体染料 体系就越不稳定 。 在这种情况下 , 测量_Z P 或者测量 电导率 , 都能检验该体系的稳定性。 因为电解质存在 于溶液中 , 电导率保持不变 , 而 Z P 则随时间发生变 化 , 因而检验染料的电导率便可以判断液体的稳定性 是否趋向破坏 。 这可用于在尽可能低的电导率下制备 液状染料并检验其贮藏寿命 。 如前制备的另一样品 , 除去由于电解质而增加的电导率 , 并记录了随时间而 产生的稳定性的差异 , 电导率可以用作检验液体染料 贮藏稳定性的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。 有一种事实会对问题有所帮助 , 即电解质具有较 高的电导率。为此 , 检验了几种盐的导电能力 。这些盐 可能由于用酸中和碱而存在于染料中 , 也可能是原染 料滤饼中存在的盐 。 选择 了最可能存在于染料中的四 种盐 , N a Z S O ‘ , N a Z C O 3 , N a : p o ‘和N a C ZH 3O Z。 测量电导率的读数高至 1。。。PP m , 获得下列结果 口 劫即 l的 2刀 3 冲 刁刀 抑 恤儡) !500 钟启 麟龄砌0户口又“一二介._._一卜一 ’…二止公 伽C.一户一菜丁一 。一\ 一_一//----X----一_二 卯。硫电亡 续了俞 (如气码少 燕 么, 李 邵A 日3八5令 }to州么丫 1叼 厂 0..’’ ‘ 力†产···,! 加口 夕 ’ 幸田 〕刀 伽 严粉叨 网 续蒸‘细 :‘之 _ 二公公:军二 一 才 ; . : 攀/’ - 如口 4 口口 , 了 夕O 一 33 一 超 , , 喃叫胭哪反. . 属哪. . . . “ 由于硫酸钠和醋酸钠在测量的 pPm 范围内导电 好 , 而磷酸钠则相对较低 , 在液体体系中进 行 中 和 时 , 采用磷酸代替硫酸和醋酸是较合适的 。 实际上 , 作者的试验表明 , 在液体染料样品中加磷酸 , 比加硫 酸和醋酸更为稳定 。 尽管硫酸根离子在胶体体系中往 往能导致一些离子引起触变 , 对体系本身没有什么好 处。 但因成本关系 , 因而仍然使用硫酸 。 由子硫酸钠是一种能引起对分散体较大 于 扰 一的 盐 , 我们用它测量该体系中的电导率。蓝79 的制备采用 高磺化分散剂 , 其浓度相当于50 % 的液体染料样品。 将三份液状染料调节电导率而具有三个不同的盐的浓 度 , 放置一个月 , 观察不同电导率的三个祥品的贮存 稳定性 。 更重要的是观察是否有一个电导率值 , 超出 它以外 , 就能确保该体系的稳定性 , 或者有一个电导 率值能发出电位问题的警告 。 在我们的实验室里有几个液体染料样品来 自几个 不同的厂商 。 这些已经放置了几个月。 有两个已经沉 降很严重 , 有大量的发粘沉淀物; 有三个分离出松软 的沉降物; 还有两个悬浮比较好 , 只有很少的沉降。 对每个样品进行了电导率的测定 , 具有硬沉降物的两 个电导率分别为68 , 0 00 和66 , 0 00 微姆欧; 三个分层的 样品电导率为38, 0 0 0 , 和42, 5 0 0 0 和44 , 0 0 0 微姆 欧; 最后两个电导率为28 , 。。。和 30, 5 0 0 微姆欧 。 看来 , 如 果它们超过一定时间而趋向析出, 采用测定电导率的 方法是能够确定 出来的 。 蓝79 样品与高磺化木质素研磨 , 直至样品通过护 瓦特曼滤纸试验 。将此混合物分成三份, 然后加入硫酸 钠溶液 , 调节成三个不同值的电导率 , 这些溶液让其 放置一个月 , 在此期间 , 用吸管从表面取出 少 量 样 品 , 然后用分光光度计测量颜色 。 如果电导率增加 , 染料沉降也增加 , 同时溶液表面的染料量降低 。 样品 电导率 染料 % (对样品l) 1 4 4, 0 0 0 —1 64, 0 0 0 8 5 . 6 % 1 8 2 , 0 0 0 7 8 . 0 % 电导率还能够用作预示染料固体悬浮性 能 的 测 定。 最后一个试验是p H 。在什么 pH 值下染料体系是 最稳定的? 当然 , 这随染料而异 。 我们最初的目的之 一是查看由于 p H 的变化对 Z P 的影响 。 液体制剂 的p H 低于5.0是不太可能的 。 所以 , 试验范围 选 在 6 .。一9.0 。 这是实际配制时的p H 。 在我们的样品中, 研磨是在分散剂体系的p H 值进行, 即 p H 二 9 , 8 。 研 磨后 , 加入硫酸调节 pH 至试验所需值 。我们没有用磷 酸而是用硫酸 , 工业上多半如此。 将三个样品放置并 注意能否看到如理论所表示的结果 。 调节pH 并检验 Z P 。我们采用稀硫酸和氢氧化钠调节pH 为9 .0 , 7 . 0 和 5 .0 。 在红1和红60 上获得的结果令人惊奇 , 在所有情 况 (除去一个例外) , 都是在pH 7.。的Z P 好于9.0和 5.。。 蓝79 在所有情况都以p H 值较高的为好 。 一个明 显的结论是 : 虽然Z P变化不大 (平均sm v) , 对红 1 和红60 液体染料标准化时 , 应在接近p H 7 .0进行 , 而 蓝79 应在接近p H g.0进行。 这样比较安全 。 p H 对 Z et a 电位的作用 红 1 ZP 以毫伏计 (m v) 电导率 以微姆计 (m m ) R eaX一85 A p H 电导率 9 80月1 1〕1 7 2 0 5 2 2 Z P ( 校正 ) 40」n V 4 2 R e a x一83A 9 38 3 9 7 20 45 5 26 40 R eax一S R 一1 9 36 3 9 7 26 39 5 34 3 5 L O m ar P、V 9 5 3 4 3 7 2 5 4 5 5 3 5 4 3 红 60 R ea又一85A 9 62 38 7 31 43 5 35 36 R ea x一83A 9 109 43 7 40 5 1 5 43 46 R eax一S R 一1 9 110 44 7 40 44 5 42 43 L om ar P W 9 160 50 7 45 55 5 62 45 电导率 66」1 1 1刀 3 3 3 9 P H 对 Z eta 蓝 ZP (校正) R eax一85 A 43」刀V 4 3 4 5 R ea x we 83 A 4 6 4 2 3 8 R e a x 一S R 一1 45 4 1 电位的作用 79 ,即‘眨吵 5 0 3 9 4 9 7 2 4 6 6 0 一日7工a 8 6 5 6 5 7 4 3 9 L o m ar P W 5 2 5 2 3 6 9090幼O自O‘n舀八U内Un甘Ža斤to。n乙勺‘,曰 在我们早先的图表内, 蓝79 更为稳定的分散体必 须是 p H 二 9 . 0 , 而在 pH = 6 .0 稳定性最差 。 前两个 样品与图象相符 , 而较低 pH 的祥品则离开 了图象的 位置 , 通过粘度测定可以解释 。 样品 p H 染料值 % (对第 1 个样品计 ) 粘度 1 6 .0 — 94CPS1 9.0 91.7% 38CPS1 7.0 81.4% 42CPS 假设增加粘度 , 使得沉降速度减慢 , 因此在溶液 的表面具有较高的染料值 。 染料测定就象早先讨论 电 导率那样进行 。 如果分散体在pH 6具有较低的粘度 , 和其它两个分散体的粘度相似。 那么它将青较多的沉 淀 , 而且在溶液表面附近具有较低的染料浓度 。 该数 据和用 Z et a 电位预 测的结果一致 。 部分分散荆的电导率 红1 (采用相同量的分散剂存在于250 克染料中) 。. 10 6克分散剂/ 25。毫升溶度 。.25 。克染料/ 250毫升溶液 R eax 一85 A p H 电导率 电导率 9 13Cm m 270m lll R ea x一S R 一1 宫 15 0 1 8 0 7 1 6 0 1 8 0 5 1 6 3 2 4 0 L O幻Q a r一P、V 9 1 7 0 1 8 0 7 1 6 5 1 6 0 5 1 7 Q I匀0 红 60 0.180 克分散剂/250 毫升溶液 0. 250克染料/250毫升溶液 p H 电导率 电导率 R eax一85A 9 2 40m m 2 10m m 7 25 0 230 5 27 0 27 0 R eax一83 A 9 260 260 7 270 280 5 280 310 R ea x一S R 一1 9 250 260 7 260 270 5 290 290 L o m 时一P W 9 285 2名0 7 2 8 0 2 8 0 5 3 2 0 2 9 0 蓝79 0.185 克分散剂/25 0毫升溶液 0 .250克染料/250毫升溶液 R ea x一85 A p H 电导率 电导率 9 2301n ln 2201n ln 7 250 250 5 27匕 24Q R e a x一83A 9 260 250 7 270 260 5 280 290 R eax一S R一 1 O甘丹百 L o m 盯 PW 290 280 320 320 320 330 gt才匕U 最后一个要解决的问题是在染料分散体中总的电 导率是否是仅仅由于分散剂存在于染料中而产生的 。 如60806090,工IJ一1二1,1 R e a X 一83 A 八甘八Un八†n甘J什内nno一h”月才,上1击,孟,土,土曰了Ž匕O目月‘七甘 一 35 一 下列图表证实 , 具有较小絮凝 , 分散的染料电导率是 由于应用在染料中的精确的分散剂量 。 所用分散体是 染料对分散剂的比率 , 所有这些染料为 10 0% 的 商 品 强度 。 总之 , 从 Z et a 计获得的各种点滴资料看 , 儿种 情况已被证实 , 而一些其它情况则被间接地说到 。 Z e t a 电位能用以测量在稀溶液中, 例如染浴中 的各种因素 。 对于某个特定染料能够测定出分散剂的 吸附和解吸程度 。 虽然21 .5o C不是染色时的 染 浴 温 度 , 但可 以认定这些作用仍是与分散剂有关系的 。 换 句话说 , 倘若一个分散剂在21 .5“ C 较其它温度都差 , 那么在较高温度将变得更坏 。 因为温度升高, 所有颗 粒运动加快 , 在相同时间内解吸就将增加 。 颗粒碰撞 机会 (和随之而来的聚集) 就随温度升高成适当比例 增加。 Z e 七a 电位也证实了这样的事实 , 即增加分散剂 量 , 对于某些染料的分散性反而产生相反作用。 如果 在稀释情况下作用是显著的 , 就能设想在较 高 浓 度 了 (例如在砂磨中) 这种作用就将扩大许多倍 。 也能 设想: 如果一个颗粒的表面扩散层 经受如此压缩 , 好 象发生在高浓度浆中, 过量分散剂将增加某些体系的 研磨时间 , 这是因为聚集的发生就象研磨一样快 。 分 散剂对染料在一定比例下 , 研磨效率最高 。 这通常都 要测定或是凭实验 , 或者凭带有误差的试验。 关于分 散体方面的一些其他工作 , 提出了在实际研磨时最佳 分散剂量的测定方法 。 老虑分散剂对于染料体系有那些可能的 不 良 影 响? 在液体染料中 , 分散剂的选择在一定程度上将影 响到整个体系 。 同样 , 在喷雾干燥前在分散体中应用 稀释剂时 , 该液体需要长时间干燥 , 致使分 散 体 破 坏 , 并引起一些聚集 , 这是因为染料存在于大量分散 剂中较长时间。 电导率看来好象是一个对液体体系未来稳定性的 测量 。 虽然在所有情况下我们抵采用了单一分散剂 , 但在实际应用中, 在一个配方中可以采用几 个 分 散 剂 , 并有润湿剂 、 稀释剂和杀菌剂 。 该体系进行复合 并测量 电导率 , 观察该液体染料的稳定性是否 因时间 推移而受损害。 如果 电导率高 , 例如4。, 。。。微姆 , 可 以换掉某些组分以降低电导率 , 或加入悬浮剂 , 如经 乙基纤维素 , 以帮助颗粒悬浮。 杨联璧 译 黄鸣歧 张澎声 校 白次稿 日期 : 19名5年 1月 ) 据T ex . C hem ist an d C olorist 16 , ( 2 ) , 5 2 ( 2 9 8 4 ) 报导 , E as t m a n 化学公司介绍 了一系列新的非迁移型分散染料, 据说在热 熔染色的干燥步骤中显著地改进 了染料的迁移问题 。 E a st 刀。a n 公司报导 , 在相同的操作条件下 , 用非迁移型染料代 替普通分散染料能显著地改进织物的外观和质量‘ 新的非迁移型的 配方 , 对改进色光提供较好控制条件 , · 对纱疵和糙粒有较好的遮盖 力 , 并降低纱疵周围的晕疵 。 由于降低了迁移 , 这类新染料体系能提高染品的生产速度 。 经 试验 , 提高生产速度的范围在10 一25 码 /分 。 此外 , 非迁移型分散 染料体系对抗迁移剂的需要量可 以从 25 一30克/升降低到。一10/ 克 升 。 E a st m an 指出, 这类染料还有降低棉沾色、 提供鲜艳的色光等 优点。 该 公司声称 , 非迁移型染料可以单独使用 , 或者与普通的分散 染料浆一起使用 , 可 以得到优良的结果 。 新染料包括聚酷黄N 6G (C , 1 . 分散黄88 ) , 聚醋红 N Y S L (C .1 、 分散红 3 39 ) , 聚醋红N B L (C .1.分散红30 5) , 聚醋澄N B R T (C .I.分 散橙145) , 聚醋蓝N G F (C .1.分散蓝33 8) , 聚醋蓝N R B S (C .1.分散 蓝337 )和聚酷藏青N R A (C .1.分散蓝79:1) 。 ( 王建慧) 于用热熔色染的非迁移性染料 一 3日一