Катионные красители
Катионные красители по своему поведению подобны катион - ным ПАВ: образуют мицеллы в растворах и сильно адсорбируются на силанольной поверхности. Согласно данным - Эллин - гема и др. [335], молекулы катионных красителей адсорбируются посредством ионообменного механизма вплоть до образования монослоя. Если концентрация превышает к. к. м., то краситель дополнительно адсорбируется в виде мицелл, которые могут образовать покрытие на поверхности кремнезема толщиной вплоть до 50 монослоев. Если образец кремнезема промывается, то на поверхности удерживается лишь монослой. Было обнаружено, что для таких основных красителей, как метиленовая синь, кристаллический фиолетовый, малахитовая зелень и некоторых других, адсорбционное равновесие достигалось в течение 10 мин. Образование мицелл на поверхности кремнезема обнаруживалось по смещениям спектральных полос ИК- поглощения.
Поскольку адсорбция носит главным образом ионный характер, значение рН должно быть достаточно высоким, чтобы вызвать заметную ионизацию силанольных групп и способствовать адсорбции монослоя красителя. Саукель [336] обнаружил, что такое значение рН составляло около 6. Уникальный органический основной краситель, который действует в качестве индикатора на группы SiOH в присутствии других органических веществ, содержащих гидроксильные группы, на поверхности бумаги, описывался в гл. 4 (см. лит. к гл. 4 [561, 562]). Лейкоос - иование, рассматриваемое ниже, претерпевает структурные изменения в процессе адсорбции на поверхностных группах SiOH, и его окраска изменяется из бесцветной в голубую. Этого не происходит в присутствии воды или спиртов, которым оказывается предпочтение при образовании водородных связей с группами SiOH. Кроме того, такое вещество остается бесцветным в присутствии хлороформа, атом водорода которого играет роль акцептора электронов. Когда краситель вводится в контакт с кремнеземом в тетрахлориде углерода, то образуется голубое окрашивание. Если же образец смачивается спиртом или водой, то голубой цвет исчезает. Окрашивание появляется вторично при испарении растворителя. Это соединение 3,3-бис(я-ди-
этиламинофенил) -6-диметиламинофталид, или кристаллический фиолетовый лактон, имеет структурную формулу
М(С2НД |
О
Алюмосиликатные поверхности
Необходимо упомянуть о заметном различии между алюмо - силикатной поверхностью (многие неорганические силикаты, глины) и поверхностью кремнезема. Даже очень небольшие количества алюминия на поверхности кремнезема приводят к повышению отрицательного поверхностного заряда и существенно видоизменяют адсорбцию на ней катионных веществ (см. рис. 4.26 и лит. к гл. 4, [324, 410—419]). Именно по этой причине в случае глин особенно эффективными оказываются длинноце - почечные четвертичные аммониевые ионы при приготовлении органофильных загустителей консистентных смазок и других органических жидкостей.