О Комплекс, образованный кремневой кислотой с солью амина
|
Н |
|
Рис. 3.63. Схема поверхности кремнезема, покрытой количеством поливинилового спирта, достаточным для формирования гидрофобного ориентированного монослойного покрытия, при котором происходит коацервация (по данным Айлера [169]). |
Образование коацервата поликремневой кислоты с хлористоводородной солью амина выдвигает вопрос, каким образом может происходить подобная ассоциация [170]. Так как атом азота в соли амина не обладает свободной электронной парой, то вполне очевидно, что ассоциация не может включать в себя образование водородной связи между атомом азота и атомом водорода поликремневой кислоты. В таком комплексе взаимосвязь компонентов может быть представлена схемой, в которой
|
|
|
—Si—о—н сг |
|
О н |
|
См. |
|
0 н 1 I —Si—С) |
Комплекс поликремневой кислоты с низкой молекулярной массой представлял собой вязкую жидкость и приготовлялся следующим образом. Вначале готовили раствор силиката натрия с отношением 3,25 Si02: Na20, содержащий 103 г/л Si02. Отбирали 585 мл этого раствора и добавляли тонкой струйкой в течение 5 мин к 415 мл 1,52 н. раствора НС1. Затем смесь энергично перемешивали при 20°С до тех пор, пока не получался 1 М раствор кремневой кислоты с рН 1,65. Смесь подвергали старению в течение 1 ч. К 500 мл этой смеси добавляли 250 мл 2 М раствора диэтиланилина в НС1 и 200 г твердой соли NaCl. Вскоре происходило отделение 80 мл очень вязкой, почти прозрачной жидкости, содержащей 25 % Si02, 35,2 г диэтиланилина, 1,91 % NaCl и 8,77 г НС1. Таким образом, молярное отношение НС1 к диэтиланилину составляло 1,14, а отношение Si02 к диэтиланилину—1,77. По разности было определено, что жидкость содержала 14,3 % воды. Хлоргидрат диэтиланилина является единственным компонентом в растворе, который не может высаливаться.
|
Электроотрицательные атомы хлора, кислорода и азота связываются вместе посредством образования водородных связей: |
Диэтиланилин адсорбируется на поверхности кремнезема в виде ориентированного монослоя, при этом молекула диэтиланилина занимает площадку около 50 А2. Во втором эксперименте это вещество адсорбировалось в виде монослоя на поверхности сферических частиц кремнезема. Из двух экспериментов было определено соотношение между амином и Si02, соответствовавшее размеру частиц приблизительно 1—2 нм в диаметре, что примерно равно размеру свежесформированных частиц поликремневой кислоты, о котором можно судить из других независимых исследований. Если золь подвергался старению в течение 2 ч, то начинался процесс формирования микрогеля, причем коацерват представлял собой пасту, содержавшую эмульгировавший рассол. „ - і
