asuВестник Атырауского университета имени Халела ДосмухамедоваBulletin of the Khalel Dosmukhamedov Atyrau University2077-01972790-332XАтырауский университет имени Халела Досмухамедова10.47649/vau.2020.v58.i3.21asu-459Research ArticleЭКОЛОГИЯ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИECOLOGY AND NATURAL SCIENCESПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ СМЕСЕЙ ПОЛИАКРИЛАМИДА С НЕИОННЫМИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИSURFACE TENSION OF MIXTURES OF POLYACRYLAMIDE WITH NON-IONIC SURFACE-ACTIVE SUBSTANCESОспановаЖ. Б.OspanovaZh. B.

 acting professor, candidate of chemical sciences

050040, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan 

 acting professor, candidate of chemical sciences

050040, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan 

zhanospan@mail.ruӘбеуН.AbeuN.

 PhD doctoral student

050040, 71 AlFarabi ave., Almaty, Kazakhstan

 PhD doctoral student

050040, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan 

nurgeldi-abeu@mail.ruТасеноваБ.TasenovaB.

  2nd year master's student

050040, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan 

 2nd year master's student 

050040, 71 Al-Farabi ave., Almaty, Kazakhstan 

Казахский национальный университет имени аль-ФарабиКазахстанKazakh National University Al-FarabiKazakhstan202018102021583148153Copyright © Оспанова Ж.Б., Әбеу Н., Тасенова Б., 20212021Оспанова Ж.Б., Әбеу Н., Тасенова Б.Ospanova Z.B., Abeu N., Tasenova B.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-asu.kz/jour/article/view/459

Целью работы является изучение поверхностных свойств смесей полиакриламида (ПАА) с неионными поверхностно-активными веществами. В работе были получены кинетические кривые снижения поверхностного натяжения ПАА в области концентраций 1 * 10-5 ÷ 1 * 10-3 основомоль/л. На основании равновесных значений поверхностного натяжения получены изотермы поверхностного натяжения водных растворов композиционных смесей на основе полиакриламида (ПАА) с поверхностно-активными веществами - неионным амфотерным N,N–диметилдодециламинN-оксидом (ДМДАО) и неионным кокоамидопропилбетаином (КАПБ). Показано, что композиции ПАВ с полимером в области низких концентраций обладают менее низким поверхностным натяжением, что связано с увеличением поверхностной активности композиций ПАВ - ПАА по сравнению с индивидуальными ПАВ. По изотермам поверхностного натяжения были определены критические концентрации мицеллообразования (ККМ) ПАВ и композиций ПАВ-ПАА. Установлено, что добавление полимера к ПАВ понижает ККМ на порядок для смеси ДМДАО – ПАА и более чем на два порядка для смеси КАПБ – ПАА, что также свидетельствует о повышении поверхностной активности смесей ПАВ-полимер. Использование композиций ПАА с ПАВ в качестве стабилизаторов пен и эмульсий открывает перспективу для разработки эффективных эмульгаторов и пенообразователей.

The aim of this work is to study the surface properties of mixtures of polyacrylamide (PAA) with nonionic surfactants. In this work, kinetic curves of a decrease in the surface tension of PAA were obtained in the concentration range of 1 * 10-5 ÷ 1 * 10-3 base mol/l, and on the basis of the equilibrium values of surface tension, isotherms of the surface tension of aqueous solutions of composite mixtures based on polyacrylamide (PAA) were obtained with surfactants - nonionic amphoteric N, N – dimethyldodecylamine N-oxide (DMDAO) and nonionic cocoamidopropyl betaine (CAPB). It has been shown that compositions of surfactant with a polymer in the region of low concentrations have a lower surface tension, which is associated with an increase in the surface activity of surfactant – PAA composites in comparison with individual surfactants. The surface tension isotherms were used to determine the critical micelle concentration (CMC) of the surfactant and surfactant-PAA compositions. It was found that the addition of a polymer to a surfactant lowers the CMC by an order of magnitude for the DMDAO - PAA mixture and by more than two orders of magnitude for the CAPB - PAA mixture, which also indicates an increase in the surface activity of the surfactant - polymer mixtures. The use of PAA compositions with surfactants as stabilizers for foams and emulsions opens up prospects for the development of effective emulsifiers and foaming agents.

NN–диметилдодециламин N-оксидкокоамидопропилбетаинполиакриламидустойчивостьповерхностное натяжениеNN – dimethyldodecylamineN-oxidecocoamidopropyl betainepolyacrylamidestabilitysurface tensionReferencesХолмберг К., Йёнссон Б., Кронберг Б., Линдман Б. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. - 528 с.Holmberg K., Jjonsson B., Kronberg B., Lindman B. Poverhnostno-aktivnye veshhestva i polimery v vodnyh rastvorah. – M.: BINOM. Laboratorija znanij, 2009. - 528 s. (in Russian)Шинода А., Накагава Г., Тамамуси Б., Исемура Т. Коллоидные поверхностно-активные вещества. Физико-химические свойcтва.- М.:Мир, 1996.-С. 203.Shinoda A., Nakagava G., Tamamusi B., Isemura T. Kolloidnye poverhnostno-aktivnye veshhestva. Fiziko-himicheskie svojctva.- M.:Mir, 1996.-S. 203. (in Russian)Липатов Ю.С., Сергеева Л.М. Aдсорбция полимеров. Киев: Наукова думка, 1972.196 с.Lipatov Ju.S., Sergeeva L.M. Adsorbcija polimerov. Kiev: Naukova dumka, 1972.196 s. (in Russian)Фазулзянов Р.Р., Елпидинский А.А., Гречухина А.А. Исследование деэмульгирующих и поверхностных свойств композиционных реагентов для нефтепромыслов // Вестник Казан. технол. ун-та. – 2011. – Т. 14, №10. – С. 169-172.Fazulzjanov R.R., Elpidinskij A.A., Grechuhina A.A. Issledovanie dejemul'girujushhih i poverhnostnyh svojstv kompozicionnyh reagentov dlja neftepromyslov // Vestnik Kazan. tehnol. un-ta. – 2011. – T. 14, №10. – S. 169-172. (in Russian)Арнольд К., Стюарт М. Справочник по оборудованию для комплексной подготовки нефти. Премиум Инжиниринг - 3 изд. - 2011. - С. 776.Arnol'd K., Stjuart M. Spravochnik po oborudovaniju dlja kompleksnoj podgotovki nefti. Premium Inzhiniring - 3 izd. - 2011. - S. 776. (in Russian)Очилов А. А., Олимов Б. С. Деэмульгаторы для разрушения устойчивых водонефтяных эмульсий // Вопросы науки и образования - 2016. -С. 144Ochilov A. A., Olimov B. S. Dejemul'gatory dlja razrushenija ustojchivyh vodoneftjanyh jemul'sij // Voprosy nauki i obrazovanija - 2016. -S. 144 (in Russian)Кучер Р.В., Сердюк А.И., Львов В.Г. Влияние добавок ПАВ на физико-химические свойства растворов полимеров, эффективно снижающих гидродинамическое сопротивление воды // V Всесоюз. конф. "ПАВ и сырье-для них: Тез. докл., Шебекино, 1979. -С. 33.Kucher R.V., Serdjuk A.I., L'vov V.G. Vlijanie dobavok PAV na fiziko-himicheskie svojstva rastvorov polimerov, jeffektivno snizhajushhih gidrodinamicheskoe soprotivlenie vody // V Vsesojuz. konf. "PAV i syr'e-dlja nih: Tez. dokl., Shebekino, 1979. -S. 33. (in Russian)Мусабеков К.Б., Жубанов Б.А., Измайлова В.Н., Сумм Б.Д. Межфозные слои полиэлектролитов. Алма-Ата:Наука. 1987. 112С.Musabekov K.B., Zhubanov B.A., Izmajlova V.N., Summ B.D. Mezhfoznye sloi polijelektrolitov. Alma-Ata:Nauka. 1987. 112S. (in Russian)Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry. Edited by Krister Holmberg. John Wiley & Sons, Ltd., 2001.Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry. Edited by Krister Holmberg. John Wiley & Sons, Ltd., 2001.Razavizadeh B.M., Mousavi-Khoshdel M., Gharibi H., Behjatmanesh-Ardakani R., Javadian S., Sohrabi B. Thermodynamic studies of mixed ionic/nonionic surfactant systems. // J. Colloid and Interface Sci. 2004. V.276. P. 197-207.Razavizadeh B.M., Mousavi-Khoshdel M., Gharibi H., Behjatmanesh-Ardakani R., Javadian S., Sohrabi B. Thermodynamic studies of mixed ionic/nonionic surfactant systems. // J. Colloid and Interface Sci. 2004. V.276. P. 197-207.Rosen M.J. Surfactants and Interfacial Phenomena. Third Edition. J. Wiley & Sons, Inc. New York, 2004.Rosen M.J. Surfactants and Interfacial Phenomena. Third Edition. J. Wiley & Sons, Inc. New York, 2004.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.