ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нерастворимые пленки монослоев. Поверхностное давление моноЛ слоя. Уравнения состояния монослоя из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Следовательно, эта разность давлений при размерах пузырька, соответствуюш их размерам коллоидных частиц (10 —10 сл), доходит до сотен атмосфер. [c.440] Если центр кривизны лежит в жидкости, соз О и величина к становятся отрицательными — это случай несмачивающей жидкости, например ртути в стеклянном капилляре. [c.441] Уравнение (XVII, 22) находит важное применение в теории капиллярной конденсации паров (см. стр. 490 и сл.). [c.441] Введенная Гиббсом величина Ti представляет избыток числа молей компонента i в объеме поверхностного слоя с площадью 5=1 по сравнению с числом его молей в том же объеме, если бы смежные фазы встречались у поверхности раздела без изменения их плотности. Эту величину мы будем называть абсолютной величиной гиббсовской адсорбции (часто ее называют короче — гиббсовской адсорбцией) или даже просто адсорбцией компонента i у данной поверхности . [c.442] Это уравнение называется адсорбционным уравнением адсорбционной формулой) Гиббса. [c.443] Таким образом, зная зависимость поверхностного натяжения ст нерастворяющей жидкости 1 от давления р пара компонента 2 над жидкостью, можно по этой формуле определить адсорбцию пара этого компонента. [c.444] На рис. XVII, 5 изображена измеренная зависимость поверхностного натяжения а на границе вода — пар от парциального давления р пара н-пентана при 15° С и вычисленная из нее по формуле Гиббса (XVII, 36а) изотерма адсорбции н-пентана на поверхности воды, т. е. зависимость Гг от р. Вследствие слабого взаимодействия неполярного насыщенного углеводорода с водой (адсорбат— адсорбент) и относительно сильного взаимного притяжения между самими молекулами углеводорода (адсорбат—адсорбат) эта изотерма вогнута (см. стр. 430 и 431, а также 450—453). [c.444] При растворении в воде органических веществ, молекулы которых имеют неполярную часть — углеводородный радикал и полярную часть —группу ОН (спирты), СООН (кислоты), NH2 (амины) и т. п. (т. е. веществ, дающих водные растворы с положительными отклонениями от закона Рауля), взаимодействие между молекулами воды в объеме раствора больше взаимодействий между молекулами воды и молекулами (в целом) этих веществ, поэтому эти вещества будут преимущественно выталкиваться из объема раствора на поверхность, т. е. их адсорбция Гг 0. Вследствие накопления на поверхности этих веществ, молекулярное взаимодействие в поверхностном слое уменьшается и поверхностное натяжение а с ростом концентрации Сг падает. [c.445] Важный случай представ- ляет адсорбция на поверхности металлических расплавов. Простым примером этого является адсорбция на поверхности амальгам. [c.447] Щелочные металлы по отношению к ртути являются поверхностно-активными. Они чрезвычайно сильно понижают поверхностное натяжение ртути. Внесение цезия в ртуть в количестве тысячной доли атомного процента уменьшает поверхностное натяжение на одну треть, позволяя амальгаме проникать в весьма тонкие капилляры. На рис. ХУП, 8 показаны изотермы а=Дсг) для амальгам некоторых щелочных металлов. [c.447] Поверхностная активность щелочных металлов по отношению к ртути и ее рост с увеличением ионного радиуса были объяснены В. К. Семенченко влиянием электростатического потенциала кулоновских сил е/г, зависящего от заряда е и радиуса г ионов растворителя (ртути), и растворенных в ней ионов других металлов. Ионы с меньшими величинами отношения заряда к радиусу, например ионы щелочных металлов (особенно ионы цезия), выталкиваются на поверхность из объема расплава, содержащего преимущественно ионы с большими величинами этого отношения, т. е. сильнее взаимодействующими друг с другом. [c.447] По мере увеличения углеводородной части молекулы поверхностно-активных веществ их растворимость в воде быстро уменьшается. В ряду насыщенных жирных кислот уже валериановая кислота ограниченно растворима в воде высокомолекулярные кислоты практически нерастворимы. Однако они легко образуют на поверхности воды тонкие пленки толщиной в одну молекулу, так называемые нерастворимые монослои. Монослой можно получить, нанося на поверхность воды каплю раствора нелетучего и нерастворимого в воде (т. е. достаточно высокомолекулярного) поверхностно-активного вещества в легко испаряющемся растворителе. [c.447] Получают монослои в так называемом корыте (ванне) Лэнгмюра типа боль-шой фотографической кюветы. [c.447] Двумерный аналог мольного объема представляет площадь ш, приходящуюся в поверхностном слое на одну молекулу адсорбата. Она получается делением площади, занятой всем монослоем, на число молекул нанесенного вещества. Зависимость между я и со аналогична зависимости между давлением и мольным объемом в трехмерной фазе, поэтому уравнение я=/((о) называют уравнением двумерного состояния. На рис. XVII, 10 показаны некоторые типичные кривые зависимости я от ш. [c.448] Вернуться к основной статье