ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование взаимосвязи между поверхностным натяжением и адсорбцией из "Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии" Определение адсорбции и основных характеристик адсорбционного слоя на границе раствор — воздух по экспериментально найденной изотерме поверхностного натяжения. [c.72] Воюцкий С. С. Курс коллоидной химии. М., Химия , 1964. 574 с. См. с. 136-158. [c.73] Конспект общего курса коллоидной химии по лекциям академика П. А. Ре-бипдера, составлен доцентом К. А. Поспеловой. М., ияд-во МГУ, 1949. 112 с. См. с. 36—69. [c.73] Соотношение содержания компонентов раствора на границе раздела фаз и, в частности, на границе водный раствор — воздух иное, чем в объеме. Веш ества, характеризуюш иеся сильным взаимодействием с молекулами растворителя и большим поверхностным натяжением, в основном остаются в объеме, и поверхностный слой обеднен этими веществами. Их присутствие в поверхностном слое, обусловленное диффузией, приводит к некоторому возрастанию поверхностного натяжения, однако это возрастание незначительно из-за малой концентрации веществ в поверхностном слое. В данном случае говорят об отрицательной адсорбции, а соответствующие вещества называют поверхностно - инактивными. Очевидно, что если раствор двухкомпонентный, т. е. состоит из растворителя и растворенного вещества, то отрицательной адсорбции растворенного вещества сопутствует положительная адсорбция растворителя. [c.73] Вещества, характеризующиеся слабым взаимодействием с молекулами растворителя и малым поверхностным натяжением, концентрируются у границы раздела фаз, т. е. адсорбируются. При этом уменьшается поверхностное натяжение раствора, что вполне естественно, так как поверхностное натяжение таких веществ мало. [c.73] Вещества, адсорбирующиеся на границе раздела фаз, называются поверхностно-акти.вными. Положительной адсорбции растворенного вещества сопутствует отрицательная адсорбция растворителя. [c.73] ГД0 г — отрезок, отсекаехмып на оси ординат горизонтальной прямой, проведенной через заданную точку а, и касательной к кривой в этой точке Сд — концентрация ПАВ, соответствующая тотке а. [c.74] Определив для ряда точек на изотерме поверхностного натяжения отрезки 2, можно по уравнению (II.Ю) построить изотерму адсорбции (кривая 2). [c.74] Чтобы вычислить толщину поверхностного слоя б, определяют количество вещества, адсорбированного на 1 см поверхности. С одной стороны, это количество можно выразить как произведение значения Г акс на массу 1 моля вещества М, с другой — как произведение объема слоя площадью 1 см и высотой б на плотность адсорб-тива р. [c.75] Сопоставляя вычисленное значение толщины слоя с длиной молекулы, известной из ее строения, можно сделать заключение об ориентации молекул поверхностно-активного вещества в адсорбционном слое. В большинстве случаев характерна вертикальная ориентация молекул на границе раздела фаз, и тогда толщина адсорбционного слоя б совпадет с длиной адсорбированной молекулы. [c.75] Как видно, величина характеризует размеры молекулы в адсорбционном слое величина 1/А характеризует поверхностную активность и называется удельной капиллярной постоянной. [c.75] Ниже дано объяснение способа определения констант уравнения Шишковского. [c.76] При малых значениях с]А, т. е.. при малых копцеитрациях и небольшой поверхностной активности, величину 1п с]А + 1) уравнения Шишковского можно разложить в ряд. В этом случае, пренебрегая малыми величинами второго и высшего порядков, уравнение преобразуется в уравнение прямой линии и поверхностное натяжение будет линейно меняться с изменением концентрации раствора. Такой участок действительно имеется на изотерме поверхностного натяжения при малых концентрациях (левый прямолинейный участок кривой 1 на рис. II.5). [c.76] Описанный способ определения характеристик поверхностного слоя выгодно отличается от способа проведения касательных, так как обеспечивает большую точность. [c.77] По изотерме поверхностного натяжения может быть построена изотерма состояния мономолекулярного слоя, т. е. зависимость поверхностного дапления от площади, приходящейся на одну молекулу (или на один моль) в монослое. [c.77] Поэтому, получив изотермы поверхностного натяжения и адсорбции,, мояшо найти значения давления двухмерного газа Д == ст,, — о и площади со, что позволяет построить изотерму состояния мономолекулярного слоя. [c.77] Данный метод применяют для определения характеристик монослоев ПАВ, растворимых в воде, т. е. в том случае, когда невозможно измерить поверхностное давление с помощью весов Ленгмюра. Для исследования поверхностных монослоев нерастворимых и малорастворимых веществ непосредственно измеряют поверхностное давление на весах Ленгмюра, поскольку точность измерения в этом случае на порядок выше, чем точность измерения поверхностного патянсепия. [c.77] Прибор для определения поверхностного натяжения (сталагмометр или тензиометр). [c.77] Мерные колбы емкостью 100 мл, 5 шт. [c.77] Вернуться к основной статье