ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Уравнение состояния поверхностного слоя разбавленных раствоПоверхностные пленки нерастворимых веществ из "Курс коллоидной химии 1995" Поскольку К идентична константе Ленгмюра, можно работу адсорбции (термодинамическую величину) вычислить из измерений ст, используя уравнения Гиббса и Ленгмюра. [c.93] Полученные экспериментальные данные показывают, что величины К, как и g, возрастают в 3—3,5 раза при удлинении цепи на одно звено в гомологическом ряду. Представляет интерес выяснить, почему отношения g я К идентичны и одинаковы для различных гомологических рядов. Вопрос этот важен потому, что устанавливает связь между химической природой вещества и его поверхностно-активными адсорбционными свойствами. [c.93] Для ответа на этот вопрос найдем прежде всего зависимость а от С2 путем совместного решения уравнений Гиббса и Ленгмюра. [c.94] Подставляя значение Гг в уравнение (У1-28) и интегрируя от сг = о о, с=0 (чистый растворитель) до о, с (раствор), находим искомую зависимость а — сг, хорошо описывающую экспериментальные кривые (см. рис. У1.3). [c.94] И установил, что значения В не изменяются в гомологическом ряду, а константа К увеличивается в 3—3,5 раза при удлинении цепи на одно звено. [c.94] Если теперь закрепить величину сго — or, то увеличение g-в т раз при переходе к следующему гомологу отвечает уменьшение с-2 также в т раз и, следовательно, увеличение К в т раз, согласно (VI.29), поскольку Кс% должно быть постоянным при Оо—а = onst. Таким образом, термодинамический метод позволяет установить общность понятий поверхностной (gf) и адсорбционной (/С) активности. [c.94] Если бы методами теории поля и теории жидкого состояния удалось вычислить эту работу смещения диполей, можно было бы теоретически обосновать правило Траубе и предсказывать поверхностную активность, зная химический состав. [c.95] Пока же можно сказать, что сущность правила Траубе заключается в том, что работа адсорбции на каждую СНг-группу является постоянной и близкой к 3 кДж/моль. [c.95] Вытеснение СНг-группы диполями воды приводит и к уменьшению растворимости с ростом длины цепи. При возрастании g растворимость прекращается, и гомологи образуют нерастворимые пленки на поверхности воды (см. гл. УП). [c.95] Для одноатомных предельных спиртов экспериментально найдены значения С = —3,3 и с = 2,3 кДж/моль. [c.95] важнейшая физико-химическая характеристика — энергия гидратации — определяется путем совместного применения физико-химического (измерения р) и коллоидно-химического (а —Г —К — - RT In К) методов. [c.96] Это уравнение предсказывает линейную зависимость а от Сг в области малых концентраций, что подтверждается экспериментально (см. рис. VI.2). [c.96] С ЭТОЙ целью можно пересчитать кривые (а — Сг) (см. рис. 1.3) на (я — Сг) и (я — 1п Сг), откуда по углам наклона касательных найти мольные площади как функцию я по ( 1.40). Такие кривые (я, а также пбФ РТ, я представлены на рис. 1.8. Видно, что при я 5 дин/см кривые начинают отступать от закона идеального двумерного газа ( 1.39), подобно отступлению свойств реальных трехмерных газов с ростом давления. [c.97] В заключение следует подчеркнуть удивительную общность закона, выражаемого уравнением типа ( 1.39) и охватывающего три различных субстанции идеальные газы, жидкие растворы и поверхностные слои растворов ПАВ. [c.97] Будем называть поверхностной пленкой такой поверхностный слой, отдельные компоненты которого (хотя бы один) отсутствуют в объемных фазах. Более всего распространены пленки нерастворимых веществ на поверхности воды и водных растворов, поэтому им и уделяется наибольшее внимание. [c.98] Вернуться к основной статье