Адсорбция на границе раствор воздух и след

Уравнения Гиббса, Генри, Ленгмюра и Шишковского по экспериментальным данным о поверхностном натяжении растворов позволяют рассчитать следующие величины и характеристики адсорбцию ПАВ на межфазной границе раствор — воздух и раствор — твердый адсорбент толщину адсорбционного слоя линейные размеры молекул ПАВ предельную адсорбцию поверхностного мономолекулярного слоя удельную поверхность твердого адсорбента, катализатора, а также исследовать свойства поверхностных пленок. [c.39]

Рассчитать состав пограничного слоя раствора чисто термодинамическим путем невозможно [7]. Для перехода от гиббсовских избытков к поверхностным концентрациям необходимо поэтому пользоваться какой-то моделью строения пограничного слоя раствора. Применительно к границе раздела раствор — воздух поверхностные концентрации этанола рассчитывались по кривым зависимости поверхностного натяжения (а) -от состава раствора. Расчеты основывались на допущении мономолекулярной адсорбции [8, 9]. Согласно результатам расчетов, с ростом активности спирта в объемной фазе раствора его поверхностная концентрация быстро увеличивается до величины, близкой к предельной, а затем медленно дорастает до предельной. Однако при наиболее вероятных предположениях о величинах площадей поверхности, занимаемых молекулой спирта и воды в адсорбированном состоянии (5оп = 20 и в = 10 А ), на верхней части изотермы адсорбции спирта получался плоский минимум, который связывался с полимолекулярной адсорбцией, но ее вклад был относительно невелик. Следует заметить, что в этом случае речь идет не о плотных полимолекулярных слоях, которые, как показали Фрумкин, Городецкая и Чугунов [10] и подтвердили последующие емкостные измерения [И, 12], образуются па ртути в растворах фенола и капроновой кислоты при концентрации, близкой к насыщению, а о диффузионно построенном адсорбционном слое этанола. [c.42]

Следующим достаточно общим свойством ПАВ в водных растворах можно считать их смачивающее действие [9]. Как универсальный эффект оно проявляется уже в самой поверхностной активности — в понижении поверхностного натяжения воды на границе с воздухом, что всегда вызывает повышение смачивания. Однако большое значение в изменениях смачивания под влиянием ПАВ имеет характер его адсорбции на смачиваемой водою твердой поверхности и специфические особенности соответствующего адсорбционного слоя. В отличив от границ раздела вода/масло или вода/воздух (пар), для которых ориентация адсорбирующихся молекул ПАВ однозначно определяется гидратацией полярной группы в водной фазе, для границы раздела твердое тело/вода такая нормальная ориентация не оказывается обязательной [10]. Если энергия связи полярной группы на соответствующих атомах (ионах) твердой поверхности [c.12]

На рис. 7 приведены полученные двумя методами экспериментальные зависимости от Г для случая адсорбции на ртути н-про-пилового спирта и н-капроновой кислоты. Как видно из рисунка, эти зависимости заметно отклоняются от прямой линии и хорошо согласуются с уравнением (44). Тот же результат был получен в работе [176] на примере адсорбции на ртути н-валерьяновой кислоты и я-амиламина. Следует отметить, что аналогичной формы кривые зависимости Ед о от Г были найдены для камфары [52] н-бутиламина [45] и некоторых других алифатических соединений [5, 9], хотя и получили другое объяснение, связанное с изменением ориентации адсорбированных диполей. Поскольку в тех же самых системах на границе раствор — воздух сохраняется линейная зависимость адсорбционного скачка потенциала от Г (рис. 7), такое объяснение нельзя признать правильным. [c.203]

С этой целью рассмотрим влияние динамического поверхностного натяжения, т. е. изменчивость поверхностного натяжения, связанную с кинетикой адсорбции на границе раздела раствор — воздух. При этом поверхностное натяжение а на различных участках границы раздела раствор — воздух будет неодинаково, и мы рассмотрим изменения, которые это внесет в соответствующие уравнения процесса. Прежде всего появление градиентов а вдоль поверхности нарушит граничное условие (П.б), вместо которого следует теперь написать [c.160]

Б самом деле, как следует из работ [4, 5], адсорбционное поведение алифатических спиртов, кислот и аминов не слишком сильно отличается на границах раздела раствор/ртуть и раствор/воздух. Тем не менее, в случае кислот и, особенно, спиртов поверхностная активность на границе со ртутью несколько ниже, чем на границе с воздухом, тогда как в случае амиламина и отчасти бутиламина наблюдается обратная картина. Эти различия нельзя объяснить иначе, чем предполагая, что природа полярной группы несмотря на то, что она обраш,ена к раствору и, следовательно, удалена от поверхности ртути, оказывает все же некоторое влияние на изменение работы адсорбции при переходе от свободной поверхности раствора к границе со ртутью. [c.35]

На границе раствор — воздух в2=1 и Р>0, т. е. сила Р направлена в сторону раствора. На границе раствор — ртуть еа оо и из уравнения (19.1) следует, что —г]е11 лгЧае.1<.Ь, т. е. сила Р направлена в сторону металла. Таким образом, силы зеркального изображения способствуют отрицательной адсорбции ионов на границе раствор — воздух и их положительной адсорбции на границе раствор — ртуть. Положительная адсорбция катионов тетрабутиламмония на границе раствор — воздух обусловлена преобладанием эффекта выжимания над силами зеркального изображения. Из-за прослойки растворителя с низкой диэлектрической проницаемостью на границе ртуть — раствор увеличения адсорбции на этой границе неорганических катионов практически не наблюдается. С другой стороны, для анионов и органических катионов, частично или полностью теряющих при адсорбции гидратную оболочку, роль сил зеркального изображения в явлениях адсорбции несомненна, хотя при этом нужно учитывать и возможность образования в поверхностном слое ионных пар. [c.95]

Специфическая адсорбция галогенид-ионов общеизвестна. Она наблюдается для большинства металлов и так же, как и для ртути, отражает наличие некоторого химического взаимодействия. Однако, как отмечает Фрумкин [54], не следует переоценивать роль этого химического взаимодействия (по крайней мере в случае анионов С1 и Вг ). Действительно было показано [55], что хотя поверхностная активность этих анионов на границе со ртутью (при ejv,Hg) превышает notsepx-ностную активность на границе с воздухом, различие это невелико. В достаточно концентрированных растворах адсорбционные потенциалы в присутствии анионов С1 и Вг достигают высоких значений и на границе с воздухом. [c.37]

Подчеркивание того обстоятельства, что при рассмотрении зависимости адсорбции от природы адсорбирующегося вещества следует учитывать конкуренцию с адсорбцией воды, несомненно, правильно. В самом деле, не учитывая конкуренции между адсорбцией воды и органического вещества, нельзя было бы объяснить тот факт, что некоторые органические вещества адсорбируются слабее на границе раствора со ртутью, чем на границе раствора с воздухом. Так, электрокапиллярные измерения Фрумкина, Кузнецова и Каганович [38] показали, что адсорбируемость нерфто-рированных жирных кислот при переходе от границы с воздухом к границе со ртутью уменьшается в 15—50 раз. Учет вытеснения воды при адсорбции органического вещества необходим также для обоснования применимости изотермы Ленгмюра к адсорбции на поверхности раствора [30]. Однако предложенный Бокрисом, Деванатханом и Мюллером способ расчета зависимости адсорбции, от заряда вызывает ряд возражений. Так, зависимость свободной энергии адсорбированного слоя воды от заряда определяется не [c.184]

Здесь авторы вновь допускают ошибку, заключающуюся в утверждении, что в ряде случаев применения поверхностноактивных веществ их действие не связано с поверхностной активностью, хотя здесь же рядом в противоречии с этим пишут (не очень ясно) об адсорбции. Как и в ряде других случаев, в действии ксантатов следует различать две стадии — адсорбцию на минеральной поверхности и последующее химическое связывание адсорбированных молекул с металлическими атомами (свинца, ме и и др.) кристаллической решетки минерала с образованием поверхностного солеобразного химического соединения. Таким образом, наличие поверхностной активности (на поверхности твердого тела) у ксантатов является необходимым условием для их собирательного действия, и так как окончательный эффект гидрофобизации поверхности минерала определяет химическое закрепление адсорбированных молекул, то поверхностная активность (в узком смысле слова, как адсорбционная способность на границе водный раствор — воздух) их может быть очень слабо выражена. Это и имеет место для низших членов ряда ксантатов с короткими углеводородными цепями в молекулах. — Прпм. ред.. [c.491]

Описанные результаты влияния магнитной обработки на адсорбцию гексадецилсульфата натрия на границе раздела жидкость — газ хорошо согласуются с данными, характеризующими изменение дисперсности пузырьков воздуха и их гидратированности [12, с. 139]. Это подтверждается следующими опытами. В раствор гексадецилсульфата натрия (4-10 моль/л) через капилляр диаметром 0,2 мм под давлением 6,7 кПа вводили пузырьки воздуха, которые в ходе опыта фотографировали и подсчитывали их число (погрешность измерений около 5%). Измеряли также количество воды, присоединенной к пузырькам и увлекаемой ими через слой неполярной жидкости (нормального октана). Погрешность измерений также не превышала 5%. Результаты опытов, приведенные на рис. 14, показывают, что при магнитной обработке значительно изменяется как размер пузырьков, так и количество увлеченной ими воды. Эти характеристики изменяются также и при магнитной обработке дистиллированной воды (возможно это обусловлено неконтролируемым количеством примесей ПАВ). Изменение степени адсорбции ПАВ на поверхности омагниченного дистиллята сопровождается также изменением свойств мономолекулярных адсорбционных слоев, Прямые измерения, выполненные Габриелли и Фикалби, показали, что мономолекулярный слой пальмитиновой кислоты на поверхности омагниченного дистиллята имеет значительно меньшее поверхностное давление, чем на поверхности дистиллята неомагниченно-го [58]. [c.53]

Пограничное натяжение в максимуме электрокапиллярной кривой в отсутствие значительной специфической адсорбции ионов (0,1 М растворы КРРб) составляет 370,2 (25 °С) и 373,5 (30 °С) эрг/см2 для диметилсульфоксида и сульфолана соответственно, позволяя предположить, что диметилсульфоксид адсорбируется несколько прочнее. Однако, судя по значению работы адгезии (табл. 1), справедливо обратное. Тем не менее сульфолан должен легче, чем диметилсульфоксид, десорбироваться, так как его характеризует большая величина когезии, т. е. более сильная когезия в объеме раствора доминирует над более сильной адгезией сульфолана на ртути. Согласно данным табл. 1, работа адгезии диметилсульфоксида и сульфолана близка к значению для бензола и пиридина, которые, как известно, вступают в специфическое взаимодействие со ртутью [19]. Таким образом, следует ожидать также специфическую адсорбцию диметилсульфоксида и сульфолана на ртути. Для сульфолана это было подтверждено сравнением адсорбции из водных растворов на границах раздела фаз ртуть — раствор и воздух — раствор. Однако природа взаимодействия со ртутью не ясна, так как нельзя ожидать возникновения связи между атомом серы в сульфоновой группе и ртутью, как в случае тиомочевины или иона [c.121]

Так как в водных растворах (мы будем касаться только водных растворов) на границе с водяным паром или воздухом большинство электролитов проявляет себя поверхностнонеактивно, то в поверхностном слое таких растворов наблюдается отрицательная адсорбция, т. е. обеднение их электролитом по сравнению с раствором в целом. Такое поведение электролитов объясняется тем, что энергия гидратации ионов больше, чем энергия непосредственного взаимодействия молекул воды Друг с другом, что приводит к увеличению поверхностного натяжения или, что то же, поверхностной энергии раствора а по сравнению с а . Так как в большинстве случаев энергия сольватации катионов больше таковой анионов, то в соответствии с термодинамическими требованиями концентрация анионов в поверхностном слое должна быть больше концентрации катионов отсюда следует, что поверхность водных растворов большинства электролитов заряжена отрицательно, что находит свое экспериментальное подтверждение. [c.102]

Описанные результаты влияния магнитной обработки на адсорбцию гексадецилсульфата натрия на границе раздела жидкость —газ хорошо согласуются с данными, характеризующими изменение дисперсности пузырьков воздуха и их гидратированности [13, с. 139]. Это подтверждается следующими опытами. В раствор гексадецилсульфата натрия (4-10 моль/л) через капилляр диаметром 0,2 мм под давлением 6,7 кПа вводили пузырьки воздуха, которые в ходе опыта фотографировали и подсчитывали их число (погрешность измерений около 5%). Измеряли также количество воды присоединенной к пузырькам и увлекаемой ими через слой неполярной жидкости (нормального октана). Погрешность измерений также не превышала 5%. Результаты опытов, приведенные на рис. 22, показывают, что при магнитной обработке значительно изменяется как размер пузырьков, так и количество увлеченной ими воды. [c.57]

Механизм моющего Действия ПАВ заключается в следующем 1) смачивание загрязненной ткани водным раствором ПАВ 2) удаление загрязнения с поверхности ткани 3) удерживание загрязнений в объеме раствора. Вначале (рис. IV.1) происходит адсорбция ПАВ на частицах загрязнений (гидрофобные части молекул ПАВ направлены в сторону загрязнения, гидрофильные — в раствор). На границе раздела загрязнение — раствор благодаря адсорбции ПАВ резко снижается поверхностное натяжение, за счет чего в зазор между частицей загрязнения и тканью лучше проникает моющий раствор, создавая адсорбированный слой ПАВ. Возникает расклинивающий эффект, частица загрязнения отрывается от поверхности ткани и переходит в раствор. Чаще всего загрязнения бывают жирового характера, поэтому эффективность моющего действия зависит от солюбилизирующей способности ПАВ. Молекулы солюбилизируемого вещества входят внутрь мицеллы, располагаясь между гидрофобными концами молекул ПАВ. Смачивание ткани или другого твердого тела — процесс вытеснения из них воздуха или жидкости раствором ПАВ. Чем меньше поверхностное натяжение на границе раздела фаз, тем быстрее смачивается ткань. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология