Измерение поверхностного натяжения на границе жидкость—газ

Исследования П. А. Ребиндера показали, что различия в молекулярно-поверхностных свойствах наиболее отчетливо проявляются при измерении поверхностного натяжения на границе раздела фаз, имеющих высокую разность полярностей. Поэтому оценку поверхностной активности углеводородных жидкостей проводят измерением поверхностного натяжения на границе раздела углеводородная жидкость— вода. [c.18]

Об изменении характера взаимодействия твердой поверхности со смачивающей жидкостью в результате адсорбции ПАВ можно судить но работе смачивания И7(. . Работа смачивания определяется как разность ат-г — сгт-ж- Поскольку достаточно надежных методов измерения поверхностного натяжения на границе с твердыми телами нет, для расчета удобнее использовать следующее уравнение [c.22]

На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом наибольшего давления пузырька воздуха Положительным или отрицательным будет избыточное давление в жидкости на границе с воздушным пузырьком [c.30]

Независимость от угла смачивания делает этот метод удобным для измерения поверхностного натяжения на границе двух жидкостей, так как при этом угол смачивания не равен нулю, а может иметь любые значения. В этом случае капля одной жидкости выдавливается в другую жидкость (Ребиндер, 1926 г.). [c.120]

В методах капиллярного поднятия и отрыва кольца существенную роль играет смачивание исследуемой жидкостью поверхности частей прибора — стенок капилляра или металла кольца, т. е. краевой угол смачивания. Так как определить краевой угол при таком измерении крайне затруднительно, то эти методы применяют только в условиях полного смачивания. Для чистых жидкостей это условие почти всегда легко соблюдается, тогда как в растворах, особенно поверхностно-активных веществ, оно часто практически не достигается. По этой же причине и для измерения поверхностного натяжения на границе двух жидкостей эти методы также мало применимы. В связи с этим в ряде случаев следует предпочесть методы, в которых смачивание не играет роли. Это методы наибольшего давления пузырьков, неподвижной капли, взвешивания капли. Они пригодны для измерения поверхностного натяжения для любых границ раздела. [c.12]

В качестве наиболее удовлетворяющего всем требованиям метода может быть рекомендован метод наибольшего давления пузырька. Применительно к измерениям поверхностного натяжения растворов этот метод разработан Ребиндером и в литературе описан достаточно подробно [4, 5]. Он позволяет относи тельно просто реализовать условия, обеспечивающие строгость и точность измерений. Его преимущество в том, что удобно проводить измерения с небольшим количеством жидкости в легко термостатируемом объеме, защищенном от загрязнений и испарения. Результаты измерений не зависят от условий смачивания, равновесные значения поверхностного натяжения получаются истинными. Все это делает метод особенно пригодным для измерения поверхностного натяжения растворов и на границе двух несмешивающихся жидкостей. Если прибор имеет хороший микрокран и систему тонких капилляров, регулирующих скорость нарастания давления, то можно легко достичь скорости образования одного пузырька за 1—3 мин, что вполне удовлетворяет условиям достижения равновесия. [c.13]

При исследовании поверхностных явлений на границе газ — жидкость наиболее часто используется метод, основанный на измерении поверхностного натяжения этой границы раздела, позволяющий, несмотря на его простоту, получить достаточно надежные данные. [c.20]

Для определения межфазного натяжения на поверхности двух жидкостей пригодны многие методы, применяемые для измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ. [c.55]

Теоретическое пояснение. При поглощении растворенных веществ твердыми адсорбентами удельная адсорбция не может быть рассчитана по уравнению Гиббса, так как нет приемлемых методов измерения поверхностного натяжения на границе раздела твердое тело жидкость. Количество адсорбированного вещества (адсорбата) определяют по изменению его концентрации в растворе. Величина удельной адсорбции А для твердых адсорбентов (количество вещества, моль, адсорбированного 1 кг адсорбента) и равновесная концентрация в растворе при постоянной темпера- [c.172]

Метод сталагмометра является весьма распространенным, хотя и уступает в отношении точности другим методам измерения поверхностного натяжения. В основе метода лежит экспериментально установленное положение, что вес капли, медленно отрывающейся под действием силы тяжести от кончика вертикальной трубки, будет тем больше, чем больше поверхностное натяжение жидкости на границе с воздухом. В первом приближении можно считать, что сила поверхностного натяжения, действующая вертикально по окружности трубки и равная 2ша, [c.92]

Уравнение изотермы адсорбции Гиббса с точки зрения термодинамики универсально и применимо к границам раздела любых фаз. Однако область практического использования уравнения для определения величины адсорбции ограничена системами, у которых доступно экспериментальное измерение поверхностного натяжения, т. е. системами жидкость — газ и жидкость — жидкость. Рассчитанные по этому уравнению значения Г наиболее близко совпадают со значениями, найденными другими методами, в области разбавленных растворов. [c.331]

Широкое распространение получил метод определения ККМ по данным измерения поверхностного натяжения. При концентрациях, меньших ККМ, наблюдается быстрое падение поверхностного натяжения с ростом концентрации поверхностно-активного вещества. В области концентраций, соответствующей мицеллярной системе, поверхностное натяжение изменяется незначительно. Это вызвано тем, что на границе жидкость — газ адсорбируются молекулы, а не мицеллы. С повышением концентрации, начиная с ККМ, растет мицеллярная концентрация, а число молекул поверхностно-активного вещества в единице объема остается неизменным. Здесь уместна аналогия с насыщенными растворами, добавление к которым растворяемого вещества не повышает концентрацию, а лишь увеличивает массу осадка. [c.168]

Под действием сил поверхностного натяжения любая жидкость стремится приобрести сферическую форму (капли росы, дождя, расплавленного металла). Чем объяснить такое свойство жидкостей Как известно, устойчивому равновесию любой системы соответствует такое состояние, когда энергия системы минимальна. Этот общий принцип можно объяснить на следующем примере. Камень, скатившийся по склону горы, постепенно теряет свою потенциальную энергию у подножья горы она становится минимальной, и движение камня прекращается. Система достигла положения устойчивого равновесия. Точно так же и жидкость стремится принять такую форму, при которой ее свободная поверхностная энергия была бы наименьшей. Общая поверхностная энергия капли равна произведению поверхностного натяжения на границе фаз на величину поверхности раздела обеих фаз. Очевидно, эта энергия будет тем меньше, чем меньше поверхность раздела. Наименьшая поверхность, ограничивающая объем, есть поверхность шара. Поэтому жидкость под действием сил поверхностного натяжения всегда стремится принять форму шара. На этом явлении основаны некоторые методы измерения поверхностного натяжения жидкостей. [c.23]

На границе раздела твердого тела с газом или жидкостью нет надежного метода измерения поверхностного натяжения, однако можно полагать, что многие положения, установленные для подвижных границ раздела, справедливы и для неподвижных границ. [c.169]

Заменяя в уравнении Лапласа главные радиусы кривизны этими выражениями и учитывая зависимость капиллярного давления от вертикальной координаты г, получают дифференциальную форму уравнения Лапласа. Интегрирование такого дифференциального уравнения (чаще всего численное) дает строгое математическое описание поверхности равновесной большой капли или пузырька, а также капиллярного мениска в поле силы тяжести. Определение равновесной формы поверхности лежит в основе ряда методов измерения поверхностного натяжения легкоподвижных границ раздела фаз жидкость — газ и жидкость—лсидкость (см. 4). [c.32]

Поверхность раздела между двумя взаимно насыщенными несмешивающимися жидкостями сокращается за счет существующего в ней натяжения. В принципе это межфазное натяжение может быть измерено всеми методами, которые используются для измерения поверхностного натяжения на границе между жидкостью и газом, но, поскольку межфазное натяжение даже более чувствительно к примесям, чем поверхностное натяжение, проводить такие измерения труднее. [c.242]

Среди многочисленных методов измерения поверхностного натяжения а известны методы, непосредственно основанные на схеме, приведенной на рис. 28 другие методы связаны с определением среднего размера или веса падающей капли жидкости или с измерением давления р, под которым выдавливается из стеклянного капилляра пузырек газа в жидкость, или капли одной жидкости в другой жидкости (если нужно измерить ai2 на границе двух жидкостей). В растворах для изучения кинетики изменений а иногда измеряется давление, под которым размеры пузырька газа остаются постоянными. [c.76]

В настоящее время нет прямых экспериментальных данных по измерению поверхностного натяжения на границе жидкости с пузырьками пара в условиях перегонки или крекинга. Предложенный механизм подтверждается лишь косвенно изменением свойств нефтяных дисперсных систем под влиянием внешнего воздействия. [c.7]

Просматривая осмотическую ячейку насквозь, проверяют, не сместились ли при зарядке осмометра прокладки и мембраны. Собранный осмометр немедленно погружают в стакан с 20%-ным раствором спирта и снова испытывают на герметичность давлением воздуха. Следует, однако, иметь в виду, что эта проверка не гарантирует герметичность прибора во время измерений. Поверхностное натяжение на границе жидкость—воздух может оказаться достаточным, чтобы воспрепятствовать пробулькиванию пузырьков воздуха при описанном выше испытании на границе жидкость—жидкость в заполненном осмометре поверхностное натяжение меньше, чем на границе жидкость—воздух, что может привести к возникновению течи. [c.55]

Это довольно точный и, возможно, наиболее распространенный лабораторный метод измерения поверхностного натяжения на границе раздела жидкость — воздух и жидкость — жидкость. Методика измерения заключается в следующем (рис. 1-13) на конце трубки формируют капли и собирают капающие капли в контейнер до тех пор, пока можно будет достаточно точно определить вес, приходящийся на одну каплю. [c.22]

Рис. 300. Установка для измерения поверхностного натяжения на границе жидкость—газ методом капиллярного поднятия

ИЗМЕРЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ ЖИДКОСТЬ — ГАЗ [c.383]

Поверхностное натяжение жидкостей измеряют или на границе с воздухом, или на границе с другой жидкостью, чаще всего с водой. Для нефтей и нефтепродуктов целесообразно измерять а также на границе со слабыми водно-щелочными растворами. Для измерения поверхностного натяжения предложены многочисленные методы, описание которых можно найти в специальных руководствах. Пиже в самых общих чертах отмечены лишь важнейшие из этих методов. [c.44]

Работа 8. Определение конца титрования по методу измерения поверхностного натяжения на границе жидкость — жидкость [c.121]

Измерение поверхностного натяжения на границе двух несмешивающихся жидкостей может служить очень чувствительным методом для определения конца титрования кислоты щелочью. Этот метод особенно удобен в том случае, когда нужно оттитровать очень мутный или сильно окрашенный посторонними примесями раствор. [c.121]

Особенно много внимания уделено экспериментальным методам определения п. н. з. для жидких и твердых металлов. Дано краткое описание и оценка 15 различных методов, основанных на измерении поверхностного натяжения на границе металл — жидкость или металл — жидкость — газ, емкости двойного электрического слоя, механических свойств поверхности твердого электрода, адсорбции, кинетики восстановления анионов и т. д. [c.7]

Из значительного многообразия методов измерения поверхностного натяжения на различных границах наибольший интерес для нефтяников представляют те, которые служат для измерения поверхностного натяжения на границе жидкостьЛкидкость и жидкость/газ. [c.113]

На рис. 98 приведена схема прибора д.тя измерения поверхностного натяжение на границе битума с воздухом. В осно] у работы прибора положен метод взвешивания капель . Прибор заключен в корпус с двойными стенками, выполняющий функцию воздунг-ного термостата с электрообогревом, что позволяет определяп. поверхностное натяжение при любой заданной температуре (с интервале 30—300 °С). В капельнице термостата и в воздушном пространстве внутреннего кожуха установлены ртутные термометры. Пробу жидкости (3—8 мл) заливают в капельницу 2, поворачивают ое в положение измерение , капилляр ставят вер-тикальио и проба, переливаясь, заполняет пространство над ним. [c.284]

Этот метод относится к наиболее точным и удобным методам измерения поверхностного натяжения. Точность метода 0,1 эрг см на границе жидкость — пар и 0,2 эрг1см на границе жидкость — жидкость. [c.333]

Методы и приборы для измерения поверхностного натяжения жидкости. Метод наибольшего давления образования и отрыва газового пузырька. Метод основан на том, что поверхностное натяжение жидкости на границе с газом (воздухом),содержащим ее насыщенный пар, или с другой жидкостью прямо пропорционально наибольшему давлению, необходимому для выдавливания пузырька газа нз капиллярного кончика в жидкость, находящуюся при постоянных температуре и давлении (рис. 6, а). В сосуд 11 диаметром около 3 см с боковым ответвлением 6 наливают исследуемую жидкость. Сосуд закрывают пробкой 8. Б пробку вставляют стеклянную трубку 10, заканчивающуюся остро обрезанным концом с внутренним диаметром около " 0,1 мм. Капилляр ный конец должен только смачиваться меиис-ком жидкости, т. е. жидкость 13 в капилляре должна едва приподниматься вверх. Сосуд с жидкостью помещают в стеклянный термостат или в стеклянную рубашку 12 с ответвлением 14, через которую 15—20 мин до измерений и во время их пропускают воду с заданной температурой из термостата. Контролируется температура [c.26]

Величина поверхностного натяжения — весьма важная характеристика данной поверхности раздела фаз. Так, поверх ностное натяжение жидкости на границе с собственным паром характеризует интенсивность сил молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Чем больше интенсивность, тем больше поверхностное натяжение жидкости и ее молекулярное давление. Молекулярное давление нельзя непосредственно измерить , тогда как методы измерениа поверхностного натяжения жидкостей несложны и получили широкое распространение. [c.50]

Основная характеристика свойств поверхности раздела фаз — удельная свободная поверхностная энергия в численно равная ей величина поверхностного натяжения а —может быть сравнительно легко и с большой точностью определена для легкоподвижных границ раздела фаз жидкость—газ и жидкость—жидкость. Существует большое число детал1.но разработанных методов определения поверхностного натяжения. Остановимся лишь на общих принципах основных методов измерения поверхностного натяжения жидкостей. [c.43]

Интересно отметить, что такой же порядок расхождений имеется и для парахоров смесей как узких, так и широких границ кипения. Для соответствующего сопоставления нами были использованы данные измерений поверхностного натяжения продуктов полукоксования прибалтийских сланцев, помещенные в табл. 136, и данные измерений поверхностного натяжения фракций смолы коксования углей, взятые из работы Белова. Были обработаны также данные Когермана и Кылла по определению поверхностного натяжения фракций смолы эстонских сланцев с вращающейся реторты Давидсона. Во взятых 143 случаях среднее расхождение между рассчитанными парахорами и найденными по диаграмме рис. 100 по удельным весам и температурам кипения было 1,6%. Таким образом, между парахорами и удельными весами и температурами кипения капельных жидкостей несомненно существует связь. Приведенные 143 примера показывают, что зависимость, выраженная 3/равнением (61), соблюдается довольно точно как для чистых веществ, так и для сложных смесей широких границ кипения и может быть использована для расчетов, где требуется знание величин парахоров или величин поверхностного натяжения жидких продуктов. [c.240]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология