Поверхностное натяжение растворов и адсорбция

Поверхностная активность исследованных ПАВ, характеризуемая зависимостью поверхностного натяжения растворов от концентрации (рис. 12.4), находилась в соответствии с их дестабилизирующим влиянием на пленки. Сопоставление рис. 12.3 и 12.4 позволяет сделать вывод, что существует корреляция между поверхностной активностью и, следовательно, адсорбцией ПАВ на границах раздела и устойчивостью пленок. Прн предельном содержании ПАВ 1-10 моль/дм- - к показывают расчеты, во всех случаях практически достигается образование плотного мономолекулярного слоя на границе жидкость— газ, причем площадь, занимаемая одной молекулой, составляет л 2-10 см [547]. [c.204]

Уравнение (III. 127) можно преобразовать в уравнение изотермы адсорбции с двумя константами, которые характеризуют взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Оно позволяет описывать реальную адсорбцию многих веществ. Взаимодействие молекул ПАВ на поверхности уменьшает поверхностное давление (III. 127), что равнозначно уменьшению способности ПАВ понижать поверхностное натяжение раствора. [c.160]

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]

Цель работы получение изотерм поверхностного натяжения растворов ПАВ иа границе с воздухом определение предельной адсорбции ПАВ из водного раствора на угле вычисление удельной поверхности адсорбента. [c.40]

Цель работы получение изотерм поверхностного натяжения и адсорбции для водных растворов алифатических спиртов определение соотношения поверхностных активностей ПАВ в их гомологическом ряду расчет толп ины адсорбционного слоя и площади, занимаемой одной молекулой ПАВ в насыщенном адсорбционном слое. [c.43]

Как уже упоминалось, адсорбирующиеся на поверхности компоненты понижают, и во многих случаях значительно, поверхностное натяжение раствора по сравнению с чистым растворителем. Поэтому они получили название поверхностно-активных веществ. Эта активность состоит в том, что они обычно имеют очень высокий коэффициент распределения, т. е. при значительной концентрации на поверхности их концентрация в объеме очень мала. По этой причине часто равновесная система, содержащая поверхностноактивные вещества, ведет себя в отношении своих объемных свойств как идеальный раствор. Для молекулярной интерпретации адсорбции очень важно знать, является ли адсорбционный слой мс [c.106]

Поверхностное натяжение раствора зависит от концентрации. Если раствор разбавленный, то а изменяется пропорционально концентрации. Выведем уравнение, описывающее зависимость о от концентрации в общем случае. Подставим в уравнение (13) уравнение изотермы адсорбции Лэнгмюра [c.30]

Адсорбционное уравнение Гиббса (1.9), которое при адсорбции ПАВ на границе раствор —газ используется для расчета удельной адсорбции по известному поверхностному натяжению растворов, при адсорбции газов позволяет решить обратную задачу определить поверхностное натяжение на границе адсорбент — адсорбат по изотерме адсорбции. Применительно к адсорбции газов при небольших давлениях уравнение (1.9) записывается в следующем виде [c.38]

Задачи работы измерить поверхностное натяжение 5—6 растворов ПАВ построить изотермы поверхностного натяжения и адсорбции вычислить константы уравнения Ленгмюра и размеры молекул ПАВ. [c.167]

Взаимосвязь между поверхностным натяжением и адсорбцией позволяет получить адсорбционные характеристики ПАВ на основе анализа кривых поверхностного натяжения. В случае коллоидных ПАВ эти кривые отражают также переход от истинных растворов к мицеллярным и позволяют найти критическую концентрацию мицеллообразования. [c.106]

Выше были рассмотрены представления о поверхностном натяжении индивидуальных жидкостей. На поверхностном натяжении растворов сильно сказывается явление адсорбции. [c.117]

Какие количественные зависимости связывают понижение поверхностного натяжения раствора с величиной адсорбции и концентрацией раствора Что такое поверхностная активность Каковы методы определения и расчета ее [c.249]

Используя связь между величиной адсорбции и поверхностной активностью, можно подойти к характеристикам так называемых поверхностно-активных веществ (см. 6), но прежде следует обратиться к положениям, показывающим количественную зависимость между поверхностным натяжением растворов и их концентрацией. Такая зависимость была выражена на примере водных растворов еще в 1909 г. русским ученым Шишковским. Им было предложено эмпирическое уравнение для зависимости поверхностного натяжения от концентрации в водных растворах предельных жирных кислот [c.192]

Вычислить адсорбцию н-валериановой кислоты на поверхности раздела водный раствор — воздух при 293° и концентрации с = 0,0206 кмоль/м , если зависимость поверхностного натяжения раствора от концентрации представлена следующими экспериментальными данными [c.28]

Из уравнения (ХХ.ЗЗ) следует, что если добавка к раствору компонента приводит к повышению поверхностного натяжения раствора (da/d >0), то его адсорбция отрицательна (Г<0). Положительная адсорбция имеет место для веществ, понижающих поверхностное натяжение. Эти обстоятельства связаны с тенденцией раствора понизить свою поверхностную свободную энергию. [c.410]

С повышением температуры поверхностное натяжение растворов парафина в керосине и ксилоле возрастает, причем в первом случае больше, чем во втором, в то время как при отсутствии парафина в этих жидкостях с повышением температуры поверхностное натяжение убывает. Поверхностное натяжение увеличивается с повышением температуры также при добавке в указанные растворы смол и асфальтенов. Исходя из этого, можно сделать вывод, что с ростом температуры возможность отложения и адсорбции смол и асфальтенов на границе раздела углеводородная жидкость— электролит убывает. [c.147]

Таким образом, хотя термодинамика не может указать истинную эффективную толщину поверхностного слоя, она позволяет определить нижнюю границу возможных значений толщины. Применение неравенств (49) и (50) к экспериментальным данным о поверхностном натяжении и адсорбции показывает, что минимальная возможная толщина может оказаться весьма малой (меньше молекулярных размеров) и в таком случае эти неравенства мало информативны, но в других случаях минимальная возможная толщина оказывается заметной и даже значительной. В частности, этим методом было установлено сильное возрастание толщины поверхностного слоя на границе жидкость—газ при приближении к критической точке расслаивания жидкого раствора [41, 44]. [c.29]

Какие количественные зависимости связывают понижение поверхностного натяжения раствора с величиной адсорбции и с концентрацией растворов [c.101]

Исходя из второго закона термодинамики американский ученый Дж. Гиббс в 70-х гг. XIX в. вывел важное уравнение, связывающее величину адсорбции со способностью растворенного вещества изменять поверхностное натяжение раствора [c.27]

Поверхностное натяжение и адсорбция 3.4.1. Механизм адсорбции из растворов [c.577]

В задачу данной работы входит построение изотермы адсорбции [графика зависимости Г=/(с)] ПАВ на поверхности его водного раствора. Для этого одним из рассмотренных выше методов определяют поверхностное натяжение растворов ПАВ различной концентрации (следует приготовить не менее 8 растворов). [c.29]

Молекулы растворителя на поверхности жидкости при адсорбции заменяются молекулами поверхностноактивного вещества, которые втягиваются в глубь раствора слабее, чем молекулы растворителя (см. рцс. 12). Следовательно, для тоГо чтобы увеличить поверхность раствора, потребуется совершить меньшую работу, чем при увеличении поверхности чистого растворителя. Согласно выражению (12), это означает, что и поверхностное натяжение раствора будет меньше. Или, другими словами, адсорбция всегда приводит к понижению поверхностного натяжения раствора по сравнению с чистым растворителем. [c.64]

Уравнение (12) представляет собой уравнение Гиббса. Оно выражает зависимость поверхностного натяжения раствора от его активности. Оно позволяет рассчитать адсорбцию и изменение поверхностного натяжения в зависимости от активности или концентрации раствора. В случае разбавленных растворов вместо активности можно пользоваться концентрацией. Тогда ура в-неняе (12) заменяется уравнением [c.28]

Уравнение Гиббса позволяет также построить изотерму адсорбции, т. е. получить зависимость Г от концентрации раствора при постоянной температуре. Для этого по данным опыта строят кривую о=/(с) и находят для отдельных значений с производные, проводя касательные и измеряя тангенсы углов их наклона к оси с. По полученным значениям вьпг ляют Г и строят кривую Г=ф(< ) (см. рис. 9). Как (ВИДНО из сопоставления изотерм адсорбции и поверхностного натяжения, первая показывает рост адсорбции с увеличением концентрации раствора, в то время как вторая — уменьшение поверхностного натяжения раствора. [c.28]

На рис. 9 показан типичный случай зависимости поверхностного натяжения растворов от концентрации растворенного вещества. Однако существует и ряд отклонений. Они связаны с изменениями в структуре растворов, вызывающими искажения изотерм адсорбции и поверхностного натяжения. Так, Семенчен-ко установил, что в ряде случаев увеличение концентрации растворенного вещества в поверхностном слое приводит к расслоению раствора, т. е. к выделению растворенного вещества в отдельную фазу. [c.28]

Сущность работы. Уравнение Гиббса (13) определяет связь между поверхностным натяжением раствора и его концентрацией. Поэтому, измеряя при постоянной температуре поверхностное натяжениё растворов какого-либо ПАВ, обладающих известными, но различными концентрациями, можно получить функцию 0=1 (с). Из этой функции можно рассчитать адсорбцию Г и ее связь с концентрацией раствора, т. е. получить другую функцию Г = ф(с). Таким образом, экспериментальное определение поверхностного натяжения растворов ПАВ различной концентрации позволяет построить две изотермы а) поверхностного натяжения б) адсорбции. [c.41]

Выполнение работы. Получают от преподавателя водный раствор олеата натрия известной концентрации. Разбавляя в чистых колбах, готовят растворы следующих концентраций (в моль1л) 0,10 0,05 0,02 0,01 0,005. Измерения и расчеты проводят так же, как описано в предыдущей работе. Результаты (изотермы поверхностного натяжения и адсорбции, значения Гоо и к) сравнивают с данными, полученными в предыдущей работе, и делают вывод о свойствах двух растворов — неионогенного и ионогенного ПАВ. [c.43]

Воспользовавшись уравнением изотермы адсорбции Гиббса, выясните, как влияет температура на поверхностное натяжение раствора а) ПАВ б) ПНАВ. [c.93]

Определите величину н знак удельной адсорбции (кмоль/м ) для раствора H2SO4 концентрации 20 мае, долей, %, при 20°С, если поверхностное натяжение раствора кислоты 75-10 Н/м. [c.172]

Здесь отношение А1кт по смыслу отвечает (при условии мономолекулярности адсорбции) степени заполнения адсорбционного слоя адсорбтивом в(0 = А/Ат)- Таким образом, уравнение (19) связывает поверхностное натяжение раствора со степенью насыщенности адсорбционного слоя. [c.16]

Рассмотрим взаимосвязь поверхностного натяясения растворов с адсорбцией на границе раздела жидкость-газ. Поверхностное натяжение растворов зависит от природы растворителя и растворенного вещества, от концентрации последнего и от температуры. Зависимость поверхностного натяжения растворов при постоянной температуре от концентрации растворенного вещества называют изотермой поверхностного натяжения. Растворенные вещества или понижают поверхностное натяжение растворителя, и в таком случае их называют поверхностно-активными веществами (ПАВ), или повышают поверхностное натяжение (поверхностно-инактивные вещества), или не влияют на величину поверхностного натяжения растворителя (рис. 10,9), В водных растворах поверхностно-активны полярные органические соединения (спирты, кислоты, амины, фенолы). Поверхностно-инактивно большинство сильных электролитов. [c.300]

В поверхностном слое раствора присутствуют и молекулы растворителя, и молекулы растворенного вещества. Поэтому поверхностное натяжение раствора отличается от поверхностного натяжения чистого растворителя сго. Если поверхностное натяжение растворенного вещества (сг ) больше, чем поверхностное натяжение чистого растворителя, поверхностное натяжение раствора возрастает. Если же поверхностное натяжение растворенного вещества меньше, чем поверхностное натяжение чистого растворителя, то появление молекул растворенного вещества в поверхностном слое приводит к понижению поверхностного натялсения раствора. Молекулы растворенного вещества способны перемещаться в растворе, и за счет этого происходит перераспределение концентраций между объемом и поверхностью раствора, удовлетворяется стремление системы к снилсе-нию поверхностной энергии Гельмгольца А. Если а < сГо. они стремятся сосредоточиться в поверхностном слое если а > ао, напротив, стремятся перейти в глубь раствора. В обоих случаях концентрация растворенного вещества в объеме раствора и концентрация в поверхностном слое не равны между собой. Изменение концентрации растворенного вещества у поверхности раздела фаз называют адсорбцией. [c.204]

Поделив количество адсорбтива Дмакс адсорбированное неизвестной поверхностью 1 г адсорбента, на количество адсорбтива Гмакс, приходящееся на 1 см поверхности адсорбента, получают значение поверхности, соответствующее 1 г адсорбента, т. е. удельную поверхность 5уд. Значение Г акс находят по изотерме поверхностного натяжения растворов поверхностно-активного вещества одним из способов, описанных в работе 8. При этом получают значение адсорбции не на твердом адсорбенте, а на границе раствор — воздух. Ввиду того что при максимальной адсорбции молекулы адсорбтива образуют монослой с плотной упаковкой (так называемый частокол Ленгмюра), число молей, адсорбированных 1 см поверхности, т. е. Гмакс в первом приближении определяется только площадью молекулы и не зависит от природы поверхности. Поэтому значение максимальной адсорбции, пайденное на границе растпор — воздух, может быть использовано и в случае границы раствор — адсорбент, т. е. для определения удельной поверхности адсорбента. [c.80]

Так, Мак-Бен наряду с изучением зависимости поверхностного натяжения раствора от концентрации исследовал и изменение адсорбции поверхностно-активного компонента. Для этого с поверхности раствора ПАВ при помощи быстродвижущегося ножа снимался слой жидкости толщиной 0,05—0,1 мм, и в нем аналитическими методами определялось содержание ПАВ. При достаточно высокой поверхностей активности и малой объемной концентрации можпо приближенно считать, что все ПАВ находилось в адсорбционном слое, поскольку количество ПАВ в объеме столь тонкого слоя жидкости пренебрежимо мало это позволяет определить адсорбцию Г. Проведенные Мак-Беном эксперименты показали хорошее соответствие полученных таким методом ве- шчнн адсорбции с результатами расчета по уравнению Гиббса. Аналогичные исследования были проведены Сазаки с использованием метода радиоактивных индикаторов. [c.53]

Поглощение yi-лем впервые описали уже в конце XVIII в. К. Шееле и Ф. Фонтана—из газовой фазы, Т. В. Ловнц—ej раствора. Закономерности понижения поверхностного натяжения растворов ПАВ, наблюдавшиеся И. Траубе, П. Дюкло и др., были обобщены в изотерме Б. Шишковского. Л. Г. Гурвич сформулировал представления о природе адсорбции как о проявлении вторичных валентностей в связи с нескомпенсированнсхп ью молекул фных сил в поверхностном слое. [c.12]

Основной задачей теории адсорбции из смесей является вычисление адсорбционных равновесий компонептов смеси по данным адсорбции индивидуальных веществ без выполнения специальных, часто очень сложных экспериментов. Представляет интерес работа Радке и Прауснитца [5, в которой рассмотрен метод вычисления изотерм многокомпонентной адсорбции по данным индивидуальной адсорбции из разбавленных водных растворов. В ней использовано понятие о двумерном поверхностном давлении как разности между поверхностным натяжением поверхности раздела чистый растворитель — твердое тело и поверхностным натяжением раствор — твердое тело при той же температуре я = сгчист. р-тель—сгр.р тв. тело. Радке и Прауснитц считают, что для идеального поверхностного раствора активность при постоянной температуре и поверхностном давлении я пропорциональна молярной доле г. [c.101]

Однако дальнейшие исследования коллоидных систем, особенно изучение зависимости их устойчивости от наличия и концентрации электролитов в растворе, детальное изучение движения частиц в электрическом поле показали недостаточность представлений дисперсоидологии для понимания свойств коллоидных систем. Экспериментальные данные по осаждению коллоидов электролитами (коагуляция коллоидов) получили Шульце (1882) и Гарди (1900), позднее обширные исследования произвели Фрейндлих и Кройт теорию кинетики коагуляции разработал Смолу-ховский (1916) большое значение имело также развитие работ по теории адсорбции и строению поверхностных и мономолекулярных слоев (1917, Лангмюр 1890, Рэлей и др.). В России в этот период важные работы провел Ду-манский (с 1903 г., измерения электропроводности в коллоидных растворах, в 1913 г. применение центрифуги для определения размеров частиц), который с 1912 г. начал читать первый курс коллоидной химии. Весьма важным явилось открытие хроматографии Цветом (1903), исследования поверхностного натяжения растворов Антоновым (1907) и Шишковским (1908), исследования по адсорбции Титова (1910), Шилова (1912) и Гурвича (1912), создание противогаза Зелинским (1916) и т. д. [c.10]

А. Таубман указывает на высокую кинетику адсорбции сапонина, порядка 2—3 минут. Межлу тем способ Траубе основан на свободном падении капли под силой тяжести. Вследствие этого были проведены опыты определения поверхностного натяжения растворов технического сапонина по способу проф. Ребиндера при концентрации 0,01, 0,025 и 0,05%.- При этом были полу- 16НЫ следующие результаты [c.25]

Таким образом, оба способа дают довольно близкие результаты. Поэтому были проведены опыты поуаелнченню времени адсорбиии вещества на границе с воздухом с раствором технического сапонина 0,05%. Выяснилось, что с увеличением времени адсорбции поверхностное натяжение растворов сапонина значительно сни- зется. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология