Поверхностные весы

Ориентация молекул на поверхности воды была доказана простым и остроумным методом поверхностных весов . С их помощью были определены поверхностные силы и площади, занимаемые мо- [c.97]

Рис. 10. Схема поверхностных весов

Приборы, в которых поверхностное давление оценивается прямым измерением поверхностного натяжения монослоя в зависимости от его площади, называются вертикальными поверхностными весами (весы Ленгмюра имеют еще одно название — горизонтальные пленочные весы). Поверхностное натяжение в вертикальных поверхностных весах оценивают по силе втягивания в жидкость вертикально подвешенной стеклянной или платиновой пластины [c.41]

Ленгмюр [3] впервые предложил метод исследования монослоев путем измерения двумерного давления, вызываемого растеканием на поверхности воды нерастворимых ПАВ. Для этой цели он сконструировал специальные поверхностные весы. [c.274]

Рис. 86. Поверхностные весы для исследования монослоев на

Измерение зависимости площади пленок от величины поверхностного давления относится к числу основных методов исследования монослоев. Эти измерения производятся при помощи специальных приборов, называемых поверхностными весами (Лангмюр, Вильгельми, Адам и др.). [c.88]

Поверхностные весы Лангмюра (рис. 36) основаны на прямом измерении силы, действующей на легкий поплавок А, отделяющий пленку от чистой поверхности. Основная кювета представляет собой низкий четырехугольный сосуд (примерно, 60 X 14 X 1,5 см), до краев наполненный водой. Пленка создается между планками X я А н может сжиматься передвижением планки X. Давление на планку А измеряется при помощи весового приспособления или чувствительного динамометра (рис. 36) с двумя крутильными [c.88]

В общих чертах концепция Гаркинса и Юра заключается в том, что поверхностные двумерные фазы, обнаруживаемые нри изучении монослоев нерастворимых веществ на воде, и соответствующие двумерные фазы, существующие в адсорбционных слоях на поверхности твердых адсорбентов, могут быть описаны одинаковыми уравнениями, причем каждая фаза характеризуется совершенно определенным уравнением состояния. Вид уравнения состояния проще всего может быть найден из анализа экспериментальной зависимости тт—ю, получаемой при изучении монослоев на воде по методу поверхностных весов. [c.735]

Длины свободных пробегов излучений могут выражаться через толщину поглощающего слоя (поглощающая толщина) или через поверхностный вес вещества (миллиграмм или грамм на 1 см ). Например, столб воздуха площадью 1 см и высотой 1 см при нормальных условиях будет соответствовать 1,29 мг воздуха. Поэтому можно говорить также о поглощении слоем 1,29 мг/см вместо поглощения слоем 1 с.и воздуха. При графическом изображении зависимости поглощающего поверхностного веса от энергии частиц получается кривая зависимости энергия — пробег (см. п. 4. 12). [c.38]

Если электроны последовательно пропускать через слои поглотителя со все увеличивающейся толщиной и измерять уменьшение энергии пучка электронов определенным слоем поглотителя с помощью какого-либо детектора, то можно обнаружить, что интенсивность уменьшается все больш е и больше с увеличением толщины поглотителя. Интенсивность определяется числом частиц, проходящих через поверхность площадью 1 ель- за 1 сек. Вместо толщины слоя поглотителя можно говорить о поверхностном весе поглотителя. При графическом изображении той части электрон- [c.39]

Поверхностные весы Лэнгмюра (рис. 37) основаны на прямом измерении силы, действующей на легкий поплавок А, отделяющий пленку от чистой поверхности. Основная кювета представляет собой низкий четырехугольный сосуд (примерно, бОх 14 х 1,5 см), до краев наполненный водой. Пленка создается между планками X и Л и может сжиматься передвижением планки X. Давление на поплавок [c.79]

А на монослой, что прекрасно согласуется с результатами, полученными с помощью поверхностных весов. [c.261]

В 1917 г. И. Ленгмюр начал обстоятельные исследования мономолекулярных слоев с помощью специально сконструированного прибора, который называют поверхностными весами Ленгмюра. Их устройство показано на рис. 25. Они состоят из следующих частей кювета, в которую помещается жидкость, служащая подложкой для монослоя (в качестве подложки используют обычно воду и водные растворы) перемещаемый барьер динамометрическое устройство поплавок. [c.60]

Рис. 26. Вертикальные поверхностные весы

Рис. 12. Поверхностные весы. тильным весам. Величина этого

Одним из таких способов является метод Вильгельми отрыва пластинки. Он заключается в измерении втягивающего усилия, оказываемого поверхностью жидкости на плоскую пластинку, погруженную в нее в вертикальном положении. Измерения производятся при помощи поверхностных весов вертикального типа. [c.273]

Таким образом, обычная схема исследования монослоя на жидкой подкладке включает прежде всего его получение путем растекания в кювете поверхностных весов и контроль его однородности оптическим способом. После этого, изменяя с помощью подвижного барьера [c.275]

Довольно много измерений такого рода было проведено с яичным альбумином. Это один из сравнительно простых белков, который поддается тщательной очистке. Первые измерения с монослоями яичного альбумина и других белковых веществ, включая и определение их молекулярной массы, были осуществлены Гуа-сталла в 1945 г. со специально сконструированными поверхностными весами с чувствительностью 0,001 дин ( ). Он показал, что только при очень сильном разрежении поверхностного слоя (100 м /мг) зависимость двумерного осмотического давления от площади удовлетворяет уравнению состояния идеального монослоя. При этих условиях было установлено, что молекулярная масса яичного альбумина равна М = 40 ООО. В 1947 г. Булл, используя другой раствор-подложку (концентрированный водный раствор сульфата аммония вместо употреблявшейся Гуасталла подкисленной воды), добился существенного расширения области идеального двумерного состояния (до 1,5 м /мг). Из своих измерений, более точных, чем измерения Гуасталла, он нашел М = 44 ООО. В 1951 г. Мишук с помощью предложенной им более удобной измерительной системы и для гораздо более тщательно очищенного яичного альбумина получил М = 44 900 (на подложке из концентрированного раствора карбоната аммония). Полученная Мишу-ком кривая зависимости я от площади (в кв. метрах на 1 мг нанесенного вещества) показана на рис. 32. [c.131]

Для изучения находящихся на поверхности раздела нерастворимых пленок обычно используют три метода, в основе которых лежат измерения поверхностного давления, поверхностного потенциала и поверхностной вязкости. Первый, наиболее старый из этих методов уже давно использовался многими исследователями. Впервые измерить поверхностное давление нерастворимого монослоя прямым взвешиванием удалось Ленгмюру, который применил для этой цели плавающий барьер. Гуасталла [6 ] разработал метод, позволяющий измерять поверхностное давление вплоть до 0,001 динкм. Его поверхностные весы состоят из маятника, отклонение которого, вызываемое изменением поверхностного давления, регистрируется специальным оптическим приспособлением. Вещество, образующее пленку, растекается по поверхности обычно из растворов в петролейном эфире или других летучих водонерастворимых растворителях. При этом использование для дозировки объема микрометрической пипетки всегда позволяет легко рассчитать число нанесенных на поверхность молекул. Для изменения концентрации вещества в монослое используют способ последовательного нанесения раствора на поверхность этот способ особенно предпочтителен по сравнению с методикой поджимающего барьера для поверхности раздела вода — масло. Однако оба способа имеют ряд недостатков. Так, в последнем случае не исключена возможность утечки пленки мимо этого барьера, что затрудняет проведение измерений. С другой стороны, при использовании метода последовательного нанесения раствора имеется опасность того, что при высоких концентрациях вещества его полное растекание по поверхности не достигается. [c.279]

Другой тип поверхностных весов был описан Паддингтоном [11 ], который использовал двумерный аналог барометра-анероида. Прибор с автоматической регистрацией поверхностного давления впервые описал Дервишьян [12]. На рис. 109 изображена схема сконструированного Бреди [13] прибора с перемещающимся барьером и кино графом для автоматической записи поверхностного давления. Перемещение барьера и, следовательно, автоматическое сжатие поверхностного слоя осуществлялось с помощью рычага 1, отходящего от двигающегося на червячном винте 2 кольца. Скорость перемещения регулировалась двигателем 3 постоянного тока с параллельным возбуждением. С помощью другого рычага в начале и в конце процесса сжатия замыкались специальные контакты, и на бумажной лепте -5 кинографа получались соответствующие отметки. [c.281]

Классические исследования монослоев были проведены главным образом на длинноцепочечных жирных кислотах, спиртах и эфирах. Многие из ПАВ, представляющих практический интерес, в некоторой степени растворимы в воде. Получить график зависимости давление — площадь для таких веществ с помощью обычных поверхностных весов невозможно из-за стремления пленки при сжатии переходить с поверхности воды в объемную фазу. Так, октадецилсульфат натрия — ПАВ с относительно длинной углеводородной цепью — довольно хорошо растворим в чистой воде. Поэтому изучение его монослоев, если только в водную фазу не добавлено некоторое количество соли, не представляется возможным. [c.283]

При точной работе поверхностные весы помещают в воздушный термостат и все контрольные операции осуществляют снаружи. Обычно измерения проводят по следующей методике. Ванну заполняют жидкостью, служащей подложкой, и всю систему приводят в термодинамическое равновесие. По обеим концам ванны укладывают ряд длинных стержней, служащих подвижными барьерами (обычно используют латунные или стеклянные стержни квадратного сечения, покрытые парафином или другим гидро-фобизатором). Затем с помощью этих барьеров очищают поверхность жидкости перед и за поплавком. Для этого барьер подводят к стойке весов, опускают его таким образом, чтобы он касался краев ванны. Барьер толкает перед собой пыль и другие загрязнения, которые могут находиться на поверхности. Эту процедуру повторяют многократно, используя каждый раз новый барьер. После очистки поверхности проверяют нулевую точку поплавка, после чего наносят вещество, образующее пленку. [c.97]

Разработана техника определения как толщины, так и прочности стерического барьера, при которой силы отталкивания, им обусловленные, для серии монодисперсных частиц полимера различного диаметра измеряли методом поверхностных весов [23]. Исследованные дисперсии стабилизировали привитым сополимером, состоящим из пол иметилметакр платной якорной цепи, к которой присоединены боковые цепи растворимой поли(12-гидроксистеар и новой кислоты) с Мп 1600. Частицы наносили на поверхность раздела вода—гептан, так что полимер-стабилизатор находился в гептановой фазе в плоскости сжатия. Толщина стерического барьера, равная 13 нм, вычисленная по данным измерений давления и площади, оказалась независящей от размера частиц. Это значение значительно превосходит толщину гидродинамического барьера 6,2 нм, найденную для того же стабилизатора. Однако значение Мъ = = 3800 указывает на наличие молекул, способных растягиваться до 15—20 нм. Это позволяет предположить значительное отталкивание, если такие протяженные молекулы перекрываются и вступают в контакт, в то время как в относительно разбавленных суспензиях эффективная гидродинамическая толщина ближе к среднечисленным размерам растворимой цепи стабилизатора. [c.74]

Поверхность частиц дисперсии, занятая каждой октадецильной цепью при допущении, что все такие группы адсорбированы, оказалась равной 0,45 нм [27]. Это значение хорошо согласуется со средним, равным 0,21 нм , найденным методом поверхностных весов [36—38] для плотно упакованного иономолекулярного слоя стеариновой кислоты. Нужно учитывать, что дисперсионная полимеризация проводилась при более высокой температуре, чем измерение. [c.84]

В развитии наших взглядов на природу адсорбционных слоев нерастворимых веществ на поверхности воды весьма большую роль сыграли хорошо известные работы-Лэнгмюра, Адама и Джессопа, а также работы, выполненные в последнее время в лаборатории Гаркинса. Применение горизонтальных поверхностных весов Лэнгмюра — Адама и вертикальных весов Гаркинса и Андерсона к изучению поверхностных слоев высокомолекулярных органических веществ на воде позволило накопить большой экспериментальный материал в этой области и установить ряд общих закономерностей. Этот метод из чения мономолекулярных слоев на воде дает возможность путем прямых измерений установить связь между величиной поверхностного давления слоя тт и размером площадки о), приходящех хся на одну молекулу в поверхностном слое. Получаемые [c.731]

В качестве примера подобных исследований можно указать на работу с яичным альбумином. Это сравнительно простой белок, который поддается тщательной очистке. Первые измерения в монослоях яичного альбумина п других белковых веществ, включая и определение их молекулярного веса, ировел Гуастала (1945). Он показал при иомощи специально сконструированных поверхностных весов с чувствительностью порядка 0,001 мк( ), что только при очень больших разбавлениях иоверхностного слоя (100 м мг) зависимость двухмерного осмотического давления от площади пмеет тот же характер, что и для идеальных растворов. При этих условиях молекулярный вес яичного белка был найден равным 40 ООО. Булл (1947), применяя другой раствор-подложку (концентрированный водный раствор сульфата аммония вместо использованного [c.226]

На рисунке представлены результаты опытов (точки) и их описания с помощью уравнения (1) (кривая) для смазки УНИОЛ-1. Из полученных данных следует, что при удельном поверхностном весе смазочного слоя, большем 0,16— 0,3 мг см (для различных смазок), экспериментальные данные хорошо описываются зависимостью (1). При таких значениях не оказывает влияния шероховатость и волнистость на металле, а толщина слоя пропорциональна зна-ЧС1ШЮ g. При дальнейшем уменьшении толщины слоя сказывается влияние дефектов металлической поверхности и измеренные значения усилий разрыва снижаются. Здесь, в частности, видно, сколь велико значение качества обработки поверхности металла в подобных опытах. [c.73]

Хотя адсорбционные слои больщинства растворимых поверхностноактивных веществ относятся к газообразному типу, для них известны также и конденсированные пленки. Так, монослои докозилсульфата натрия на растворе 0,04 М фосфатного буфера при pH = 7,2, а также на растворе 0,01 н. НС1 при относительно низких поверхностных давлениях и при площади в 26 на молекулу становятся твердо-конденсированными [6]. Адсорбционные слои или поверхностные пленки растворимых поверхностноактивных веществ при некоторых условиях могут быть исследованы с помощью поверхностных весов, видоизмененных специально для этой цели [7 . При помощи такой методики было обнаружено, что образование на поверхности растворов пленок особого строения зависит от концентрации и степени сжатия [8], а также установлено, что длинноцепочечные галоидные соли четвертичного аммония и высшие гомологи жирных кислот в водных щелочных растворах [9] образуют слои газообразного типа. [c.278]

Активирующее действие сапонина на гидрогенизацию этилена в присутствии коллоидного палладия было исследовано Золиным [166]. Он показал, что при комнатной температуре скорость реакции увеличивается в десять раз, и предположил, что такое ускорение вызывается наличием обильной пены, в стенках пузырьков которой протекает реакция. Назини и Маттеи [167], используя поверхностные весы Адама, исследовали реакции взаимодействия (по двойной связи) с олеиновой кислотой, находящейся в виде монослоя на воде, галоидов и перманганата калия. [c.374]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология