Натяжение границы раствор—воздух

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]

Классическое определение того, что такое поверх-ностно-активное вещество (ПАВ), основано на его воздействии на водные растворы. Это вещество, способное уменьшать поверхностное натяжение раствора (натяжение границы раствор—воздух или раствор— газ) при увеличении его концентрации в растворе. В то же время техническое применение ПАВ практически никогда не направлено на достижение именно этого эффекта. Кроме того, в подавляющем большинстве случаев применение ПАВ связано с воздействием не на границу раствор—газ, а на границу раздела двух жидкостей типа воды и масла, или на границу раздела твердого вещества и жидкости (раствора ПАВ). При этом ПАВ может быть растворено не в водной, а в масляной среде. Здесь и далее, в соответствии с классификацией жидкостей, принятой при описании эмульсий, под маслом подразумевается любая неполярная жидкость, в том числе летучие растворители. [c.795]

Цель работы. Установить зависимость поверхностного натяжения на границе раствор — воздух от концентрации раствора ПАВ. Построить изотерму адсорбции. Проверить справедливость уравнения Гиббса. [c.41]

Цель работы. Определить зависимость поверхностного натяжения на границе раствор — воздух от концентрации раствора анионактивного вещества. Построить изотерму адсорбции. Сравнить полученные, данные с результатами предыдущей работы. [c.43]

Установление равновесного значения поверхностного натяжения. Баланс молекулярных сил на вновь образованной поверхности индивидуальных жидкостей, а следовательно, и равновесное значение поверхностною натяжения устанавливаются практически мгновенно. На поверхности же растворов поверхностно-активных веществ должна установиться равновесная концентрация поверхностно-активного вещества, что осуществляется в результате диффузии. Поэтому, если молекулы поверхностно-активного вещества большие, медленно диффундирующие, например молекулы высших жирных кислот и их солей, равновесное значение поверхностного натяжения на границе раствор — воздух может устанавливаться довольно долго. [c.120]

Задачей работы является 1) исследование зависимости поверхностного натяжения от концентрации поверхностно-активного вещества в растворе, 2) определение адсорбции и вычисление основных характеристик поверхностного слоя на границе раствор — воздух, 3) изучение адсорбции на границе раствор — твердый адсорбент с определением величины удельной поверхности адсорбента. [c.107]

Адсорбция различных компонентов на границе раствор — воздух может быть определена на основе прямых измерений пограничного натяжения, которое на этой границе называется поверхностным натяжением, Простой способ определения поверхностного натяжения состоит в измерении высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, погруженной Б раствор. Можно, наоборот, выдавливать пузырьки воздуха в раствор и измерять давление, при котором наблюдается это явление. Максимальное давление газа в пузырьке пропорционально величине а. Если измерять а в растворах различного состава, то затем поверхностный избыток компонента может быть рассчитан по уравнению Гиббса [c.87]

При сопоставлении двух границ раздела раствор — воздух и раствор — ртуть наглядно видно взаимодействие анионов с металлом при их специфической адсорбции на электроде. Кроме того, рассмотрим зависимость двумерного давления, т. е. снижения поверхностного или пограничного натяжения, от логарифма концентрации адсорбирующегося вещества. Такие зависимости называют изотермами двумерного давления. При сопоставлении Да, lg с-кривых для границы ртуть — раствор необходимо брать максимальные значения а, относящиеся к п. н. з., поскольку граница раствор — воздух соответствует незаряженной поверхности ртути. [c.93]

Определение адсорбции и основных характеристик адсорбционного слоя на границе раствор — воздух по экспериментально найденной изотерме поверхностного натяжения. [c.72]

Рассмотрим влияние петель полимерной цепи, выступающих из жидкой фазы в воздух (рис. 13.2). Очевидно, что энтропия системы, содержащей такие молекулы, увеличивается, так как увеличивается набор возможных конформаций. Однако энтальпия смещения (отнесенная к теплоте испарения на один сегмент) полимерных сегментов с воздухом (являющимся в данном случае пустым пространством ) существенно положительна, что препятствует такому смещению согласно статистическому подходу к смешению Флори (см. проблему исключенного объема [285, с. 423, 521 и 530]. В таких запрещенных обстоятельствах следует исключать макромолекулы с такой конформацией из общего числа молекул, находящихся вблизи поверхности. В результате этого концентрация полимерных цепей в поверхностных слоях растворов полимеров должна быть аномально низкой. Это заключение согласуется с выводами, полученными на основании экспериментов по измерению поверхностного натяжения растворов полимеров. Однако количественные расчеты концентрации полимера на поверхности пока еще не сделаны. Рассмотрение строения межфазной границы раствор — воздух является этапом при рассмотрении более общей проблемы смешения полимера с полимером, обсуждаемой далее. [c.392]

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]

Поверхностное натяжение водных растворов аммиачной селитры на границе раствор—воздух гори 100°С [c.20]

Свойства наружного и внутреннего поверхностных слоев пленок, содержащих капсулированные ингредиенты, различны и определяются типом подложки и способом формования пленки. Асимметрию структуры пленки обусловливают поверхностные явления, возникающие вследствие взаимодействия пленки с подложкой и воздухом. Если поверхностное натяжение на границе растворитель - воздух выше поверхностного натяжения раствор - воздух, полимер преимущественно концентрируется на внешней (верхней) поверхности пленки, обращенной к воздуху, и эта поверхность оказывается более плотной. В противоположном случае, когда поверхностное натяжение на границе растворитель - воздух ниже поверхностного натяжения на границе раствор - воздух, более плотный слой пленки образуется снизу на жесткой подложке [104]. [c.105]

Примечания 1. Для уменьшения уноса электролита с выделяющимися газами во все электролиты вводят хромин —2 г/дмЗ) — соединение, снижающее поверхностное натяжение на границе раствор—воздух. [c.48]

Как мы уже отмечали, молекулы поверхностно-активных веществ обычно дифильны, т. е. имеют полярную и неполярную часть. Полярной частью молекул поверхностно-активного вещества могут быть группы, обладающие достаточно большим дипольным моментом —СООН —ОН —NH2 —SH — N —NO2 —N S —СНО —SO3H. Неполярной частью молекулы поверхностно-активного вещества обычно являются алифатические или ароматические радикалы. Длина углеводородного радикала сильно сказывается на поверхностной активности молекулы. Дюкло, а затем Траубе, изучая поверхностное натяжение водных растворов гомологического ряда предельных жирных кислот, нашли, что поверхностная активность этих веществ на границе раствор — воздух тем выше, чем больше длина углеводородного радикала, причем в среднем она увеличивается в 3,2 раза на каждую группу СНг-Это легко доказывается тем, что изотермы поверхностного натяжения для гомологического ряда жирных кислот почти полностьк> совмещаются, если при переходе от одного члена ряда к следующему изменить масштаб значений на оси концентраций в 3,2 раза. [c.126]

При адсорбции водорастворимых ПАВ на границе раздела воды с жидким углеводородом наблюдаются закономерности, вполне аналогичные рассмотренным в гл. II для границы раствор — воздух. Здесь также справедливо правило Дюкло — Траубе, и 1К0нцентраци-онная зависимость поверхностного натяжения может быть описана уравнением Шишковского. Более того, при одинаковой концентрации [c.88]

При адсорбции водорастворимых ПАВ на границе раздела воды с жидким углеводородом наблюдаются закономерности, вполне аналогичные рассмотренным в гл. 11 для границы раствор— воздух. Здесь также справедаиво правило Дюкло—Траубе, и концентрационная зависимость поверхностного натяжения может быть описана уравнением Шишковского (II. 18). Более того, при одинаковой концентрации раствора понижения поверхностного натяжения на границах раздела вода — воздух и вода — углеводород обычно не очень сильно отличаются. Изотермы поверхностного натяжения для этих поверхностей идут симбатно (рисЛП-6). Это связано с тем, что работа адсорбции OI-14) одной СН 2-группы определяется в основном изменением стандартной [c.107]

К флотореагентам относятся также пенообразователи, повышающие устойчивость пены и уменьшающие размеры пузырьков воздуха. Обычно в этой роли выступают поверхностно-активные вещества (ПАВы), резко снижающие поверхностное натяжение на границе раствор — воздух. Молекула ПАВ имеет полярную часть, обращенную к поверхности воды и длинный углеводородный радикал, обращенный к воздуху. Это придает устойчивость пузырькам воздуха и препятствует их слиянию. В качестве пенообразователей часто выступают сами собиратели, например, алкилсульфаты, а также технические спирты с длинными радикалами или пиридиновые основания СвНвКНОН и их соли. Хорошими пенообразователями является также сульфатные и сульфитные щелока и мыла, являющиеся отходами переработки древесины на целлюлозу. Они представляют собой смеси жирных кислот с длинным углеводородным радикалом (до 35 атомов углерода). [c.31]

Удельной поверхностью адсорбента называется поверхность 1 г адсорбента. Удельная поверхность является важной характеристикой адсорбентов, так как она определяет их пористость и их способность адсорбировать. Существует много способов определения 5уд. В рассматриваемом ниже адсорбционном способе находят две величины максимальную адсорбцию Гмакс поверхно- стно-активного вещества на 1 см поверхности адсорбент — раствор и максимальную адсорбцию ймакс этого же вещества 1 г адсорбента. Поделив количество адсорбтива а акс1 адсорбированное неизвестной поверхностью 1 г адсорбента, на количество адсорбтива Г акс 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 ПС 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, найденное на границе раствор — воздух, может быть использовано и в случае границы раствор — адсорбент, т. е. для определения удельной поверхности адсорбента. [c.80]

Ряд электрокапиллярных кривых для типичного алифатиче ского соединения — и-амилового спирта и типичного ароматического соединения — фенола показан на рис. 39 и 40. Кривые заряд— потенциал, соответствующие рис. 40, приведены на рис 41. Имеются заметное понижение пограничного натяжения при добавлении адсорбата и сдвиг потенциала нулевого заряда в сторону положительных потенциалов для н-амилового спирта и в сторону отрицательных потенциалов для фенола. Фрумкин [5, 28, 29] пришел к заключению, что этот сдвиг для алифатических соединений вызван ориентацией диполей, причем диполи располагаются своими положительными концами по направлению к ртути ). Он также сравнил сдвиг потенциала нулевого заряда с изменением адсорбционного потенциала на границе раствор — воздух и получил хорошую корреляцию между этими величинами в случае алифатических соединений. Расхождение между этими двумя рядами данных наблюдается, однако, для ароматических веществ, как было показано Геровичем с сотр. [30—32]. Такое расхождение было объяснено предположением [c.107]

Чтобы устранить влияние межфазового потенциала (измерения проводились против водного нас. к. э.), кривые дифференциальной емкости пересчитывались в координаты С—е, причем заряд электрода е находился численным интегрированием С — ф-кривых. Полученные таким образом С — е-кривые для ФА, МФА и ДМФ представлены на рис. 1—3. На рис. 4 приведена зависимость повышения пограничного натяжения в максимуме ст — ф-кривой (Аонг), также повышение поверхностного натяжения на границе раствор/воздух (Ао) от концентрации ЫЫОз (со). Значения фе=о [c.47]

Наблюдаемое постоянство емкости независимо от концентрации соли во всех трех амидах при больших отрицательных е (рис. 1—3) можно объяснить предположением о достаточно сильной сольватации нитрат-ионов молекулами ФА, МФА или ДМФ, которая препятствует формированию слоистой ионной структуры двойного слоя. С другой стороны, вблизи точки нулевого заряда, по-видимому, в результате сил зеркального изображения происходит частичная десольватация адсорбированных анионов N0 , следствием которой является увеличение емкости с ростом концентрации соли в ФА и МФА. В случае ДМФ эффект этот выражен в значительно меньшей степени. Таким образом, силы зеркального изображения между ионной обкладкой двойного слоя и поверхностью металла должны уменьшаться в ряду ФА>МФА>ДМФ. Данные по изменению поверхностного и пограничного (при е=0) натяжения с ростом концентрации Ь1М0з (рис. 4) подтверждают это предположение. В самом деле, как видно из рис. 4, увеличение отрицательной адсорбции соли при переходе от границы раздела раствор/ртуть к границе раствор/воздух сильнее всего выражено для ФА, менее для МФА и практически не наблюдается для ДМФ. Линейный характер зависимостей Аа — СцЯ Аона — Со (рис. 4) позволяет предположить, что отрицательная адсорбция соли Г подчиняется закону Генри и, следовательно, Да=—RTГ. Так как толщина диэлектрической прослойки растворителя, приводящей к отрицательной адсорбции соли, б =<—Г/со [10], то с помощью соотношения [c.49]

Н. И. Мелихова и С. Ф. Дудкин исследовали влияние магнитной обработки на изменение свойств и электрохимическое поведение водных растворов электролитов. Исследовалось изменение гидратации некоторых ионов и их адсорбция на границе раствор — воздух, оцениваемая по величине поверхностного натяжения. Последнее определялось с большой точностью при помощи сталагмометра Траубе. На бидистиллированной воде готовились растворы разных концентраций солей Na l, KF, FeS04 и K3 Fe( N)6] марки хч. Обработку проводили при разной напряженности магнитного поля. [c.88]

Результаты опытов показали, что существенное изменение поверхностного натяжения наблюдается при омагничивании растворов, содержащих ионы железа. В этом случае изменяются величина и знак адсорбции соли lPeS04 на границе раствор — воздух. На рис. 40 приведены результаты влияния омагничивания водных растворов lFeS04 разной концентрации на адсорбцию. После магнитной обработки величина отрицательной адсорбции значительно ниже, а начиная с концентрации [c.88]

Таблица 1 Снижение поверхностного натяжения на границе раствор — воздух (До) и ртуть — раствор (Д7) в I н. N32804, содержащем амиды бензойной кислоты

По способности снижать поверхностное натяжение на границе раствор — воздух наиболее активным оказался тетрадеканмоносульфонат М в низких концентрациях. Аналогичной способностью обладает М5. Тетрадекандисульфонат 05 активен только в высоких концентрациях. Продукт О занимает особое положение — он активен только в небольших концентрациях, приближаясь к продукту М5. Добавление дисульфонатов к моносульфонатам понижает поверхностную активность последних. Тетрадеканмоносульфонат М обладает наилучшей смачивающей способностью, ему немного уступает М5. [c.162]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология