Гиббса зависимость от концентраци

Рнс. 2.9. Схематическая зависимость концентрации адсорбата от расстояния до границы раздела фаз ири отрицательной адсорбции. Заштрихованная площадь равна абсолютной величине отрицательного поверхностного избытка вещества А Хг — положение плоскости Гиббса [c.49]

Подставляя в уравнение (3.4) зависимость молярной свободной энергии Гиббса от концентрации растворенного вещества (3.2), получают [c.29]

Согласно уравнению Гиббса, избыточная концентрация на границе раздела фаз определяется двумя факторами 1) зависимостью изменения поверхностного натяжения или натяжения на границе раздела фаз ог концентрации 2) концентрацией вещества в ядре жидкости. [c.131]

На рис. 6.2 показан пример зависимости избыточной энергии Гиббса от концентрации регулярного раствора. Это так называемые бесконечно разбавленные растворы. [c.104]

Рис. 3.50. Зависимость энергии Гиббса от концентрации компонента в бинарной смеси

На рис. 3.50 представлены зависимости энергии Гиббса от концентрации одного из компонентов в бинарной смеси для идеальных (уравнение 3.124) и реальных (уравнение 3.126) систем. [c.175]

Рис. 3.51. Зависимость энергаи Гиббса от концентрации третьего компонента (дО в тройной смеси

Исследуя адсорбцию на жидких поверхностях, измеряют поверхностное давление —а в зависимости от площади со, приходящейся на молекулу (нерастворимые монослои), или поверхностное натяжение в зависимости от концентрации поверхностноактивного вещества в объемной фазе (монослои растворимых или летучих веществ). В первом случае величину адсорбции на поверхности жидкости можно определить, зная количество нанесенного на поверхность нелетучего и нерастворимого вещества, образующего монослой, и занимаемую монослоем на поверхности жидкости площадь. Во втором случае величина адсорбции на поверхности жидкости непосредственно не измеряется. Она может быть вычислена из зависимости а от Са с помощью уравнения Гиббса (ХУП, 37а). Наоборот, в случае адсорбции на поверхности достаточно высокодисперсных твердых тел измеряется (в зависимости от парциального давления или концентрации адсорбируемого вещества в объемной фазе) именно величина адсорбции. Для определения поверхностного давления ти в этом случае также может быть применено уравнение Гиббса, поскольку оно связывает три величины поверхностное натяжение, адсорбцию и давление адсорбата в газовой фазе. [c.476]

Научные исследования в области явлений сорбции начались с конца XIX в. В 1876 г. Ж- Гиббс установил математическую зависимость между поверхностной концентрацией и поверхностным натяжением, в 90-х годах были начаты работы по исследованию свойств поверхностных пленок. Глубокое изучение сорбционных явлений, классификация их и создание научных теорий относится к нашему веку. В эту область многие исследователи внесли ценнейший вклад. В 1903 г. М. С. Цвет [9] открыл избирательную и фракционную адсорбцию твердыми адсорбентами из растворов, положив начало хроматографическому анализу. С 1910 г. появляется ряд работ А. А. Титова по изучению равновесий при адсорбции газов активированными углями [10]. [c.92]

Для жидкостей величина зависит только от поверхности мениска, но для твердых веществ расчеты значительно усложняются, так как в этом случае необходимо учитывать степень дисперсности. Полную поверхностную энергию А можно определить по уравнению Гиббса, дающему зависимость между изменением величины А, концентрацией газа сиу, что в общей форме выражается в виде [c.93]

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

Адсорбция на поверхности влияет на поверхностное натяжение. Поэтому, зная зависимость поверхностного натяжения от концентрации, можно также судить о величине адсорбции. Эта связь устанавливается с помощью уравнения адсорбции Гиббса. Его можно получить с помощью аналога уравнения Гиббса—Дюгема в применении к поверхностным процессам. [c.287]

Следует различать стандартное значение изменения AZ для вещества в его стандартном состоянии и значение изменения AZ для вещества в любом избранном состоянии. Это необходимо потому, что свободная энергия Гиббса меняется с давлением, температурой и концентрацией. Между любым и стандартным значением свободной энергии Гиббса существует зависимость AZ=M°- -RT na, где а — активность вещества. [c.232]

Математическая зависимость между поверхностным натяжением о Н/м, концентрацией растворенного вещества С кмоль/м и избытком его в поверхностном слое Г кмоль/м была установлена Гиббсом еще в 1876 г. и выражается следующей формулой [c.355]

Характер зависимости изобарно-изотермического потенциала от температуры и давления определяется непосредственно значениями соответствующих производных, которые даются выражениями (У.ЗО) и (У.31). Из этих выражений следует, что изобарно-изотер-мический потенциал с ростом температуры убывает, причем мерой убыли его при нагревании системы служит энтропия при постоянстве давления и концентрации. Увеличение давления приводит к увеличению свободной энергии Гиббса, причем мерой его возрастания является объем при постоянстве температуры и концентрации. Кривизна кривых температурной и барической зависимости изобарно-изотермического потенциала определяется знаком вторых производных согласно (У.39) и (У.40) и отличается, как показано в гл. V, выпуклостью, направленной в обоих случаях от оси абсцисс (см. рис. 36). Каждый из представленных на рис. 36 графиков иллюстрирует изменение свободной энергии Гиббса в зависимости от соответствующего параметра состояния при условии закрепления остальных параметров. Особое значение в теории диаграмм состояния имеет температурная зависимость О, поскольку графическое толкование этой зависимости для совокупности фаз данной системы дает непосредственное и наглядное представление о фазовых переходах. [c.258]

Зависимость между изменением свободной поверхностной энергии на поверхности раствора и концентрацией вещества в поверхностном слое, т. е адсорбцией на границе раздела фаз, выражена уравнением Гиббса [c.107]

Уравнение Гиббса позволяет построить кривую зависимости Г от с на основании измерений поверхностного натяжения растворов различной концентрации. Для этого по данным опыта строят кривую а—с и находят для отдельных значений с производные, проводя касательные и измеряя тангенсы углов наклона. По этим данным вычисляют значения Г. Следует отметить, что крутизна наклона характеризует поверхностную активность. [c.108]

Экстремальная зависимость ценообразования от концентрации низкомолекулярных поверхностно-активных веществ может быть объяснена следующим образом. При больших концентрациях поверхностно-активного вещества, т. е. при предельном насыщении поверхностного слоя молекулами поверхностно-актив-ного вещества, градиент концентрации между поверхностным слоем и объемом раствора наименьший. Таким образом, растяжение поверхности пузырька или отток жидкости к углам в эффекте Марангони — Гиббса не приводит к значительному увеличению о, а следовательно, отсутствует сила, препятствующая утончению поверхностного слоя жидкости. Наоборот, при меньших концентрациях, когда поверхностный слой еще не является насыщенным и существует значительный градиент концентрации поверхностно-активного вещества между поверхностью и объемом жидкости, отток жидкости приводит к более резкому возрастанию о на поверхности раздела пузырек — раствор, а следовательно, появляется сила, препятствующая такому оттеканию. [c.169]

Вопрос о соотношении между э. д. с. и энергией химического процесса в гальваническом элементе был решен в работах Д. Гнббса (1873 г.) и Г. Гельмгольца (1882 г.). Термодинамическое уравнение Гиббса — Гельмгольца связало э. д. с. гальванического элемента с тепловым эффектом реакции и с зависимостью э. д. с. от температуры. В 1889 г. В. Нернст вывел термодинамическую зависимость э. д. с. от концентрации ионов в растворе. [c.10]

Уравнение (VII.9.8) показывает, что если при адсорбции поверхностное натяжение а уменьшается с ростом концентрации с, т. е. о/йс < О, то адсорбция Г положительна. Это соответствует поверхностно-активным веществам. Наоборот, если а растет с ростом с, то da d > О и Г отрицательно. Это соответствует поверхностно-инактивным веществам. Кроме того, если известна зависимость а от с (т. е. изотерма поверхностного натяжения < = ф (с)), то можно для каждого значения концентрации найти — и по уравнению Гиббса вычислить значе- [c.209]

Задания. 1. Изучить зависимость поверхностного натяжения от концентрации поверхностно-активного вещества в растворе и построить изотерму а=/(с). 2. Вычислить Г, Гоо, 5оо и I по уравнениям Гиббса и Ленгмюра, пользуясь кривой а = Цс). [c.246]

Давление пара растворителя. Уравнение Гиббса—Дюгема позволяет найти давление пара растворителя р в зависимости от его концентрации, если известна зависимость давления пара растворенного вещества как функция концентрации. [c.91]

Уравнение Гиббса позволяет вычислить зависимость поверхностного натяжения от концентрации, если известна Г — / (С), т. е. изотерма адсорбции. Мы видим, что для малых концентраций адсорбция должна подчиняться закону Генри Г == гС, и уравнение (XV.23) переходит в следующее [c.314]

Термодинамическая теория адсорбции Гиббса не приводит к какой-либо конкретной зависимости Г=Г(с), так как входящий в уравнение коэффициент межфазного натяжения также является функцией концентрации. [c.56]

Теоретический подход к определению облика диаграммы плавкости возможен на основании анализа зависимости удельной энергии Гиббса раствора от его состава (рис. 85). Для механической смеси изотерма й = / (С) будет прямой (линия /) для раствора она криволинейна с выпуклостью к оси состава (линия 2), так как образование раствора сопровождается убылью О-потенциала. Если же, например, при данной температуре вещества смешиваются ограниченно, т. е. имеется область сосуществования двух взаимно насыщенных растворов (рис. 67, < к), то на О — с = кривой появится участок, обращенный выпуклостью вверх (линия 3 на рис. 85) абсциссы точек с п й соответствуют концентрациям этих растворов. [c.266]

Это уравнение называют обычно адсорбционным уравнением Гиббса (или просто уравнением Гиббса), поскольку из него можно найти адсорбцию, зная зависимость а от р,,-, т. е. от активности или концентрации адсорбатов в объемной фазе. [c.143]

Наиболее детальная картина состояния Жидкой серы получена в результате исследования ее спектров парамагнитного резонанса 182, 183]. Изучение зависимости концентрации радикалов от температуры дало возможность определить, что прочность связи S—S в Sg-кольце равна 38 ккал/моль (159,09 103 Дж/моль) [182] эта величина исключительно хорошо совпадает со значениями, полученными другими методами. [Например [173], km= -1,Ы0Чхр (—33000/i r) S Д5° д-23 Гиббс/моль, = [c.217]

Следует подчеркнуть еще раз, что на треугольной объемной диаграмме (рис. 33) зависимость плотности кристаллов от температуры никак не отражена, так же как на этой диаграмме не могут быть показаны и концентрации каждого из компонентов в молях на литр. Эта неполнота диаграммы является результатом введенных упрощений, которые были подробно рассмотрены выше (стр. 82 и след.). Разбирая все возможные степени свободы трехкомпонентной системы, объемной диаграммой рис. 33 следует пользоваться лишь как вспомогательной схемой, отражающей только часть изменений, связанных с повышением или понижением температуры. Для получения полной картины всех изменений в системе необходимо учитывать данные относительно влияния температуры на плотность как кристаллов чистых веществ, так и расплавов различных составов. Только дополняя диаграмму данными относительно плотности, можно получить представление о зависимости концентраций каждого из компонентов от условий существования системы. Необходимо помнить, что именно концентрации в молях на литр входят в уравнения, на основании которых выведена формула Гиббса [c.92]

По-видимому, к тако-му же выводу можно прийти и при анализе зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора, полученной в работе [98]. В случае растворов ПБА в ДМАА с 3% Ь1С1, поверхностное натяжение о является сложной функцией концентрации (рис. П1.32). В области изотропных составов ПБА поверхностно-активен по отношению к растворителю. В этой области концентраций происходит накопление полимерных молекул в поверхностном слое, что видно из рассчитанной условной величины адсорбции по Гиббсу, зависимость которой от концентрации также представлена на рис. П1.32. При критической концентрации с происходит резкое изменение состава поверхностного слоя, сопровождающееся скачкообразным повышением поверхностного натяжения (протяженность участка увеличения о по оси концентраций составляет примерно 2—3%), после чего поверхностное натяжение уже практически не зависит от с. Такой вид изотермы поверхностного натяжения связан с существованием узкого коридора на фазовой диаграмме, в котором происходит переход к полностью анизотропному раствору. В этой области составов меняет знак и величина адсорбции, что означает обеднение поверхностного слоя полимером. [c.219]

Это уравнение позволяет пайтп коэффициент активности одного компонента бинарного раствора, если известна зависимость коэффициента активности второго комнонента от концентрации. Для наиболее удобного использования уравнения Гиббса-Дюгема его следует интегрировать. [c.51]

На рис. 34 и 35 приведена зависимость поверхностного натяжения на границе раздела с водой растворов неразделенной смолы гюргянской нефти и полученных из нее фракций в бензоле, циклогексане и в н-гептане. Из зависимости =/(с) (уравнение Ц Гиббса и Лангмюра), где и с — соответственно поверхностное натяжение и концентрация, вычислялись начальная поверхностная активность Со= —<1 1йс)с=о, максимальная адсорбция из уравнения Г=ГтахС/(с+а) (с — концентрация адсорбирующегося вещества, а — константа, характеризующая адсорбирующееся веще- [c.193]

При описании концентрационных зависимостей термодинамических параметров применяют парциальные. молярные велп чины, среди которых важную роль играет кимический потенциал 1, определяемый как парциальный молярный потенциал Гиббса. В идеальных растворах химический потенциал компонента i определяется его концентрацией л, , выраженной в мольных долях [c.37]

Коэффициенты эластичности Гиббса можно легко вычислить по кривой зависимости поверхностного натяжения от концентрации. Китченер и Кумпер (1959) приводят некоторые данные для растворов додецилсульфата натрия, из которых видно, что слабая эластичность проявляется с 0,0001 М растворами при толщине пленки 0,01 — 0,001 мм. Молшо ожидать, что с более концентрированными растворами при образовании очень тонкой пленки коэффициенты эластичности будут выше. (Например, 0,1 М растворы при толщине пленки 0,1 мкм имеют коэффициент эластичности Гиббса --100 дин/см. Таким образом расширение на 1% будет увеличивать местное натяжение на 1 дин1см для каждой стороны пленки.) [c.87]

При аналогичных исследованиях монослоев нормального (нерастянутого) типа Талмуд и Суховольская (1931 г.) также нашли, что максимальное время жизни пузырька наблюдается тогда, когда концентрация детергента ниже концентрации, соответствующей плотной упаковке. Позже подобные результаты были получены Трапезниковым. Адам 17] высказал сомнение в правильности выводов Талмуда и Суховольской. Он утверждает, что концентрации, которые меньше концентрации насыщения, но близки к ней, соответствуют двумерному гетерогенному состоянию с горизонтальным участком на кривой зависимости а = а (с) (что соответствует равенству а/йс = 0), тогда как, согласно его представлениям, максимальная стабилизация должна была бы достигаться при максимальном значении йоШс. Нам кажется, что правильнее было бы сделать обратный вывод, а именно предположение Адама относительно влияния величины с1о/(1с на устойчивость пен неверно. В дальнейшем мы еще остановимся на теории Гиббса, из которой исходил Адам, делая свой вывод. [c.227]

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]

Уравнение Гиббса позволяет также определять и характер зависимости удельной адсорбции от температуры и равновесной концентрации адсорбтива в среде, окружающей адсорбент, Согласно уравнению Гиббса, удельная адсорбция обратно пропорциональна абсолютной температуре системы. Гораздо сложнее выглядит зависимость удельной адсорбции от равновесной концентрации адсорбтива. На рис. Н.26 приведены изотермы адсорбции, т. е, зависимости удельной адсорбции от равновесной концентрации адсорбтива при Т = onst. Для сравнения приведены изотермы, соответствующие температурам < Т . Ход кривых показывает, что при любой температуре Г увеличивается с ростом с и стремится к общему пределу Г<х>. Расположение изотерм указывает на зависимость удельной адсорбции от температуры чем она выше, тем меньше Г. [c.122]

Из второго закона Гиббса —Дюгема Хи. 1, =0 следует, что производные парциальных молярных величин компонентов двухкомпоиент-ного раствора имеют противоположные знаки. Поэтому если для одного компонента зависимость от состава имеет максимум, то для другого компонента при той же концентрации раствора будет наблюдаться минимум (рис. 30). 1.4. Концентрация раствора уменьшится. [c.97]

В теории Гиббса адсорбцией называется самопроизвольное изменение концентрации компонентов системы в поверхностном слое по сравнению с концентрацией в объемах фаз. Адсорбционная способность веществ оценивается удельной адсорбцией Г, которая определяется как избьп ок компонента в поверхностном слое с площадью, равной единице. Гиббс термодинамическим путем нашел зависимость между количеством адсорбированного вещества Г, моль/м или [c.6]

Рассмотрение двух кривых концентрационной зависимости изобарно-изотермического потенциала в изобарическом сечении дает картину, показанную на рис. 46. Проведя общую касательную и учитывая, что значения свободной энергии Гиббса внутри интервала концентраций между сосуществующими фазами всюду ниже изобарно-изотермического потенциала каждой из фаз в отдельности, заключаем, что в указанном интервале при данных значениях температуры и давления устойчива смесь равновесных фаз, и изобарный потенциал смеси определяется по правилу аддиатив-ности. Мы уже отмечали, что в конденсированных системах роль давления сравнительно невелика и в известных пределах ею можно пренебречь. В этом случае для двухкомпонентных систем в качестве параметров состояния, определяющих характер фазовой диаграммы на плоскости, остаются температура и концентрация. Закрепляя один из этих параметров, получаем возможность для установления четкой зависимости изобарно-изотермического потенциала от другого параметра. Анализируя относительное расположение этих зависимостей для различных фаз, получаем способ установления характера фазового равновесия в системе. [c.264]

При образовании монослоев хорошо растворимых и летучих веществ изучают поверхностное натяжение в зависимости от концентрации С2 поверхностно-активного вещества в объемной фазе. При этом величина адсорбции на поверхности непосредственно не измеряется, а рассчитывается с помощью уравнения Гиббса, записанного в форме (XIII.123), (XIII.124). В случае же адсорбции на поверхности высокодисперсных твердых тел изучают зависимость величины адсорбции от парциального давления или концентрации адсорбата в объемной фазе. В этом случае с помощью уравнения Гиббса можно определить поверхностное давление я, поскольку уравнения Гиббса характеризуют взаимосвязь между поверхностным натяжением, адсорбцией и давлением адсорбируемого вещества в газовой фазе. Из уравнения (XIII.153) следует, что [c.355]

Если появление одного из компонентов смеси у поверхности раздела фаз приводит к снижению поверхностного натял ения, то ее концентрация у поверхности раздела фаз самопроизвольно увеличивается. Это явление — изменение концентрации вещества у поверхности раздела фаз по сравнению с объемной фазой — называют адсорбцией. Адсорбционные явления многообразны, так как многообразны возможные сочетания агрегатного состояния и состава пограничных фаз. Однако все они имеют общую термодинамическую природу — осуществляются с понилсением энергии Гиббса (или энергии Гельмгольца в зависимости от условий). [c.206]

При изменении внешних параметров (р, Т) равновесие в системе нарушается при этом изменяются концентрации компонентов или исчезают старые и появляются новые фазы. Изменения в системе происходят до установления нового равновесия. Расчет числа степеней свободы в системе в зависимости от числа компонентов и от изменения внешних параметров п[)оизводят с помощью правила фаз Гиббса (1876) [c.62]

В 1876 г. американский физико-химик Дж. У. Гиббс установил простой закон, который служит средством классификации всех систем, находящихся в состоянии истинного равновесия. Этот общий закон, являющийся следствием второго начала термодинамики, называется правилом фаз Гиббса. Для его понимания необходимо рассмотреть понятие степени свободы. Степени свободы — это независимые термодинамические параметры фаз системы (температура Т, давление р, концентрация t), находящихся в равновесии, изменение которых в определенных пределах не вызывает исчезновения одних и образования других фаз. Их число, называемое вариантностью системы, будем обозначать через /. В зависимости от числа степеней свободы различают инвариантную систему (/ = 0), моновариантную (f = 1), дивариантную (/ = 2) и т. д. Инвариантные системы могут существовать лишь при единственном сочетании р, Т и . У моновариант-ных систем можно произвольно изменять (в определенных пределах) только один параметр, не нарушая равновесия в системе (каждому значению переменного параметра отвечают строго определенные значения остальных). У дивариантных систем можно менять независимо друг от друга два параметра и т. д. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология