Весы Ленгмюра

Устройство весов Ленгмюра в первоначальном их виде схематически показано на-рис. V, 5. [c.132]

Рис. 30. Схема весов Ленгмюра—Адама для измерения поверхностного давления.

Рис. V, 5. Весы Ленгмюра /—кювета 2, 3 —левый н правый барьер 4 —коромысло 5—чашечка.

ВЕСЫ ЛЕНГМЮРА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА МОЛЕКУЛ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА [c.132]

Рис. 20.3. Схема устройства пленочных весов Ленгмюра

Рис. 111.22. Принципиальная сХ(. ма весов Ленгмюра

Рис. 25. Схема весов Ленгмюра

Изучение свойств монослоев проводят на образцах ПАВ, нерастворимых в воде, что позволяет знать, какое количество вещества находится в поверхностном слое. Изотермы л — 5 поверхностных пленок получают с помощью пленочных весов Ленгмюра (см. рис. 20.3). Основную часть прибора составляет плоская ванночка (кювета) с парафинированными краями. Имеются две планки а и 02 из парафинированной бумаги или фольги, весы со стрелкой-указателем О и чашкой для гирь. Перед проведением измерений кювету до краев заполняют водой, закрепляют барьер а в опре- [c.323]

Следует указать, что помимо описанных выше типов пленок существуют еще так называемые растянутые пленки, промежуточные по свойствам между газообразными и конденсированными пленками. Такие пленки образуются, например, из конденсированных пленок при повышении температуры. В определенном интервале температур конденсированные пленки расширяются, после чего площадь, занимаемая пленкой, уже почти не зависит от температуры. Полагают, что в растянутых пленках углеводородные цепи молекул не ориентированы параллельно, а до известной степени переплетены между собой или, по крайней мере, энергетически взаимодействуют друг с другом (слипаются), лежа плашмя на воде, что и препятствует неограниченному растеканию пленки. Полярные же группы молекул в таких пленках относительно свободно движутся в приповерхностном слое воды. Измерения, проведенные с помощью весов Ленгмюра (которые описаны ниже), показали, что в растянутых пленках площадь, занимаемая молекулой, имеет промежуточное значение, между площадями молекул, ориентированных по нормали к поверхности воды и лежащих на ней плашмя . [c.131]

По зависимости поверхностного давления от пЛощади пленки в кювете весов Ленгмюра можно определить размер и форму молекул, образующих пленку. В некоторых случаях подобные исследования позволили уточнить строение молекул, до этого остававшееся неясным. Именно с помощью этого метода выяснено строение ряда эфиров высокомолекулярных спиртов и других органических соединений. [c.134]

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]

На этом принципе основаны пленочные весы Ленгмюра , которые позволяют измерять я с чувствительностью до 10 Н/м [6, с. 39 . На этих измерениях основаны механические методы исследования пленок. [c.100]

Двумерно-газообразное состояние нерастворимой пленки, по существу, идентично состоянию поверхностного слоя в разбавленных растворах ПАВ. Экспериментальные данные, полученные методом весов Ленгмюра, действительно подтверждают применимость уравнения состояния (У1.39) к нерастворимым пленкам в области малых я [c.103]

Лауриновая кислота имеет растворимость достаточно высокую, чтобы можно было производить измерения зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора вместе с тем ее растворимость и, главное, скорость растворения достаточно низки, чтобы (при быстрой работе) можно было изучать свойства образуемых ею адсорбционных слоев с помощью весов Ленгмюра. Это позволило Фрумкину провести полное сопоставление хода кривых л5 (л) для одного и того же вещества, ПО данным, полученным обоими методами, относящимися к веществам растворимым и нерастворимым. Как показывают приведенные на [c.72]

В соответствии с этим выражение , двухмерное давление должно было бы неограниченно возрастать нри стремлении величины адсорбции к предельному значению Г . . Измерения на весах Ленгмюра с нерастворимыми ПАВ показали, что действительно может наблюдаться резкий рост двухмерного давления, когда [c.77]

Несовпадение последнего значения со значением 1,43 А объясняется, вероятно, теми же причинами, что и несовпадение значений 5о, определенных с помощью весов Ленгмюра и рентгенографически. [c.136]

Взаимная растворимость воды и жидких или твердых углеводородов ничтожна. В зависимости от способности растворяться в водной и масляной фазах, определяемой строением молекул, ПАВ делят на водо- и маслорастворимые, а также ПАВ промежуточной природы, растворимые как в водной, так и в масляной фазе. Водорастворимые ПАВ обычно несут заряженную полярную группу либо достаточно крупную полиоксиэтиленовую цепь и имеют углеводородный радикал умеренной длины (как правило, не более 16—18 атомов углерода) они часто склонны к мицеллообразованию в объеме водной фазы (ом. подробнее гл. VIII). К маслорастворимым ПАВ относятся нерастворимые в воде вещества, которые образуют на границе раздела вода — воздух адсорбционные слои, исследуемые с помощью весов Ленгмюра. Эти ПАВ имеют длинную углеводородную цепь или несколько таких цепей и почти всегда слабо диссоциирующую или неионогенную полярную группу. Заметной растворимостью и в водной, и в масляной фазах обладают неионогенные ПАВ с небольшой дли- [c.87]

В устройстве (рис. 3.26), известном под названием весы Ленгмюра , площадь, по которой растекается капля раствора ПАВ, ограничена бортами кюветы с водой и двумя барьерами. Борта кюветы водой не смачиваются (парафинированы), так что поверхность воды возвышается над бортами кюветы. Один из барьеров (тяжелый 5) лежит на бортах кюветы, а второй (легкий 2) подвешен к силоизмерительному устройству (весам 4). Площадь А выгороженной части поверхности воды регулируется путем перемещения тяжелого барьера, а сила, действующая на легкий барьер в плоскости поверхности воды, регистрируется весами. [c.583]

Опыты на весах Ленгмюра заключаются в измерении зависимости силы, действующей на подвешенный к весам барьер, от площади, занимаемой определенным количеством вещества. Интерес представляет удельная (на единицу длины барьера) величина р этой силы, равная разности натяжений Аст = ао - о по обе стороны подвижного барьера. Типичные изотермы р А), полученные этим путем для ряда ПАВ, напоминают своим видом (рис. 3.27) изотермы зависимости давления от объема газов с различной степенью отклонения от идеальности. [c.583]

Впервые различные двумерные состояния вещества наблюдались на границе раздела газ—жидкость для ряда нерастворимых веществ, которые, растекаясь по поверхности жидкости, образовывали монослои. В многочисленных экспериментах было доказано, что эти монослои могут претерпевать фазовые переходы, напоминающие обычные фазовые переходы в трехмерных системах между газом, жидкостью и твердым телом. Измерение двумерного давления пленок с помощью, например, весов Ленгмюра позволило получить для них эмпирические уравнения двумерного состояния вещества, которые во многом напоминали уравнения для трехмерных фаз. [c.24]

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]

Лауриновая кислота имеет растворимость достаточно высокую, чтобы можно было производить измерения зависимости поверхностното натяжения от кош]1ентрации раствора вместе с тем ее растворимость и, главное, скорость растворения достаточно низки, чтобы (при быстрой работе) можно было изучать свойства образуемых ею адсорбционных слоев с помощью весов Ленгмюра. Это позволило Фрумкину провести полное сопоставление хода кривых з ( для одного и того же вещества по данным, полученным обоими методами, относящимися к веществам растворимым и нерастворимым. Как показывают приведенные на рис. П-26 экспериментальные кривые, оба метода дают хорошо совпадающие результаты, которые согласуются с результатами изучения этими двумя методами других кислот содержащих более 12 атомов углерода—методом Ленгмюра и короткоцепочечных гомологов по вавнсимости а(с). [c.87]

При изучении поверхностных пленок на весах Ленгмюра на поверхность воды наносили бензольный раствор пальмитиновой кислоты biHai OOH концентрацией 0,4% (масс.). Взвешиванием определили, что масса 100 капель раствора равна 0,33 г. На поверхность воды между двумя перегородками нанесли 5 капель раствора. После испарения бензола на поверхности осталась нерастворимая пленка кислоты. При передвижении подвижной перегородки по направлению к неподвижной зарегистрировано резкое увеличение поверхностного давления, хогда расстояние между перегородками составило 23 см в длину и 14 см в ширину. Определите площадь, занимаемую одной молекулой, прн образовании монослоя на поверхности. Рассчитайте длину, приходяш.уюся на одну группу СНг. Плотность пальмитиновой кислоты в жидком состоянии и в виде пленки равна 0,850 г/см . [c.74]

Данный метод применяют для определения характеристик монослоев ПАВ, растворимых в воде, т. е. в том случае, когда невозможно измерить поверхностное давление с помощью весов Ленгмюра. Для исследования поверхностных монослоев нерастворимых и малорастворимых веществ непосредственно измеряют поверхностное давление на весах Ленгмюра, поскольку точность измерения в этом случае на порядок выше, чем точность измерения поверхностного патянсепия. [c.77]

В соответствии с этим выражением, двухмерное давление должно было бы неограниченно возрастать (при стремлении величины адсорбции к предельному значению Гтах- Измерения на весах Ленгмюра с нерастворимыми ПАВ показали, что, действительно, может наблюдаться резкий рост двухмерного давления, когда -площадь на молекулу Sm уменьшается до предельного значения 5i (рис. II—16). Этот рост, однако, не беспределен он ограничен некоторым значением двухмерного давления Лтах, при котором адсорбционный слой теряет устойчивость, на его поверхности образуются складки, подобные торсзсам иа ледяных нолях (рис. II—17), и возникают полимолекуляриые слои. [c.64]

К маслорастворимым ПАВ относятся нерастворимые в воде вещества, которые образуют на границе раздела вода — воздух адсорбциониие слои, исследуемые с помощью весов Ленгмюра. Эти ПАВ имеют длинную углеводородную цепь или несколько таких цепей и почти всегда слабо диссоциирующую или неионогенную полярную группу. Заметной растворимостью и в водной, и в масляной фазах обладают неионогенные ПАВ с небольшой длиной цепи, например низшие гомологи спиртов и кислот. В условиях равновесия эти ПАВ распределяются между водной и масляной фазами, причем при их низкой концентрации справедлив закон Генри [c.107]

Поверхностные и капиллярные явления, включая изучение поверхностных сил, термодинамич. и кинетич. закономерностей адсорбции и смачивания, св-в адсорбц. слоев, закономерностей и механизмов действия ПАВ на разл. межфазных пов-стях. Молекулярно-статистич. рассмотрение поверхностных явлений (включая использование методов молекулярной динамики) ведется в контакте с соответствующими разделами мол. физики. Эксперим. исследование поверхностных явлений на легкоподвижных пов-стях жидкость-пар и жидкость-жидкость проводится преим. тензометрич. методами (изучение концентрац. зависимости поверхиостного натяжения р-ров) или с помощью весов Ленгмюра в сочетании с оптич., электрич. и реологич. методами (см. Мономолекулярный слой). [c.434]

На пов-сти жидкости М.с. нерастворимых и слаборастворимых ПАВ могут находиться в разл. агрегатных состояниях. Если расстояние, разделяющее молекулы в М. с., велико по сравнению с их размерами и молекулы почти не взаимод., слой наз. газообразным (О-пленка). М. с. с предельно плотной упаковкой молекул наз. конденсированным его уподобляют двухмерной жидкости (Ь-пленка) или двух-мерному твердому телу (5-пленка). В газообразном М.с. на границе водная среда-газ гидрофобные группы дифильных молекул ПАВ располагаются вдоль пов-сти раздела фаз, в конденсированных М. с. они ориентированы по нормали или под углом к межфазной пов-сти. Макромолекулы в М. с. могут находиться в виде клубков, спиралей или иных структурных форм. Молекулы линейных полимеров обычпо принимают плоскую конформацию, располагаясь вдоль пов-сти раздела фаз. Однако отдельные участки цепи могут образовывать петли и <авосты , выступающие далеко за пределы поверхностного слоя. Нек-рые макромолекулы, напр, белковые, имеющие в р-ре форму спирали, при выходе из объема фазы в поверхностный слой полностью или частично разворачиваются. Граница (подвижный барьер), отделяющая на пов-сти участок чистой жидкости от участка, покрытого М. с., испытывает давление, наз, поверхностным или плоским (двухмерным). В общем случае тс = сГо - сг(Г), где Сто и (т(Г)-поверхностное натяжение соотв, чистой жидкости и жидкости, покрытой М, с., к-рый образовался в результате адсорбции в-ва массой Г, определяемой согласно известному адсорбц. ур-нию Гиббса (обычно Г выражают в молях на единицу площади межфазной пов-сти). В случае нерастворимого ПАВ п м. б. измерено непосредственно с помощью прибора, наз. пленочными весами, или весами Ленгмюра. Данные измерений позволяют строить изотермы в координатах тс-площадь приходящаяся на одну молекулу (или л -л), по виду к-рых изучают состояние М. с. в зависи%юсти от его насыщения, т-ры Г, хим структуры ПАВ, состава и св-в жидкой фазы. Разреженный М. с. характерен для малых значений Г [c.134]

Большую группу исследований, позволяющих охарактеризовать механические свойства поверхностных слоев, составляют исследования монослоев с использованием весов Ленгмюра в различных модификациях. Так, Талмудом и Вреслером [13] был применен метод двухмерного капилляра , основанный на перегораживании поверхности воды в кювете для исследования монослоев двумя парафинированными стеклянными пластинами, образующими щель любой ширины. По мере истечения монослоя через щель давление падает и зависимость остаточного давления от времени характеризует текучесть монослоя. В более совершенном виде прибор с двухмерным капилляром описан Жоли [14]. [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология