Поверхностное натяжение водных растворов гомологов

Рис. 18.1. Изотермы поверхностного натяжения водных растворов трех гомологов с числом атомов углерода в молекуле п, п-ЬЬ п+2. Графическое определение поверхностной активности

Шишковский [70] с помощью метода капиллярного поднятия измерил поверхностное натяжение водных растворов низших гомологов разветвленных и неразветвленных карбоновых кислот и одноатомных спиртов и нашел, что [c.332]

Уравнение Шишковского было положено американским физико-химиком Лангмюром в основу его обобщающих работ по адсорбции дифильных молекул на поверхности водный раствор — воздух, опубликованных в 1917 г. Константы а и й в уравнении Шишковского непосредственно связаны с константами Лангмюра а — постоянная для всего данного гомологического ряда (она равна / Т), й —вторая постоянная из уравнения Лангмюра, обозначаемая той же буквой, что и в уравнении Шишковского. Как уже указывалось, й изменяется в гомологическом ряду, увеличиваясь при переходе к каждому высшему гомологу в постоянное число раз (в 3—3,5 раза). Поверхностная активность вещества, или его способность понижать поверхностное натяжение, также увеличивается при переходе к каждому высшему гомологу в 3— 3,5 раза. Эта зависимость была установлена и сформулирована как эмпирическое правило Траубе и затем подтверждена опытами Шишковского. [c.60]

Как и для обычных ПАВ, молекулярная растворимость мицеллообразующих ПАВ уменьшается, а поверхностная активность увеличивается примерно в 3—3,5 раза при удлинении углеводородной цепи на одну СНг-группу (см. 2 гл. II). Поскольку вблизи точки Крафта величина ККМ мало отличается от молекулярной растворимости, внутри данного гомологического ряда ККМ уменьшается также примерно в 3—3,5 раза при переходе к каждому последующему гомологу. Для мицеллообразующих ПАВ, как и для обычных , максимально возможное снижение поверхностного натяжения их водных растворов на границе с воздухом в пределах данного гомологического ряда оказывается практически постоянным. [c.228]

Определяя зависимость поверхностного натяжения от концентрации водных растворов (в частном случае предельных жирных кислот), можно установить, что вещество тем сильнее понижает поверхностное натяжение воды (при данной концентрации), чем оно выше (дальше) стоит в гомологическом ряду. Высшие гомологи предельных жирных кислот плохо растворимы в воде, собираются на поверхности раздела водный раствор — воздух и образуют уже при весьма малых концентрациях насыщенный адсорбционный слой. Обобщение опытных данных приводит к правилу Дюкль —Траубе [c.192]

Исследуя поверхностное натяжение водных растворов органических веществ, Траубе (1891) установил правило, что в любом гомологическом ряду при слабых концентрациях удлинение углеродной цепи на СН2 - группу увеличивает поверхностную активность в 3—3,5 раза. Это означает, что для последовательных гомологов концентрации, вызывающие одинаковое понижение поверхностного натяжения, уменьшаются примерно втрое для каждого очередного члена ряда (что видно, например, также из рис. 33). Лангмюр выяснил, что правило Траубе справедливо лишь при свободном расположении адсорбированных молекул в поверхностном слое параллельно поверхности, что также соответствует их газовому состоянию. [c.84]

Согласно правилу Дюкло-Траубе, поверхностное натяжение при переходе к очередному гомологу, имеющему на одно звено СНг больше, увеличивается в 3—3,5 раза. На рис. 1.8. представлена зависимость поверхностного натяжения от концентрации для водных растворов гомологического ряда предельных жирных кислот, из которой следует, что чем выше стоит вещество в гомологическом ряду, тем сильнее оно понижает поверхностное натяжение. Молекулы ПАВ, переходя в раствор, стремятся выйти к поверхности раздела фаз, концентрируются на ней и ориентируются полярными группами в воду (полярную среду), а неполярными — в воздух или углеводородную жидкость (неполярную среду). Концентрируясь на поверхности раздела фаз, дифильные молекулы покрывают ее слоем толщиной в одну молекулу. Поверхностное натяжение при этом снижается, так как у ПАВ оно ниже, чем у растворителя. Чем лучше сбалансированы полярные и неполярные части молекул ПАВ с обеими фазами раствора, тем эффективнее их эмульгирующее действие. Дифильная молекула эффективного эмульгатора должна обладать примерно одинаковым сродством как к полярным, так и к неполярным средам. [c.25]

При использовании методов кондуктомет-рии, поверхностного натяжения и интерферометрии (по резким изломам соответствующих концентрационных кривых) в интервале температур от 5 до 90° были исследованы ККМ водных растворов негидролизующихся солей — гексадецил- и до-децилсульфатов натрия, олеата натрия, а также натриевых солей предельных карбоновых кислот от капрона-та до миристата натрия при практическом отсутствии гидролиза (в щелочных растворах pH = 11) (рис. 9). При этом подтверждена обратная зависимость поверхностной активности от ККМ для гомологов мыл. Измерения проводились как для чистых [c.385]

В решении вопроса о природе растворов, естественно, могло помочь изучение жидкостей, образующих раствор. Гипотеза о полимерном строении жидкостей была проверена Рамзаем и Шильдсом в 1893 г., изучившими зависимость их поверхностного натяжения от температуры. Они пришли к выводу, что спирты и органические кислоты, подобно воде, — жидкости ассоциированные, а углеводороды, их галогенопроизводные, а также простые эфиры — жидкости неассоциированные. В 1899 г. Ван-Лаар указал, на то, что наблюдающееся при образовании водно-спиртовых смесей уменьшение объема, а также выделение при этом тепла объясняются переходом ассоциированных молекул в неассоциированные. Эти взгляды Ван-Лаара оказались применимы и к объяснению экспериментальных данных об изменении плотности паров неводных растворов. Классификацию жидкостей по степени их ассоциации от почти неассоциированных (нормальные пентан и его гомологи) до типично ассоциированных (вода и уксусная кислота) разработал Кистяковский [49]. [c.142]

На рис. 2 [52] представлены изотермы а=[(С), представляющие зависимость поверхностного натяжения от концентрации водного раствора масла ВМЛ, смолы ВБФС-2, резидрола и акрилового пленкообразо-вателя. В последнем случае изотерма а = /(С) не имеет пологого участка, как в случае немицеллообразующих низкомолекулярных гомологов. По ходу кривых а= = (С) для остальных рассматриваемых пленкообразова-телей можно предположить, наличие критической концентрации мицеллообразования (ККМ). [c.14]

Отсюда следует, что и по отношению к гидрофобным материалам смачивающая способность w пропорциональна поверхностной активности данного ПАВ (—dawjd ) на границе вода — воздух. Соответственно, в гомологическом ряду влияние ПАВ на смачивание парафина растет с удлинением углеводородной цепи — аналогично правилу Дюкло — Траубе при сравнении поверхностной активности гомологов на границе воздух — жидкость. Этот вывод подтверждается тем, что изотермы смачивания парафина растворами ПАВ, относящихся к одному гомологическому ряду, а также взаимное расположение этих изотерм весьма сходны с изотермами понижения поверхностного натяжения = f (с) на границе воздух — водный раствор ПАВ (рис. V. 5) (ст — поверхностное натяжение воды). [c.176]

Недавно очень важные данные по вопросу о кривых типа III были получены в работах Мильса и Шедловского [22]. Они показали, что кривые поверхностное натяжение — концентрация (на границах жидкость — воздух и жидкость — жидкость) в растворах очень тщательно очищенных жирных алкилсульфатов натрия не обнаруживают минимума, т. е. кривые относятся к кривым типа I. Добавки же малых количеств посторонних поверхностноактивных веществ вызывают на кривых появление минимума. Например, чистый лаурилсульфат натрия дает кривую типа I, а его смесь с гептадецил-2-сульфатом натрия, взятым в концентрации меньше одного молярного процента, дает кривую типа III. Ту же кривую дает смесь лаурилсульфата натрия с небольшим количеством свободного додецилового спирта. Эти результаты позволяют предполагать, что более тщательное повторное исследование случаев, в которых наблюдались кривые типа III, приведет к заключению, что это вызывалось недостаточной чистотой исследовавшихся веществ. Зависимости поверхностного натяжения от концентрации в неводных растворах поверхностноактивных веществ было уделено относительно мало внимания. Для растворов типичных поверхностноактивных веществ (лаурилсульфоновая кислота и др.) в парафиновом масле и других неводных растворителях были обнаружены кривые как типа I, так и типа III [23]. Поверхностная активность мыл в минеральных маслах зависит от степени дисперсности частиц мыла [24]. В растворах жирных спиртов (гомологи от до Сд) в бромбензоле кривые поверхностное натяжение — концентрация аналогичны соответствующим кривым для водных растворов поверхностноактивных веществ [25]. [c.282]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология