Поверхностное давление изотермы

Рис. V, 6. Зависимость поверхностного давления р от площади, занимаемой молекулой кислоты о-/ — изотерма для лаурииовой кислоты 2 —то же для миристиновой кислоты 3 — то же для пальмитиновой кислоты.

Уравнение (III. 127) можно преобразовать в уравнение изотермы адсорбции с двумя константами, которые характеризуют взаимодействия адсорбат — адсорбент и адсорбат — адсорбат. Оно позволяет описывать реальную адсорбцию многих веществ. Взаимодействие молекул ПАВ на поверхности уменьшает поверхностное давление (III. 127), что равнозначно уменьшению способности ПАВ понижать поверхностное натяжение раствора. [c.160]

ХУП, 40 а) можно найти зависимость поверхностного давления т. от величины площади 1й, приходящейся на молекулу адсорбата. На рис. ХУП, 13 представлены вычисленные из изотерм адсорбции кривые уравнения состояния для типичных случаев нелокализованной адсорбции на поверхности графитированной сажи при —78 С адсорбция без взаимодействия адсорбат—адсорбат идеальный двумерный газ, уравнение состояния (ХУП, 39)] адсорбция 5Р, сильное взаимодействие адсорбат—адсорбат, уравнение состояния (ХУП, 40а), [c.479]

В работе предлагается получить зависимость поверхностного давления от сжатия пленки и построить соответствующий график. Результаты измерений поверхностного давления удобно изобразить графически, откладывая по оси ординат давление л, а по оси абсцисс—площадь Sm, приходящуюся на одну молекулу. Такой график имеет сходство с трехмерной изотермой р—V. Площадь Sm, приходящуюся на одну молекулу, можно рассчитать по формуле [c.67]

Определение из изотермы адсорбции поверхностного давления и уравнения состояния адсорбированного вещества [c.144]

По значениям поверхностных и межфазных натяжений а, а также размеров молекул ПАВ и молекул воды можно приближенно рассчитать МА рз = 650 кал моль тогда Р = 3,3 при 20° С, что хорошо соответствует экспериментальным данным (Р = 3,0 3,5). Это означает, что при удлинении углеводородной цепи на 2 звена, т. е. при переходе от п-то гомолога к (п + 2)-му, поверхностная активность Ст возрастает приближенно в 10 раз — на 1 порядок. Отсюда следует также, что изотермы поверхностного натяжения о (lg С) или поверхностного давления рз (lg С) для ПАВ — членов данного гомологического ряда в полулогарифмическом масштабе представляют собой семейство кривых, предельные участки которых параллельны и отстоят друг от друга на приближенно одинаковые расстояния [c.76]

Для суждения о состоянии, как мы уже знаем, следует установить связь между поверхностным давлением я и молярной площадью Переход к этим переменным от координат изотермы можно осуществить посредством уравнения Гиббса. Концентрация адсорбата в поверхностном слое настолько превышает концентрацию его в газовой фазе, что мы без заметной ошибки можем приравнять поверхностный избыток Г к полному количеству адсорбата на единицу площади это количество, по физическому смыслу, равно обратной величине молярной площади. Таким образом [c.155]

По изотерме поверхностного натяжения может быть построена изотерма состояния мономолекулярного слоя, т. е. зависимость поверхностного давления от площади, приходящейся на одну молекулу (или на один моль) в монослое. [c.77]

Например, если уравнение поверхностного давления выводят из изотерм Фрейндлиха, кажущееся давление пара [c.447]

Зная константы уравнения изотермы адсорбции в вириальной форме (IV,5), определенные из экспериментальной изотермы адсорбции, можно вычислить поверхностное давление я мономолекулярного адсорбированного слоя по экспоненциальному уравнению в вириальной форме (IV,4) для разных Г или разных величин площадей 03, приходящихся на одну молекулу в адсорбированном моно- [c.163]

Таким образом, при наличии надежных и точных данных при достаточно низком давлении оказывается возможным вычислить зависимость как ПА, так и П5 из экспериментальной изотермы адсорбции. Поверхностное давление П можно оценить, если уже известна величина 5. [c.267]

В ряде работ [116—120] были исследованы свойства мономо-лекулярных слоев поливинилацетата. Изотерма поверхностного давления для этого полимера характерна для хорошо растекающейся пленки. Слипание мономолекулярного слоя наблюдается при давлениях 23—26 дан см. Величина поверхности, най- [c.193]

Рис. 111,8. Зависимости поверхностного давления я = o — а = — Ао, нзыененш свободной энергии — АР II внутренней энергии —Л[/ от величины адсорбции Г этана на графитированной термической саже ири 173 К. За стандартное состояние газа принято р° = 760 мм рт. ст. Изотермы адсорбцип приведены на рис. Ш.1.

Стандартным способом характеристики ПАВ является построение изотерм поверхностного давления, где поверхностное давление находится как функция площади молекулярной упаковки. Схематическое изображение прибора для определения давления пленок приведено на рис. 5.16. Поверхностное давление может быть измерено любым стандартным методом, используемым для измерения поверхностного натяжения, например, методом пластинок Вильгельми. Подвижное плечо, барьер, кювета — это составляющие части весов Лэнгмюра. Измерение движения такого барьера позволяет изменять общую площадь раствора ПАВ в кювете вполне контролируемым способом, так что поверхностное давление может быть соотнесено с площадью молекулярной упаковки ПАВ на поверхности воздух-вода . [c.168]

Термодинавическое описание адсорбционных систем. Реальная система с поверхностью раздела и система сравнения. Адсорбция как избыточная величина. Уравнения Гиббса для поверхности. Выражение химического потенциала адсорбированного вещества через адсорбцию константа Генри для адсорбционного равновесия, ее определение хроматографическим методом. Изотерма адсорбции, коэффициент активности адсорбированного вещества, поверхностное давление. [c.126]

Расширение твердого тела при адсорбции. При поглощении газа или жидкости многие твердые тела заметно увеличивают свой объем. В определенных условиях адсорбция паров пористыми телами описывается определенным соотношением между относительным линейным расширением (выраженным в процентах) и поверхностным давлением адсорбированного вещества [93]. Последнее рассчитывается по изотерме адсорбции с помощью уравнения Гиббса. Как показано в разд. ТУ-б, [c.222]

Величины поверхностного давления адсорбированных паров (тех жидкостей, для которых измерены краевые углы), в литературе встречаются крайне редко. Необходимые для расчета п° по уравнению (VH-13) адсорбционные данные в этом случае нельзя получить обычным объемным методом (см. гл. XIV). Как известно, объемный метод требует применения порошкообразных образцов (в которых адсорбция достаточно велика), а в этом случае капиллярная конденсация между частицами приводит к искажению изотерм адсорбции при давлениях выше 0,9 Р° [86]. В то же время [c.284]

А. Нахождение зависимостей типа поверхностное давление — площадь из изотерм адсорбции [c.455]

Грег [42а] (см. также [41]) рассмотрел различные типы зависимостей поверхностное давление — площадь, полученные из изотерм адсорбции. Качественно эти зависимости подобны аналогичным зависимостям для пленок на поверхностях твердых тел и жидкостей, следовательно, соответствующие уравнения состояния применимы и для двумерных фаз. [c.455]

Точная форма изотермы, описываемой уравнением (2), зависит от вида взаимодействий частица — частица, частица — электрод. Во многих случаях удобно начать с нахождения поверхностного давления Р, а затем уже выводить соответствующую изотерму. Поверхностное давление для идеально поляризуемого электрода определяется как изменение величины =у + дЕ при переходе от электролита без адсорбата до некоторого другого значения в присутствии адсорбата [7]. [c.93]

Ненадежность в определении поверхностных избытков побудила Парсонса [7] предложить метод выбора изотерм на основе анализа данных по поверхностному давлению. Рис. 43 показывает, что различные изотермы могут иметь почти одинаковую форму, и поэтому источники ошибок при анализе такого рода данных нужно устранять по возможности наиболее полно. Расчет поверхностного давления на основе уравнения (3) устраняет дифференцирование V — м.-кривых, необходимое для расчета Г, [c.111]

Изотермы поверхностного давления позволяют не только установить тип новсрхностной пленки, но н определить размеры и форму молекул ПАВ, образующих пленку. Резкое увеличение поверхностного давления прн сжатии нленки отвечает образованию сплошного мономолекулярного слоя, в котором молекулы плотно прижаты друг к другу. Если площадь 5м, на которой размещен таким образом 1 моль вещества, разделить иа число Авогадро, то получим площадь, непосредственно занимаемую одной молекулой [c.163]

Неожидайно оказалось , что фуллерен Сад тоже образует стабильную, исключительно жесткую ленгмюровскую пленку на поверхности воды. Ее изотерма (зависимость средней площади, приходящейся на одну молекулу, от поверхностного давления - силы, приходящейся на единицу длины фаницы) при уменьшении площади характеризуется резким подъемом в точке, отвечающей диаметру 0,7 нм молекулы фуллерена в пленке. Из данных сканирующей микроскопии известно, что молекулы фуллерена характеризуются плотной упаковкой с параметром решетки 1,1 нм, что хорошо согласуется с полученной изотермой. Пленки готовили обычным способом. [c.154]

Основной задачей теории адсорбции из смесей является вычисление адсорбционных равновесий компонептов смеси по данным адсорбции индивидуальных веществ без выполнения специальных, часто очень сложных экспериментов. Представляет интерес работа Радке и Прауснитца [5, в которой рассмотрен метод вычисления изотерм многокомпонентной адсорбции по данным индивидуальной адсорбции из разбавленных водных растворов. В ней использовано понятие о двумерном поверхностном давлении как разности между поверхностным натяжением поверхности раздела чистый растворитель — твердое тело и поверхностным натяжением раствор — твердое тело при той же температуре я = сгчист. р-тель—сгр.р тв. тело. Радке и Прауснитц считают, что для идеального поверхностного раствора активность при постоянной температуре и поверхностном давлении я пропорциональна молярной доле г. [c.101]

Изотермы площадь — давленне могут быть измерены с помощыо специального устройства, называемого пленочными весами Лэнгмю-ра, как показано на схеме, приведенной на рисунке 281. В этом устройстве монослой ограничивают с одной стороны подвижным барьером ( ), с помощью которого можно увеличивать нлн уменьшать площадь пленки. С другой стороны монослоя находится легкий плавающий барьер Л, саяэанный с прибором, измеряющим усилия, которые воздействуют на поплавок прн сжатии пленки. Поверхностное давление определяется как разность между поверхностным натяжением чистой воды (по) и поверхностным натяжением в присутствии монослоя (о) [c.551]

Поверхностное давление (называемое также давлением растекания ) пленки адсорбированного газа на твердой поверхности нельзя определить методами, подобными тем, которые ис-иользуются при исследовании пленок на воде. Его следует определять косвенным путем при помощи уравнения Гиббса для изотермы адсорбции [8]. Это уравнение хорошо известно и имеет широкое применение, оно вполне обосновано, например, для поверхностного избытка растворенного вещества на поверхности его раствора. В случае адсорбции газа на твердой поверхности это уравнение принимает вид [c.264]

В ряде работ [26, 27] была установлена весьма характерная особенность монослоев полимеров, заключающаяся в том, что рассчитанная из изотерм поверхностного давления площадь поверхности, занимаемая мономерным звеном, значительно меньше величину, получаемой расчетным путем для плотно упакованной модели, а толщина мономолекулярного слоя превышает расчетную величину. Характер изотерм и то, что монослои полимеров дают на поверхности при определенных условиях жидкорастянутые пленки, позволяют связать ряд особенностей их поведения с гибкостью макромолекул. Нами были проведены исследования свойств монослоев низкомолекулярных полиэфиров в области молекулярных весов, начиная с 600, которые показали, что даже для таких низкомолекулярных полимеров наблюдается несоответствие рассчитанных значений площади с найденными из изотерм. Так, для полиэфира с молекулярным весом 640 расчетная толщина монослоя со- [c.314]

Изотерма адсорбции типа / подчиняется закону Генри концентрация линейно зависит от давления. Изотерма типа II характерна для систем, в которых в полимере образуется лишь мономолекулярный слой адсорбированного вещества. Изотерма типа III характерна для многослойной сорбции. Если силы взаимодействия между молекулами полимера и сорбирующегося вещества относительно невелики, процесс сорбции происходит по закону случая в результате объемной или поверхностной сорбции, обусловленной действием ван-дер-ваальсовых сил (изотерма типа IV). [c.21]

При работе с монослойными пленками необходимо остерегаться следующих ошибок. Не следует брать слишком много поверхностно-активного вещества, так как монослой может не сформироваться полностью и на поверхности будут плавать пятна нерастекшегося материала это же относится к веществам с низкой скоростью растекания. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы пленка не просачивалась за подвижный барьер и поплавок, особенно при высоких поверхностных давлениях. В обычной методике зависимость я от а получают путем сжатия монослоя, и, таким образом, кривые, приведенные, например, на рис. П1-6, отвечают движению справа налево. Если пленку сжимать медленно, то уже приблизительно при 15 дн/см она коллапси-рует, т. е. вещество пленки начинает переходить в трехмерное состояние. При высоких скоростях сжатия л--ст-изотерма может уйти в далекую метастабильную область до 50 дн/см. Возможный механизм коллапса показан на рис. ПГ6, б. Кинетическая задержка при коллапсе обусловлена энергетическим барьером процесса перехода в инвертированное состояние этим и объясняется существование метнстабильной пленки. [c.98]

На рис. 1П- 35 и 1П-36 приведены некоторые данные для монослоев глиадина, яичного альбумина и поли-у-метил- ь -глутамата. При очень низких поверхностных давлениях пленки ведут себя подобно идеальному двумерному газу Бул [106] нашел, что такие пленки очень хорошо описываются уравнением (П-133). Начиная с того момента, когда о составит 1 м"/мг (или - 17 на аминокислотную группу), я быстро возрастает и при а около 5—10 А на группу пленка коллапспрует. С увеличением поверхностного давления сжимаемость полипептидных пленок [см. уравнение (111-19)] обычно возрастает [162, 168]. Поверхностный потенциал рассматриваемых пленок нередко мало меняется с поверхностным давлением (см. рис. П1-37), что означает увеличение вертикальной составляющей дйпольного момента при уменьшении я (рис. П1-35). Изотермы некоторых полипептидов включают почти гори- [c.137]

Как показано в гл. VII, разд. VII-ЗБ, формально адсорбцию можно оценить по поверхностному давлению адсорбированного слоя или уменьшению свободной поверхностной энергии твердого тела, непосредственно связанных с интегралом J vdlnP. И наоборот, рассматривая адсорбированный слой как двумерную пленку типа монослойных пленок на жидких поверхностях и вводя соответствующие уравнения состояния, можно получить уравнения, удовлетворительно описывающие экспериментальные изотермы адсорбции. [c.455]

Физический смысл величин тг, найде1гных для поверхности жидкости, очевиден, но он остался пока невыясненным для величин, относящихся к границе твердого тела. Эверетт [42] полагает, что величины поверхностного давления слоя, измеренные для жидкостей, весьма полезны при любом теоретическом рассмотрении, но считает сомнительным, чтобы можно было успещ-но использовать величины поверхностного давления слоя в случае твердых тел. Пирс и Смит [43] указали на эффект неоднородности поверхности. Основываясь на возможной локализации на местах с высокой энергией, они предполагают, что величины поверхностного давления слоя, рассчитанные из изотерм на гетерогенных поверхностях, могут быть ненадежны. Если вспомнить, что большинство твердых тел, применяемых в качестве адсорбентов при изучении физической адсорбции, имеют весьма неоднородные поверхности, это замечание следует учитывать. [c.258]

И поверхностным давлением я слоя, а также о способе определения йР из точных изотерм, измеренных для твердого тела с известной поверхностью, было упомянуто в предыдущем разделе. В работе Бенгхема и Меггса [59] была установлена связь между константой % и константами упругости древесного угля. Рассматривалось твердое тело, имеющее форму длинного тонкого непористого стержня, с удельной поверхностью, равной удельной поверхности данного пористого твердого тела, и предполагалось, что поверхностное давление слоя действует как тангенциальное напряжение, имеющее тенденцию увеличивать длину стержня. В таком случае получается [c.263]

Грегг [46] предложил метод, весьма схожий по теории с методом Гаркинса и Юра, основанный на изучении свойств адсорбционных пленок и, в частности, зависимости произведения их поверхностного давления л ) на величину площадки (шо), занимаемой молекулой Б конденсированном слое, от значения л 5, где 5 — удельная поверхность. Оба эти произведения могут быть определены из изотерм адсорбции с помощью уравнения адсорбции Гиббса [c.108]

В ряде работ [26, 27] была установлена весьма характерная особенность монослоев полимеров, заключающаяся в том, что рассчитанная из изотерм поверхностного давления площадь поверхности, занимаемая мономерным звеном, значительно меньше величины, получаемой расчетным путем для плотно упакованной модели, а толщина мо-помолекулярного слоя превышает расчетную величину. Характер изотерм и то, что монослои полимеров дают на поверхности при определенных условиях жидкорастянутые пленки, позволяют связать ряд особенностей их поведения с гибкостью макромолекул. [c.314]

В последнее время для определения удельной поверхности разработано несколько методов, основанных на изучении изотерм адсорбции паров. Сюда относится метод Брунауера, Эмметта и Теллера, основанный на теории многослойной адсорбции, развитой этими авторами30.31,32 методы Грегга з и автора, основанные на исследовании свойств адсорбционных пленок, и относительный метод Юра и ГаркинсаЗ ДЭ основанный на допущении линейной зависимости поверхностного давления конденсированной пленки от величины молярной площадки, занимаемой адсорбируемым веществом в этой пленке. [c.179]