Поверхностное натяжение зависимость от концентрации

Рис. 26. Зависимость понижения поверхностного натяжения от концентрации ОП-20 в водном растворе КС1 (0,1 моль/л).

Рис. 23. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации водных растворов

Рис. 116. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации поверхностно-активного вещества.

Обработка экспериментальной зависимости сг = /(с) с целью построения изотермы адсорбции [графика зависимости T = f )] наиболее проста в тех случаях, когда известна зависимость а = [ с) в аналитическом виде. В настоящее время, к сожалению, нет достаточно общей формулы, связывающей поверхностное натяжение с концентрацией раствора. Среди наиболее простых зависимостей отметим эмпирическое уравнение Шишковского [c.15]

В 1909 г. Б. А. Шишковский опытным путем вывел общую зависимость поверхностного натяжения от концентрации для водных растворов гомологического ряда предельных жирных кислот на границе с паром. Поверхностное натяжение растворов убывает с концентрацией по уравнению [c.49]

Решение. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ выражается уравнением Шишковского (П. 10) [c.66]

Все многообразие зависимостей поверхностного натяжения от концентрации может быть представлено кривыми трех типов (рис. 43). Для поверхностноактивных веществ (ПАВ) характерны кривые типа 1. ПАВ менее полярны по сравнению с растворителем, обладают меньшим, чем растворитель, поверхностным натяжением. Интенсивность взаимодействия молекул растворителя с молекулами ПАВ меньше, чем молекул растворителя между собой. По отношению к воде, полярному растворителю, поверхностно-активными веществами являются органические соединения, состоящие из углеводородного радикала (гидрофобная или олеофильная часть) и полярной группы (гидрофильная часть) карбоновые кислоты, их соли, спирты, амины. Такое дифильное строение молекулы является характерным признаком ПАВ. Углеводородные цепи, не имеющие постоянного дипольного момента, гидрофобны, взаимодействуют с молекулами воды слабее, чем между собой, и выталкиваются на поверхность. Поэтому органические вещества, не обладающие полярной группой (например, парафины, нафтены), в воде практически нерастворимы. Полярные группы типа —ОН, —СООН, —NH и др. обладают высоким сродством к воде, хорошо гидратируются, и наличие такой группы в молекуле обусловливает растворимость ПАВ. Таким образом, растворимость ПАВ в воде зависит от длины углеводородного радикала (растворимость уменьшается с увеличением длины в гомологическом ряду). Например, карбоновые кислоты i — С4 неограниченно растворяются в воде растворимость кислот С5 — С12 заметно падает с ростом числа С-атомов, а при длине углеводородной цепи более i2 они практически нерастворимы. Увеличение длины углеводородного радикала молекулы ПАВ на одну СНа-группу приводит к увеличению поверхностной активности в 3,2—3,5 раза (это правило называется правилом Дюкло — Траубе). [c.205]

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]

Строят график зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора ПАВ, т. е. а = /(с) (рис. 1.1), а затем изотерму адсорбции, т. е. график Г=<й(с). [c.26]

Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ [c.155]

После определения поверхностного натяжения строят калибровочную кривую зависимости поверхностного натяжения от концентрации. Затем аналогичным образом определяют поверхностное натяжение исследуемой пробы, и по калибровочной кривой находят концентрацию ПАВ. [c.162]

Полученные в предыдущем разделе уравнения изотерм поверхностного натяжения для ПАВ позволяют перейти к уравнениям состояния адсорбционных пленок. При очень малых концентрациях ПАВ в растворе и поверхностном слое соблюдается закон распределения Генри (III. 111), а зависимость поверхностного натяжения от концентрации следует соотношению (111.113). Если и этом соотношении обозначить [c.158]

Экспериментальные исследования влияния различных веществ а поверхностное натяжение растворов показали, что в зависимости от природы растворенного вещества и растворителя возможно как падение, так и повышение поверхностного натяжения с концентрацией растворов. Однако это влияние растворенного вещества на поверхностное натяжение растворителя оо существенно различно одни вещества уже в очень малых концентрациях вызывают резкое понижение поверхностного натяжения, тогда как другие — его повышают и притом очень незначительно (рис. II—3). [c.48]

Зависимость между поверхностным натяжением и концентрацией раствора поверхностно-активного вещества выражается графиком (рис. 24), который можно легко получить экспериментально, пользуясь одним из описанных выше методов определения поверхностного натяжения. Получив такой график и пользуясь уравнением Гиббса, можно путем графического расчета определить адсорбцию для ряда концентраций Г1—для концентрации Г2 —для концентрации Сг и т. д. [c.58]

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]

Результаты измерений и расчетов заносят в табл. 1./Чи строят график зависимости поверхностного натяжения от концентрации и работы адгезии от концентрации. [c.31]

В более общем виде зависимость поверхностного натяжения от концентрации для водных растворов жирных кислот может быть выражена эмпирическим уравнением Б. И. Шишковского (1909) [c.356]

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]

Исследование водных растворов жирных кислот показало, что для них зависимость поверхностного натяжения от концентрации выражается эмпирическим уравнением Шишковского (1909) [c.290]

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]

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]

Уравнение (XV.25) для зависимости поверхностного натяжения от концентрации правильно лишь для малых концентраций, как и закон Генри, из которого оно выведено. Найдем зависимость поверхностного натяжения от концентрации, отвечающую уравнению адсорбции Лангмюра. Для этого в уравнение (XV.23) подставим уравнение Лангмюра [c.315]

Мы рассмотрели зависимость поверхностного натяжения от концентрации в рамках теории разбавленных растворов. Трактовка поверхностного натяжения концентрированных растворов должна позволить связать поверхностное натяжение раствора с поверхностными натяжениями чистых компонентов. Для решения этого вопроса следует рассмотреть отличие раствора в середине фаз и на его поверхности (поверхностного раствора). [c.316]

Используя связь между величиной адсорбции и поверхностной активностью, можно подойти к характеристикам так называемых поверхностно-активных веществ (см. 6), но прежде следует обратиться к положениям, показывающим количественную зависимость между поверхностным натяжением растворов и их концентрацией. Такая зависимость была выражена на примере водных растворов еще в 1909 г. русским ученым Шишковским. Им было предложено эмпирическое уравнение для зависимости поверхностного натяжения от концентрации в водных растворах предельных жирных кислот [c.192]

Зависимость поверхностного натяжения от концентрации для поверхностно-активных веществ достаточно точно подчиняется эмпирическому уравнению, предложенному Б. Шишковским, [c.58]

Кроме этого способа определения чисел сольватации суш,ествуют другие методы, в основе которых лежит та же идея. Это — исследование сольватации по влиянию солей на изменение поверхностного натяжения и на изменение адсорбции. Оба способа аналогичны. В них устанавливается зависимость адсорбции или поверхностного натяжения от концентрации, например, анилина или фенола в присутствии соли и в отсутствие соли. Поверхностное натяжение снижается, а величина адсорбции повышается по мере добавления соли. [c.141]

На рис. 28 представлен график зависимости поверхностного натяжения от концентрации для водных растворов гомологического ряда предельных жирных кислот. Как видно на рисунке, чем выше стоит вещество в гомологическом ряду, тем сильнее оно понижает поверхностное натяжение воды при данной концентрации. [c.61]

Зависимость адсорбции от концентрации может быть установлена на основании опытных данных при исследовании изменения поверхностного натяжения от концентрации. Соответствующую задачу решают обычно графическим путем. На графике (рис. 117) кривая АВ представляет собой a=f( ). Здесь выбирают ряд точек М, М, Р в т. д., в которых желательно определить [c.345]

Определив экспериментально зависимость поверхностного натяжения, от концентрации — изотерму поверхностного натяжения, и пользуясь уравнением Гиббса, можно найти значения адсорбции [c.73]

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]

Для растворимых ПАВ такие измерения дают зависимость поверхностного натяжения от концентрации (изотерму поверхностного натяжения) уравнение Гиббса позволяет при этом перейти к изотерме адсорбции Г (с), которую в данном случае непосредственно получить можно лишь с большим трудом. [c.51]

Таким образом, снова пришли к тому, что начальному линейному участку зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора отвечает и линейная зависимость адсорбции от концентрации (см. рис. И—7). Так как величина Ь постоянна в гомоло гическом ряду, именно константа А определяет крутизну возрастания адсорбции с концентрацией она получила поэтому название адсорбционной активности. Сопоставление выражений (II—15а) и (II—23) показывает, что величина А связана с работой адсорбции цо—цЯо выражением [c.60]

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]

При мицеллообразовании резко изменяются объемные свойства системы. В связи с этим для вышеописанных модельных и реальных систем было измерено удельное объемное сопротивление (см. рис. 62, а 63, а). Для реальных систем (депарафинированное масло+присадка) зависимость р от концентрации выражается прямой, параллельной оси абсцисс. Для модельных систем (депарафинированное масло + присадка) полученная сложная зависимость в интервале малых концентраций присадки (0,008—0,2 /о) аналогична зависимости а от С (см. рис. 63, кривые /). При содержании присадки до 0,008% (масс.) удельное объемное сопротивление резко возрастает. В области этих же концентраций растет и поверхностное натяжение системы. Это указывает на поверхностную инактивность присадки, которая, очевидно, концентрируясь в объеме, связывает молекулы смол, что и приводит к росту рс. Десорбция заканчивается при концентрации присадки 0,008% (масс.) и, начиная с этой концентрации до 0,02% (масс.), добавляемая присадка адсорбируется преимущественно на поверхности, что приводит к снижению поверхностного натяжения и удельного объемного сопротивления, которое достигает минимума при концентрации ПАВ 0,02 /о (масс.), т. е. в области начала мицеллообразования. В интервале концентраций от 0,02 до 0,05% (масс.), очевидно, большая часть присадки расходуется на образование мицелл, что и приводит к повторному увеличению удельного объемного сопротивления и поверхностного натяжения. При концентрациях присадки выше 0,05% (масс.) поверхностное натяжение и удельное объемное сопротивление несколько снижаются и, начиная с 0,2% (масс.), эти параметры [c.175]

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]

Выполнение работы. Измеряют на приборе Ребиндера. Получают у преподавателя раствор хлорида кальция известной концентрации. Разбавляя, готовят новые растворы следующих концентраций (в моль1л) 2 1,5 1 0,75 0,5. Измеряют поверхностное натяжение всех растворов при постоянной температуре (20 или 25° С). По полученным данным строят график зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора. График должен показать, что поверхностное натяжение раствора электролита с повышением концентрации несколько возрастает. [c.44]

Кривая 2 (рис. 19.5) характеризует зависимость о от с для водных растворов полярных органических веществ с углеводородными цепями не очень большой длины и недиссоциирующими или слабодиссоциирующими группами алифатических спиртов, аминов, жирных кислот. Для таких веществ падение а в области малых концентраций имеет линейный характер, а затем идет по логарифмическому закону. Этот тип зависимости поверхностного натяжения от концентрации ПАВ хорошо описывается эмпирическим уравнением Б. А, Шишковского [c.309]

Вычислить адсорбцию масляной кислоты на поверхности раздела водного раствора с воздухом при 273° и концентрации с = 0,1 кмоль1м , если зависимость поверхностного натяжения от концентрации выражается уравнением Шишковского [c.27]

В предельном случае приповерхностный слой раствора может вообще не содержать ионов тогда отношение (с< )—с)/с, входящее в выражение (II—7), окажется равным —1. В этом предельном случае рост поверхностного натяжения с концентрацией раствора определяется условием (1а/(1с = бКТ, где б — толщина гидратных слоев вокруг ионов. Поскольку толщина гидратной шубы вокруг ионов близка к размеру молекул воды и не превышает долей нанометра, максимальное значение тангенса угла наклона зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора электролита в воде составляет при комнатной температуре 8,3 Дж-моль К. -300 К-4-10 ° м, т. е. около 10 Дж-м/моль. Эту величину удобнее представить в виде 1 мДж-м 2/ /кмоль-м , или 1 эрг-см 7моль-л этому соответствует повышение [c.49]

Как подчеркивал Ребиндер в своей работе Вода как поверхностно-активное вещество обеднение поверхностного слоя раствора молекулами растворенного вещества сопровождается обогащением его молекулами растворителя, т. е. отрицательная адсорбция растворенного вещества эквивалентна положительной адсорбции растворителяпри этом растворитель может рассматриваться как поверхностно-активное вещество. Ребиндеру удалось измерить поверхностное натяжение во всем интервале концентраций от чистой воды до чистой расплавленной соли. На рис. II—4 приведены результаты экспериментов, проведенных на системах AgTl(NOз)2—НгО пр,и 90°С (кривая /) и AgNH4(NOз)2—НгО при 100°С (кривая 2) для сравнения приведена также изотерма поверхио-40 80 %Н20 стного натяжения водного раствора масляной кислоты при 90°С (кривая 3). Линейный рост поверхностного натяжения происходит в области концентраций лишь примерно до 30% соли (соль действует как поверхностно-инактивное вещество). В левой части изотерм, при малых концентрациях воды в жидкой соли, зависимость поверхностного натяжения от концентрации оказывается иной вода подобно обычному поверхностно-активному веществу резко снижает поверхностное натяжение соли уже при введении в малых количествах. [c.50]

Логарифмическому участку зависимости поверхностного натяжения от концентрации отвечает предельно высокое значение адсорбции, что можно трактовать ка образование плотного мономолекулярного слоя. В координатах а(1пс) изотермы поверхностного натяжения при высоких концентрациях параллельны друг другу, и тангенс их угла наклона равен —КТГшах (рис. II—12). [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология