Поверхностное давление адсорбционных нок

Если обозначить через Г разность между поверхностными натяжениями растворителя и раствора, т. е. поверхностное давление адсорбционной плёнки, то величина — может быть везде заменена величиной (1Р. [c.153]

Адсорбция на жидких поверхностях. Явление адсорбции имеет особое значение для физической химии поверхностей и дисперсных систем. С точки зрения молекулярной теории, которая исследует детальную структуру адсорбционного слоя, это явление представляется чрезвычайно сложным. Классическое, хотя и несколько устаревшее изложение этого вопроса имеется в уже цитированной монографии Хюккеля [5]. Особенно наглядные представления о строении адсорбционного слоя были получены в результате исследований жидких поверхностей, так как в этом случае отпадает один из факторов, существенно усложняющих адсорбцию в случае твердых поверхностей,— их специфическая структура и неоднородность. Кроме того, в случае жидкостей можно непосредственно измерять поверхностное натяжение (для растворов) или двумерное поверхностное давление (для нерастворимых монослоев), которые являются ценнейшими термодинамическими характеристиками состояния адсорбционного слоя. По этой причине в дальнейшем мы будем заниматься только адсорбцией на жидких поверхностях. [c.106]

Сейчас наиболее крупным центром по развитию физикохимической механики является Москва. Московские ученые развивают теорию прочности твердых тел, физико-химию поверхностно-ак-тивных веществ, ведут исследования по поверхностным явлениям и поверхностным силам, адсорбционному понижению прочности твердых тел, гидрофобным взаимодействиям, агрегативной и кинетической устойчивости дисперсных систем, реологии и деформационным свойствам при высоких давлениях, механохимическим процессам. [c.12]

Если с одной стороны барьера находится чистый растворитель, а с другой — растворитель, покрытый адсорбционным слоем, то силы, действующие на барьер со стороны этих двух поверхностей, оказываются разными. Рассмотрение, аналогичное проведенному при описании опыта Дюпре в 1 гл. I, показывает, что в сторону чистой поверхности на единицу длины барьера действует сила сго, а в обратном направлении, вдоль поверхности, покрытой адсорбционным слоем, — меньшая по величине сила ст(Г). В итоге (см. рис. II—5) на единицу длины барьера действует сила, направленная в сторону чистой поверхности и равная разности поверхностных натяжений поверхности чистой и покрытой адсорбционным слоем. Эту силу сто—ст(Г) можно рассматривать как двухмерное давление адсорбционного слоя я [c.52]

При увеличении поверхностного давления пленки переходят в конденсированное состояние, а в насыщенных адсорбционных и мономолекулярных слоях происходит ориентация асимметричных молекул поверхностноактивных веществ по типу молекулярного частокола (Лангмюр, Ребиндер), что подтверждается измерениями предельной площади на молекулу для различных гомологических рядов (табл. 8). [c.100]

Уравнение (У.19) учитывает, таким образом, действие одновременно двух составляющих расклинивающего давления адсорбционной и молекулярной. Выделение собственно адсорбционной составляющей Па (к) возможно в том случае, если будет найдено точное выражение для молекулярных сил П (Щ, действующих через прослойку неоднородного раствора. Решение этой задачи в общем случае сопряжено со значительными трудностями [19]. Однако разделение составляющих представляет лишь теоретический интерес, поскольку при расчете реальных изотерм прослоек П (к) учитывается суммарное действие всех составляющих поверхностных сил. Развитый термодинамический подход как раз и позволяет находить требуемое значение полного расклинивающего давления прослойки или пленки. Расчеты для пленок, граничащих, с одной стороны, с конденсированной фазой, а с другой — с газом, отличаются лишь тем, что здесь принимается 83 ( ) = 1. [c.122]

Таким образом, полную адсорбцию смеси можно найти в том случае, если известны величины адсорбции чистых компонентов при одинаковом давлении, а мольные доли определены по уравнению (9.36). В примере 9.1 показана корреляция поверхностных давлений чистых веществ и их использование для прогнозирования условий адсорбционного равновесия бинарных смесей. [c.447]

Ниже указаны величины адсорбционного равновесия чистых этилена и пропилена и поверхностного давления, заимствованные из работ [234]. [c.472]

Рис. IV,6. Зависимость поверхностного давления я от площади ш, приходящейся на молекулу этана в адсорбционном слое на графитированной термической саже при —100 °С.

Геометрическими параметрами адсорбционной системы являются объем газа V и площадь поверхности твердого тела А. Соответствующие силы — это давление в объеме газа р = ( /дУ)т, л, ц и поверхностное давление адсорбированного вещества л = (д /дА)т, у,11-Поэтому для газа, взаимодействующего с поверхностью твердого тела, из уравнений (VI, ) и (VI,2) следует, что [c.209]

Примененный нами термохимический метод определения удельной поверхности адсорбентов позволяет распространить абсолютный метод Гаркинса и Джуры и на мезопористые адсорбенты. Однако теперь, кроме полной поверхностной энергии жидкости Е , нужно дополнительно иметь эмпирическую зависимость поверхностной энергии адсорбционного слоя от относительного давления h пара этой жидкости — Е — f h) в ограниченной области h, обычно 0,05 0,35. Для воды на окисных поверхностях, например, Е при комнатной температуре хорошо передается линейной зависимостью Efi = (0,16 -н 0,13 h) Дж/м . [c.142]

При малых концентрациях яичного альбумина прочность межфазного слоя на границе с бензолом не обнаруживала максимума во времени, так как в этом случае поверхностное давление, приводящее к разрушению адсорбционного слоя, не достигалось. Это явление наблюдалось нри концентрациях белка выше 0,05 г/100 мл. Здесь уместно упомянуть о работе Булла но исследованию адсорбции яичного альбумина на стекле [134]. Автор нашел, что адсорбция имеет предельное значение, характерное для каждой концентрации, и что адсорбция необратима. Адсорбционный слой на границе со стеклом находится в более конденсированном состоянии, чем на границе с воздухом. Предельные значения поверхностной прочности межфазных адсорбционных слоев глобулярных белков (яичного и сывороточного альбу-204 [c.204]

Для адсорбционных слоев растворенных веществ поверхностное давление нельзя измерить непосредственно, но косвенно оно определяется как понижение поверхностного натяжения [c.215]

В ионизированных адсорбционных слоях поверхностное давление Лй оказывается больше в результате ионизации монослоя, влияние которой может быть выражено величиной свободной энергии образования единицы поверхности S,F двойного электрического слоя (но Гельмгольцу). Для систем, включающих только одновалентные электролиты, имеем [c.218]

Очевидно, деформируемость и эластичность пленок поверхностно-активных веществ отражает их способность образовывать сплошной, а не прерывистый адсорбционный слой на поверхности полиэтилена. Вероятность проникания жидкости в микродефекты образца возрастает с увеличением плотности адсорбционного слоя, а поверхностное давление в микродефекте связано с энергией адсорбции пленки. Индекс активности не учитывает влияние [c.134]

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]

Если удельная поверхность адсорбента s известна, то путем графического интегрирования изотермы адсорбции, представленной в координатах а—Ых или —х, может быть вычислено поверхностное давление тг для различных значений х. Таким образом может быть найдена зависимость тг от ю, т. е. экспериментальный вид уравнения состояния адсорбционной фазы. [c.734]

Грегг [ 1 ] предложил метод определения з, основанный на исследовании зависимости произведения ттм от то, где тг — поверхностное давление адсорбционной пленки, а 0) — величина молярной площади. Оба произведения могут быть определены из изотермы адсорбции с помощью уравнения Гиббса. Так как [c.722]

Можно поступить наоборот и подставить в уравнение <ХУП, 43) значение поверхностного давления из уравнения (XVII, 40), являющегося уравнением двухмерного состояния не-локализованного адсорбционного слоя, аналогичным уравнению Ван-дер-Ваальса для трехмерного состояния, т. е. [c.477]

При помощи адсорбционного уравнения Гиббса поверхностное давление можно выразть также как функцию от скорости испарения атомов. Из численных значений поверхностного давления можно рассчитать дипольные [c.131]

В случае отклонения адсорбционного слоя от идеальности, учитываемого в форме двумерного уравнения Ван-дер-Ваальса, для нелокализованного адсорбционного слоя можно подстановкой значения поверхностного давления из уравнения состояния в уравнение (XIII.161) получить уравнение адсорбции в данном приближении. [c.356]

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]

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]

Обработка экспериментальных данных на основе различных моделей ДЭС производится обычно с помощью ЭВМ. Она позволяет, как правило, добиться удовлетворительного описания адсорбционных или электрокинетических данных по отдельности [72, 77, 78], а также данных по двумерному поверхностному давлению на межфазной границе вода—воздух [79] или по взаимодействию заряженных поверхностей через прослойку электролита [80]. Однако к результатам такой обработки следует подходить с достаточной осторожностью. Так, численные расчеты, спецрально проведенные для различных моделей двойного слоя — моделей Гуи, Штерна, Грэма и Гельмгольца, показали [81], что хорошее описание ограниченного числа экспериментальных данных (относившихся в этом случае к титрованию окислов) может быть получено не единственным образом, т. е. с разными наборами параметров (имеющих в каждом случае физически разумную величину) для различных моделей ДЭС. [c.23]

Величины поверхностного давления и поверхностного момента [115] позволяют считать, что большие участки макромолекул имеют зигзагообразную форму, и в них ацетатные группы находятся относительно друг друга в р-положешш. Однако нельзя полностью переносить свойства поверхностно-активных молекул при исследовании монослоев на свойства межфазных адсорбционных слоев. [c.193]

Рассмотрим сначала наиболее простой случай развития межфазной прочности водных растворов яичного альбумина и а-ка-зеина на границе с воздухом (рис. 25 и 26). Известно, что в водных растворах молекулы яичного альбумина и а-казеина находятся в виде глобул. При адсорбции белка вследствие избытка свободной энергии на границе раздела фаз происходят конформационные изменения макромолекул, которые выражаются в некотором развертывании молекул под влиянием тех сил, которые действуют на молекулу у поверхности раздела фаз. Скорость образования адсорбционного слоя есть функция концентрации — чем больше концентрация в объеме, тем скорее образуется адсорбционный слой, так как при этом выше вероятность выхода молекул белка на поверхность. Со временем поверхностный слой заполняется макромолекулами белков и переходит в конденсированное состояние, вследствие чего создается большое поверхностное давление или, что строже,— барьер для новых приходящих молекул. Существование такого барьера было доказано в работе Александера и Макрихти [126]. [c.198]

Механизм образования межфазных адсорбционных слоев глобулярных белков обсуждался и ранее в ряде работ. Так, Александер и Чогел [127] считают, что в нроцессе адсорбции, протекающей на границе раздела фаз, вначале образуется монослой из белка с гидрофобными участками молекул, обращенными к маслу, и гидрофильными,— к воде. Следующие молекулы, которые подходят к поверхности раздела благодаря давлению адсорбционного слоя, имеют тенденцию вытеснять с поверхности менее поверхностно-активные сегменты молекул, связанные в монослое силами когезии, вследствие чего сегменты молекул адсорбционного слоя образуют свободные петли или складки. Это приводит к тому, что увеличивается число полярных областей молекул белка на границе раздела фаз. Поверхность слоя, обращенного к воде, становится более гидрофильной, что должно приводить к образованию толстых структурированных слоев. [c.202]

К универсальным эффектам, вызываемым добавками ПАВ любого вида, относится также слабая ненообразую-щая и эмульгирующая способность, обусловленная местными разностями поверхностных (межфазных) натяжений, т. е. разностями поверхностных давлений в жидких пленках, разделяющих пузырьки или капельки. Такие разности поверхностного давления, возникающие при утончении такой двусторонней пленки (при вытекании из нее жидкости), предшествующем коалесценции, всегда препятствуют вытеканию (эффект Марангони — Гиббса). Эффект определяет, как это легко понять из теоретических соображений, максимум времени существования сближающихся пузырьков или капелек ири концентрации ПАВ, соответствующей ненасыщенному адсорбционному слою. При этом максимальная устойчивость сравнительно невелика — соответствует нескольким секундам или десяткам секунд в противоположность полноценным ПАВ, сравнительно малые добавки [c.18]

Однако не во всех случаях поведение адсорбционных слоев характеризуется такими типичными кривыми поверхностное давление — площадь. Некоторые вещества, особенно полимеры, дают монотонные кривые тина кривой I на рис. 106, который, как правило, наблюдается при температурах выше критической. Иногда, если только не применяются особо высокочувствительные весы, па кривых не обнаруживается сколько-нибудь заметный участок, соответствующий низким поверхностным давлениям. Этому случаю отвечают кривые// и IIIна рис. 106, которые сразу поднимаются резко вверх. Часто форма кривых определяется условиями их получения температурой, природой подложки, длиной углеводородной цепи, природой полярной (ионной) группы адсорбированных молекул и т. п. На рис. 107 показано влияние температуры [c.276]

Описанные результаты влияния магнитной обработки на адсорбцию гексадецилсульфата натрия на границе раздела жидкость — газ хорошо согласуются с данными, характеризующими изменение дисперсности пузырьков воздуха и их гидратированности [12, с. 139]. Это подтверждается следующими опытами. В раствор гексадецилсульфата натрия (4-10 моль/л) через капилляр диаметром 0,2 мм под давлением 6,7 кПа вводили пузырьки воздуха, которые в ходе опыта фотографировали и подсчитывали их число (погрешность измерений около 5%). Измеряли также количество воды, присоединенной к пузырькам и увлекаемой ими через слой неполярной жидкости (нормального октана). Погрешность измерений также не превышала 5%. Результаты опытов, приведенные на рис. 14, показывают, что при магнитной обработке значительно изменяется как размер пузырьков, так и количество увлеченной ими воды. Эти характеристики изменяются также и при магнитной обработке дистиллированной воды (возможно это обусловлено неконтролируемым количеством примесей ПАВ). Изменение степени адсорбции ПАВ на поверхности омагниченного дистиллята сопровождается также изменением свойств мономолекулярных адсорбционных слоев, Прямые измерения, выполненные Габриелли и Фикалби, показали, что мономолекулярный слой пальмитиновой кислоты на поверхности омагниченного дистиллята имеет значительно меньшее поверхностное давление, чем на поверхности дистиллята неомагниченно-го [58]. [c.53]

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 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]

В развитии наших взглядов на природу адсорбционных слоев нерастворимых веществ на поверхности воды весьма большую роль сыграли хорошо известные работы-Лэнгмюра, Адама и Джессопа, а также работы, выполненные в последнее время в лаборатории Гаркинса. Применение горизонтальных поверхностных весов Лэнгмюра — Адама и вертикальных весов Гаркинса и Андерсона к изучению поверхностных слоев высокомолекулярных органических веществ на воде позволило накопить большой экспериментальный материал в этой области и установить ряд общих закономерностей. Этот метод из чения мономолекулярных слоев на воде дает возможность путем прямых измерений установить связь между величиной поверхностного давления слоя тт и размером площадки о), приходящех хся на одну молекулу в поверхностном слое. Получаемые [c.731]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология