Площади поверхности, занимаемые молекулами ПАВ

Поверхностная пленка образуется мономолекулярным слоем молекул, каждая из которых занимает на поверхности воды определенную площадь. Толщину слоя и площадь, занимаемую каждой молекулой, можно рассчитать. [c.156]

Объем газообразного азота Ут при 1,04 10 Па (750 мм рт. ст) и 273 К, необходимый для покрытия образца силикагеля мономолекулярным слоем, 129 мл/г. Вычислите площадь поверхности 1 г силикагеля, если молекула азота занимает площадь 16,2 10 м. [c.340]

П р и м е р 2. Объем газообразного азота (при 760 мм рт. ст. ж 0°), необходимый для покрытия образца силикагеля мономолекулярным слоем, 129 мл-г 1. Вычислить площадь поверхности 1 г силикагеля, если молекула азота занимает площадь [c.644]

В отличие от хемисорбции физическая адсорбция основана главным образом на вандервааль-совом взаимодействии между поверхностью твердого вещества и ее окружением. Поэтому теплота адсорбции нередко составляет всего 10 ккал на моль адсорбированного вещества, и вследствие этого адсорбированный слой легко отделяется от поверхности. Одним из полезных применений физической адсорбции является измерение площади поверхности мелкоразмолотых порошков. Для этого измеряют количество газа, необходимое для образования мономолекулярного слоя на твердой поверхности, и, если известна площадь поперечного сечения адсорбированных молекул, на основании этих данных можно установить площадь поверхности твердого вещества. Например, адсорбируемая на твердой поверхности молекула азота обычно занимает площадь 16,2 А . Если 55 мл N2 (при нормальных условиях) адсорбируются в виде мономолекулярного слоя на 1 г древесного угля, то нетрудно подсчитать, что удельная поверхность [c.497]

Поверхностная пленка образуется мономолекулярным слоем молекул, каждая из которых занимает на поверхности воды определенную площадь. Толщину слоя и площадь, занимаемую кажчой молекулой, оказалось возможным рассчитать. Так, молекулы жирны-х кислот, имеющих по одной полярной группе (масляная, валериановая, капроновая кислоты и т. д.) за ни- [c.175]

Поверхностная пленка образуется мономолекулярным слоем молекул, каждая из которых занимает на поверхности воды определенную площадь. Толщину слоя и площадь, занимаемую каждой молекулой, можно рассчитать. Так, молекулы жирных кислот, имеющих по одной поляр 1юй группе (масляная, валериановая, капроновая кислоты и т. п.), занимают на поверхности воды площадь 21 10 независимо от длины углеродной цепи. Жирные кислоты с двумя полярными [ руппами (например, олеиновая кислота) занимают площадь, вдвое большую, а молекулы с тремя полярными группами (в частности, тристеарин) — втрое большую площадь и т. п. (табл. 33). [c.134]

Предположим, что молекулы воды на поверхности ассоциированы в небольшие кластеры, которые занимают практически такую же площадь, что и молекулы органического вещества, тогда т=1, и уравнение (2.46) переходит в изотерму Фрумкина (2.45). [c.59]

Используя представления Лэнгмюра о строени поверлност-ного слоя, можно рассчитать размеры молекулы ПАВ в насыщенном адсорбционном слое. Очевидно, что предельная адсорбция (Гоо) численно равна избыточному количеству ПАВ (моль), приходящемуся на единицу поверхности раздела (м ). Произведение предельной адсорбции на постоянную Авогадро (ГооЛАд) определяет число молекул, которое занимает единицу площади. Из этого следует, что площадь поперечного сёчения молекулы ПАВ в насыщенном адсорбционном слое можно рассчитать по уравнению [c.434]

Если предположить, что площадь, которую занимает 1 молекула эмульгатора в насыщенном адсорбированном слое латексных частиц, составляет 5 нм, то удельная поверхность частиц 1 г латекса Зуя будет равна (в нм г) [c.40]

Картина еще более усложняется при переходе к ароматическим и хлорпроизводным углеводородам. Изменения толщины пленки в этом случае могут быть связаны не только с различным изгибом углеводородного радикала ПАВ, но и с возможным изменением ориентации молекулы ПАВ в целом. На возможность изменения ориентации молекул ПАВ в черной пленке указывают адсорбционные данные. Так, площадь, приходящаяся на одну молекулу ксилана-0 на поверхности раздела вода—н-декан, составляет 41 А , вода—бензол 52 А и вода—хлороформ 71 А , т. е. чем боль- ше энергия адгезии углеводорода, тем большую площадь занимает молекула ПАВ на границе раздела [143]. [c.122]

Обычно для оценки удельной поверхности используют адсорбцию жирных кислот, поскольку они очень часто ориентируются перпендикулярно поверхности, занимая в плотном монослое площадь 20,5 в расчете на молекулу. Вертикальная ориентация жирных кислот наблюдается, например, на саже [47], не слишком электроположительных металлах [48, 30] и двуокиси титана [49]. Во всех этих случаях происходит, по-видимому, хемосорбция, которая обусловлена либо образованием водородных связей, либо даже образованием солей с окислами поверхности. Чтобы исключить многослойную адсорбцию поверх первого слоя, используют полярные растворители, но и при этом кажущаяся площадь может зависеть от природы растворителя. Если принять а равной 20,5 А то полученные величины удельной поверхности могут оказаться как меньше, так и больше соответствующих значений, оцениваемых по адсорбции газов. При адсорбции стеариновой кислоты на двуокиси титана [50] (см. упражнение IX-4) сказывается либо уменьшение параметров решетки, определяющих ст , либо слишком плотная упаковка молекул в пленке. В случае адсорбции на металлах может происходить полимолекулярная адсорбция или химическое взаимодействие кислоты с окисной пленкой на поверхности металла. Кроме того, следует иметь в виду, что ориентация молекул на поверхности может значительно отличаться от вертикальной. Так, молекулы стеариновой кислоты, адсорбирующиеся на графитированной саже, ложатся на поверхность плоско (рис. IX-7). При этом адсорбция все еще описывается уравнением Лэнгмюра [51]. Таким образом, оценивать удельную поверхность по адсорбции жирных кислот следует весьма осторожно. [c.320]

Адсорбционный метод основан на измерении максимальной мономолекулярной адсорбции молекул инертных газов (азота, аргона, криптона) на поверхности частиц сажи. Зная количество адсорбированного газа и площадь, которую занимает 1 моль газа при предельной адсорбции, можно рассчитать удельную поверхность сажи. Результаты, полученные методом адсорбции, позволяют определить только один показатель дисперсности сажи — удельную поверхность. [c.193]

Однако принимая определенные значения емкости монослоя и площади, занятой одной молекулой, мы вносим значительную ошибку, поскольку адсорбент способен захватывать не только растворенное вещество, но и растворитель. Кроме того, одно и то же адсорбируемое вещество на разных адсорбентах может занимать разную поверхность. Эти ошибки удается свести к минимуму путем тщательного подбора растворителя и адсорбата, а также путем использования независимых измерений при выборе правильного значения а для каждого адсорбента. [c.309]

Рассмотрим адсорбционное равновесие, при котором отдельные участки поверхности покрыты слоями толщиной в О, 1, 2, 3,. .., ,... молекул. При этом все слои имеют одинаковую толщину и занимают одну и ту же площадь поверхности. Условия равновесия можно получить, приравнивая скорость образования каждого слоя к скорости его разрушения. [c.88]

К измерению осмотического давления прибегают при исследовании молекул, имеющих молекулярный вес в пределах 10 —10 . Более мелкие молекулы в большинстве случаев проникают через мембраны, а для более крупных эффект изменения осмотического давления настолько мал, что уже не обеспечивает достаточной точности расчетов. С появлением новых тонкопористых мембран стало возможным проводить работу с очень малыми молекулами. Опыт обычно занимает несколько часов. Следует стремиться к возможно более быстрому достижению равновесия, чтобы избежать денатурации и бактериального загрязнения. Чем больше отношение площади поверхности мембраны к поперечному сечению капилляра, тем быстрее устанавливается равновесие. Капилляр удобно дополнять органической жидкостью, например н-деканом (плотность 0,73 г/мл), так как в этом случае высота столба получается выше, чем при дополнении водой. Созданы также динамические осмометры, в том числе проточные. [c.144]

По величине Гоо (обычно имеющей порядок 10 ° моль/см ) можно судить о площади поверхности электрода А (в нм ), которую занимает одна адсорбированная на ней молекула [c.33]

Та минимальная поверхность (/ ), которую занимает конденсированная пленка (граница ее определяется точкой перелома между 2 и 3-й частью кривой), является мономолекулярной поверхностью, где молекулы лежат вплотную друг к другу. Измерение этих минимальных площадей / ), занимаемых различными гомологическими жирными кислотами, дало поразительные результаты. Гомологические жирные кислоты различаются исключительно длиной углеродной цепи. Так, например, лауриновая кислота содержит 12, миристиновая—14, пальмитиновая—16, стеариновая—18 углеродных атомов. [c.255]

Для оценки оптимальной длины алкильного радикала аммониевых солей, применяемых в качестве антистатиков полимеров, необходимо иметь количественные данные об адсорбции антистатика. Вероятно, молекула высших членов гомологического ряда занимает ири адсорбции большую площадь поверхности, так что общее число адсорбированных молекул вещества меньше. [c.73]

Двойной липидный слой имеет жидкокристаллическую структуру положение молекул липидов упорядочено, однако они сохраняют способность к диффузии в пределах слоя параллельно поверхности мембраны (латеральная диффузия). Иначе говоря, липидный слой ведет себя как двумерная жидкость. Молекулы белков также способны к латеральной диффузии они как бы плавают в липидном слое. Однако размеры молекул белков ограничивают скорость их диффузии кроме того, во многих мембранах белки расположены достаточно тесно (занимают половину, а то и всей площади поверхности мембраны). Что касается поперечной диффузии в мембранах, то она возможна лишь в ограниченных размерах. [c.205]

Наличием в воде поверхностно-активных веществ обусловлена также гидратация поверхностей газовых пузырьков в воде. В результате адсорбции на границе раздела фаз газ—вода химические реагенты ориентируются полярными группами в сторону воды и упорядочивают ее молекулы. Под воздействием адсорбировавшегося химического реагента весь пузырек окружается гидратной оболочкой. Причем гидратные оболочки отдельных полярных групп органических молекул препятствуют их предельному уплотнению в поверхностном слое и играют роль поверхностной пленки, занимая в них большие площади, чем молекулы поверхностно-активных веществ. [c.59]

При сжатии газовой пленки наблюдается переход к жидкой пленке (двумерная конденсация). Конденсированные пленки наиболее распространены. В них, как уже указано, имеется плотная упаковка цепей и ориентация к поверхности под углами около 26,5° (из-за зигзагов цепей). Занимаемые молекулами площади зависят от размеров концевых групп. Особое место занимают растянутые пленки , получаемые при сниженном давлении. Такие пленки несколько расширены и состоят из молекул, адсорбированных своей [c.100]

Роберт [158] обнаружил, что молекула этилового спирта ири адсорбции из гептана на силикагеле (удельная поверхность = = 400 м /г) занимала площадь 18 А . Автор пришел к заключению, что адсорбированные молекулы спирта располагались перпендикулярно иоверхности, причем спиртовые гидроксильные груииы были связаны водородной связью с груииами ОН силанольной иоверхности кремнезема. Молекула бензола занимала площадь 55 А и, следовательно, лежала плашмя. Молекулы уксусной кислоты, ио-видимому, образовывали двойной слой, так как площадь, занимаемая одной молекулой, составляла только 9,1 Д2. Джоунс и Аутридж [159] исследовали адсорбцию на силикагеле смесей, состоящих из бутанола и бензола, как для случая жидкой, так и для паровой фазы. Метанол и бензол конкурировали между собой ио отношению к кремнеземной поверхности, но бензол замещался бутанолом по мере того, как концентрация бутанола в жидкой фазе возрастала до 100%. Об аналогичных исследованиях систем, содержащих этанол, циклогексан и бензол, сообщалось в работе [160]. [c.905]

Стадия 2. При переходе от стадии I к стадии 2 цепочечные молекулы плотно упаковываются, как показано на рис. 6.1-3, а, и затем, на стадии 2, выстраиваются вертикально к поверхности. При этом поверхность все более положительно заряжается по мере того, как все большее число дополнительных ионов ДТМА+ начинает удерживаться на поверхности посредством гидрофобных связей со смежными цепями. Согласно Прусту и Тер-Минасян-Шараге [331], каждая молекула, когда она адсорбируется вертикально к поверхности, занимает площадь около 60 А , что соответствует поверхностной концентрации, равной 2,8 мкмоль/м . Это, вероятно, объясняет ступеньку при величине поверхностной концентрации около 3 мкмоль/м , наблюдаемую на рис. 6.13, а. Однако так как такие дополнительные катионы присоединяются в виде двойного слоя к поверхностн, то они не могут нейтрализоваться дополнительными поверхностными зарядами. Они должны иметь противоионы — анионы в растворе. Однако анализ показывает отсутствие каких-либо адсорбированных ионов Вг . Такими нротивоионами должны быть силикатные ионы НЗЮз, которые неизбежно образуются в растворе при pH 10. Добавленные ионы ДТМА должны находиться в плотно упакованном слое, причем у половины всех имеющихся в слое четвертичных аммониевых ионов концы направлены от поверхности, как это показано на рис. 6.12, г. Действительно, даже с самого начала процесса адсорбции некоторые ионы ДТМА+ должны иметь катионную Ы+-головку, направленную наружу от поверхности. [c.946]

В данном случае, однако, может показаться возможным другое объяснение, связанное с изменением ориентации молекул гексана в поверхностном слое. В действительности минимальная и максимальная площади, которые может занимать молекула гексана, сильно отличаются друг от друга, и эта причина может в принципе вызывать большие отклонения от аддитивности молярной поверхности. Но, если мы попытаемся именно этими отклонениями объяснить противоречущую термодинамике форму изотермы состава поверхностного слоя, то помимо трудности нахождения непосредственной физической причины изменения ориентации молекул гексана в поверхностном слое, мы столкнемся с трудностью объяснения температурной зависимости формы изотерми поверхно- [c.41]

Спирты, отличающиеся от метанола и этанола. Было несколько сообщений об измерениях с более высокими алифатическими спиртами. Гуи [28] измерил пограничное натяжение в максимуме электрокапиллярной кривой для некоторых спиртов. В ряду первичных спиртов пограничное натяжение уменьшается с 392,5 эрг/см для метанола до 381,8 эрг/см для н-амилового спирта при соответствующем увеличении работы адгезии (табл. 1). Для структурных изомеров пограничное натяжение возрастает, а работа адгезии уменьшается в следующей последовательности первичный, вторичный, третичный. Это может быть обусловлено тем, что молекула, подобная третичному бутанолу, занимает большую площадь на электроде, чем нормальный бутанол, так что на единицу площади поверхности приходится меньше молекул, взаимодействующих с электродом. На основе электрокапиллярных измерений в растворах Li l в смесях н-пропанол — вода и н-бутанол — вода Окрент [54] показал, что спирты преимущественно адсорбируются вблизи максимума электрокапиллярной кривой, в то время как при сильной катодной поляризации имеется небольшая избыточная поверхностная концентрация воды. Адсорбция спирта на незаряженном [c.95]

Как указал Фрумкин [1], в области больших заполнений не следует ожидать сохранения прямой пропорциональной зависимости между током и заполнением переход в состояние активированного комплекса может быть затруднен. Такое явление было обнаружено [20] при восстановлении адсорбированных на ртути ионов дифениламмония, причем полученная в [20] зависимость тока от адсорбции сходна с кривыми рис. 6. Согласно [20], активированный комплекс может занимать на поверхности электрода большую площадь, чем исходное состояние, и тогда его поверхностная концентрация должна снижаться при больших заполнениях поверхности электрода молекулами деполяризатора ( эффект больших заполнений ). В области фазового перехода эффект больших заполнений должен исчезнуть, поскольку гетерогенная адсорбционная пленка отличается бесконечной сжимаемостью и не оказывает сопротивления локальному рас- [c.186]

Подобная картина получается со вс-еми веществами, имеющими полярные гидрофильные группы. И, наоборот, молекулы, не имеющие этого свойства, дают иную картину. Например, опыты с такиы жиром, как тристеарин, у которого гидрофильные гр-уппы связаны, показывают, что его молекулы в конденсированнной пленке лежат плашмя на поверхности воды. Молекула тристеарина занимает втрое большую площадь, чем стеариновая кислота, хотя молекулы обеих веществ им бют приблизительно одинаковую длину. [c.256]

Изотерма стереоблочного полимера при низких давлениях занимает промежуточное положение между изотермами изотактического и синдиотактического полимеров однако при низких давлениях она расположена в области меньших значений площади поверхности, чем каждая из изотерм, рассмотренных выше. Исходя из этого, изотермы стереоблочного полимера можно разделить на две области, принципиально отличные одна от другой. Экстраполированные величины площади поверхности (области экстраполяции), полученные для каждой из областей кривой, равны 1,2 и 0,8 м /мг, или 20 и 13 /мономерное звено. Поверхностное давление в точке перегиба равно 8 дин1см слипание происходит при давлении 29 дин см. В целом изотерма для стереоблочного полимера по форме совпадает с изотермой для изотактического полимера. При давлении меньше 18 дин см изотермы почти параллельны в области больших значений площади поверхности изотермы соответствуют хорошо известной структуре пленок. Для обеих кривых точка перегиба расположена при давлении, равном 8 дин см. Однако совершенно очевидно, что в пленке стереоблочного полимера упаковка молекул более совершенна и, следовательно, давление слипания для этого полимера выше, чем для любых других стереоизомеров. Перечисленные особенности определяются большими силами когезии и адгезии для стереоблочного полимера по сравнению с остальными стереоизомерами. Изотерма зависимости поверхностного давления от площади поверхности для атактического полимера в нижней части похожа на изотерму для синдиотактического стереоизомера, что свидетельствует о присутствии некоторой доли синдиотактических звеньев в атактическом [c.549]

СОСТОЯНИИ. Физическая адсорбция азота позволяет установить общую площадь поверхности. Низкотемпературная (—183°) хемосорбция СО является показателем доли поверхности, занятой атомами железа. Для приблизительно чистого железного катализатора № 973 отношение объема хемосор-бированной окиси углерода к объему физически адсорбированного азота при монослойном покрытии равно 1,13. Полученная величина не является ошибочно завышенной, так как слой хемосорбированных молекул может быть упакован более плотно, чем слой, удерживаемый физическими силами. Присутствие промоторов уменьшает эту величину, причем окись калия оказалась наиболее эффективной. Двуокись углерода хемосорбируется на окиси калия, находящейся на поверхности катализаторов. Это явление может служить основой для определения доли площади поверхности, занятой каждым компонентом катализатора. Повидимому, в свободных от щелочей катализаторах № 954 и № 424 промоторы-окислы занимают соответственно около 55 и 35% поверхности. 1,07% окиси калия покрывает около 70% поверхности катализатора № 930. В катализаторе. № 958 около 62% поверхности состоит из атомов железа, 27%—из окиси калия и оставшиеся 11%—из окиси алюминия. Оказалось, что на поверхности катализатора № 931 нет свободной окиси алюминия. Возможно, что на поверхности окись алюминия связана с окисью калия. Таким образом, концентрация промоторов на поверхности выше, чем в объемной фазе. Это явление сильнее выражено для окиси калия, чем для окиси алюминия. Такое заключение согласуется с тем наблюдением, что щелочь легко улетучивается из однократно промотированного катализатора и может быть легко экстрагирована водой из невосстановленного, однажды и дважды промотированного катализатора. [c.55]

При сравнении состава газа, выходящего из реактора, с составом, рассчитанным из материального баланса, установлено, что наряду с восстановлением идет процесс хемосорбции окиси углерода алюмомедным катализатором. Зная удельную поверхность навески катализатора (- 2,12 м ) и площадь, которую занимает хемосорбированная молекула [c.101]