Адсорбция на поверхности жидкости.

Основной особенностью адсорбции на поверхности раздела жидких фаз является возможность измерения поверхностного натяжения. Надежных методов измерения поверхностного натяжения твердых тел нет, так как обратимое изменение их поверхности встречает ряд трудностей. Между поверхностным натяжением и адсорбцией есть связь, описываемая уравнением Гиббса, являющимся одной из основ всей области поверхностных явлений. Чтобы понять физический смысл этой связи рассмотрим сначала следующий простой случай. Пусть над жидкой поверхностью имеются два отделения, в которых находится некоторое газообразное вещество, практически не растворимое в жидкости. В левом сосуде оно имеет концентрацию С, а в правом С+ΔС (см.рис) . Двигая по поверхности пленку а, можно менять поверхность жидкости над каждым отделением. Передвинем пленку вправо так, чтобы 1 см² этой поверхности перешел в левое отделение из правого. Тогда слева произойдет адсорбция газа на вновь образующейся поверхности и Г молей исчезнет из левого отделения. В правом отделении произойдет десорбция Г + ΔГ молей. При этом Г молей будут переведены из концентрации С в концентрацию С + ΔС. Это требует затраты работы, равной: ГRT*ln ((С + ΔС) /C) = ГRT* ΔС / C. В целом система работает как насос, увеличивая концентрацию газа. Необходимая для этого работа затрачивается лишь при передвижении пленки. Она равна Δσ. Таким образом: Δσ = – ГRT* ΔС / C. Отсюда Г = – С*dσ / (RT*dC). [Для общего случая более общая форма уравнения Гиббса выглядит так: dσ = – ΣГ^­_idG_i(с чертой). ].

Дата добавления: 2015-07-20