Плотность ПАВ

Кафедра общей и физической химии

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

«пОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ»

Выполнили: студенты гр. ИЗ-06-2 __________ /Полухина Ю.В./

__________ /Шафоростова Н.Л./

Проверил: доцент __________ /Черемисина О.В./

Санкт-Петербург

Исследование поверхности раздела фаз:

Раствор ПАВ – воздух

Цель работы: на основании изотермы поверхностного натяжения и изотермы адсорбции определить постоянные уравнения Шишковского, рассчитать предельное значение удельной адсорбции ПАВ, площадь, занимаемую одной молекулой и ее длину.

Сущность работы.

С ростом концентрации ПАВ в растворе поверхностное натяжение раствора резко снижается. Наиболее простым способом измерения поверхностного натяжения является капельный метод. Он основан на том, что капля жидкости, висящая на горизонтальной поверхности сталагмометра отрывается от нее в тот момент, когда ее вес уравновешивается силой, равной произведению поверхностного натяжения на длину окружности основания капли. Чем меньше поверхностное натяжение жидкости, тем мельче капли и больше их число. По числу капель для растворов с разной концентрацией определяют величину поверхностного натяжения.

Оборудование и реактивы: Сталагмометр;Колба круглая объемом 50 мл;Мерная пипетка объемом 15 или 20 мл;Резиновая груша;Растворы ПАВ для исследований.

Ход работы.

1. Приготовить 5 растворов ПАВ, заданного преподавателем.

· в 4 колбы мерной пипеткой отбирают по 15 или 20 мл дистиллированной воды.

· в первую колбу мерной пипеткой отбирают 15 или 20 мл исходного раствора ПАВ. Перемешивают.

· Отбирают из первой колбы 15 или 20 мл раствора ПАВ переносят во вторую и т.д.

2. Определить водяное число сталагмометра N₀.

· отобрать порцию воды в прибор

· сосчитать сколько капель прокапает при движении мениска жидкости от верхней риски до нижней.

· Повторить 2-3 раза.

3. Определить количество капель N для каждого раствора, начиная с самого разбавленного. Каждый опыт повторить 2-3 раза.

Результаты эксперимента:

Проба	Число капель
N1	N2	Nсреднее
вода
			22,5
			20,5

Обработка экспериментальных данных:

Исходные данные.

Плотность и поверхностное натяжение воды

Т, К	s0×10^-^3, Дж/м^2	d0×10^-^3, кг/м^3
	72,75	0,9982

Плотность ПАВ

ПАВ	d×10^-3, кг/м^3
Амиловый спирт	0,8144

Вычисление величины поверхностного натяжения s:

,

2. Полученные результаты:

№	sср ×10^-3, Дж/м^2	С, моль/л
	72,750
	48,500	0,00625
	53,232	0,0125
	54,563	0,025
	60,625	0,05

3. График изотермы поверхностного натяжения s_ср= f (С).

4. Определение постоянных уравнения Шишковского:

D s = s₀ - s_i = a ln(bC_i +1)

n	σ	Моль/л	Kn	Kср
	72,750		1,3	1,3
	48,500	0,00625	1,3
	53,232	0,0125	1,3
	54,563	0,025
	60,625	0,05

Рассчёт постоянной а уравнения Шишковского (характеризующей предельную адсорбцию ПАВ на поверхности):

12,125*10^-3/ln(2)=17,45 *10 ^-3Дж/м²

5.Вычисление постоянной b (характеризующей адсорбционную способность вещества в разбавленных растворах) для каждой концентрации (определенной графически)

=((2)¹-1)/ 0,05 =160

n					Ср.
bn

берем среднее арифметическое значение:

5. Определение значения удельной адсорбции Г _n для всех концентраций раствора.

Расчет значения Г_n по уравнению:

=3,2

Результаты:

№	С, моль/л	s×10^3, Дж/м^2	Г10^-6, моль/м^2	-yn/Cn, Дж/моль
	0,00625	48,500	3,2
	0,0125	53,232	2,75
	0,025	54,563	2,01
	0,05	60,625	1,72

6. Построение изотермы адсорбции в координатах Г = f(C) и определение предельного значения удельной адсорбции Г_∞

моль/м²

=3,2* моль/м²

7. Рассчитать площадь, занимаемую одной молекулой ПАВ по уравнению:

8. Рассчитать длину молекулы по уравнению: , М – молярная масса ПАВ, г/моль.

Дата добавления: 2015-07-24