Исследование адсорбции ПАВ на границе раствор-воздух

ПОверхностные явления и адсорбция

Коллоиды - высокодисперсные системы, наиболее существенные свойства которых определяются особенным состоянием вещества на границе раздела фаз. В процессе диспергирования в поверхностном слое увеличивается доля молекул, которые энергетически отличаются от частиц системы.

Обратимая изотермическая работа W образования единицы новой поверхности называется свободной энергией

W= - ΔA=σ·s,

где σ для границы раздела раствор-собственный пар (воздух) равна поверхностному натяжению - силе, которая действует на единицу длины контура, ограничивающего межфазную поверхность, Н/м, Дж/м²;

s - поверхность раздела фаз, м².

При переходе от индивидуальных растворов к растворам, поверхностноенатяжение, как правило изменяется.

Вещества, способные концентрироваться на границе раздела фаз, уменьшая σ, называются поверхностно-активными (ПАВ). Мерой излишнего содержания компонента раствора в поверхностном слое в сравнении с объемом является адсорбция Г.

Лабораторная работа №1

Исследование адсорбции ПАВ на границе раствор-воздух

Цель работы: рассчитать значение предельной адсорбции Г_∞, поверхность, занимаемую молекулой адсорбата в поверхностном слое S₀, толщину адсорбционного слоя δ по экспериментальным данным.

Для измерения поверхностного натяжения можно воспользоваться методом максимального давления пузырька.

В этом случае σ определяется по давлению, при котором происходит отрыв пузырьков воздуха, выдуваемых в исследуемый раствор через капилляр.

Даление Р в момент отрыва пузырька максимальный и связан с поверхностным натяжением соотношением

σ = К·Р (1.1)

где К определяют путем измерения величины Р для жидкости с известным значением σ, например, воды, для которой мН/м при Т=298 К. Зная и , из уравнения (1.1) получим К.

Постоянная К зависит от формы капилляра, его среза и глубины погружения в раствор.

(1.2)

Дата добавления: 2015-07-24