Поверхностные явления. Альмяшева О.В - 10 стр.

UptoLike

9
Изотерма поверхностного натяженияэто зависимость поверхност-
ного натяжения растворов от концентрации растворенного вещества при по-
стоянной температуре. Растворенные вещества или понижают поверхностное
натяжение растворителя, и в таком случае их называют поверхностно-
активными веществами (ПАВ), или повышают поверхностное натяжение и
называются поверхностно-инактивными веществами (ПИАВ), или не влияют
на поверхностное
натяжение растворителя.
На рис. 2 представлена σ раствора как функция концентрации С по-
верхностно-активных и поверхностно-инактивных веществ: 1 и 2 – растворы
ПАВ с большей и меньшей поверхностными активностями соответственно, 3
раствор поверхностно-инактивного
вещества.
Разность концентраций растворен-
ного вещества в поверхностном слое и
в таком же слое внутри
объема рас-
твора называют поверхностным из-
бытком этого вещества и обозначают
греческой буквой Γ (гамма). ПАВ по-
ложительно адсорбируются в поверх-
ностном слое и, следовательно, для
них Γ > 0, поскольку это приводит к
уменьшению поверхностного натяжения: dσ/dC < 0. По отношению к воде,
например, поверхностно активны соли жирных кислотмыла.
σ
C
t = const
3
2
1
Рис. 2. Зависимость поверхностного
натяжения раствора σ от концентрации C
Напротив, поверхностно-
инактивные (неактивные) вещества адсорби-
руются отрицательно, т. е. их концентрация в поверхностном слое меньше,
чем в объеме раствора (Г < 0). При этом поверхностное натяжение несколько
возрастает: dσ/dC < 0 в результате того, что в растворах, например сильных
электролитов, поверхностные молекулы воды втягиваются внутрь раствора с
большей силой, чем они же в чистой
воде.
Адсорбция поверхностно-активных веществ уменьшает энергию хими-
ческих связей в поверхностном слое твердого тела и, соответственно, умень-
шает прочность последнего (эффект П. А. Ребиндера). Это явление положе-
но в основу физико-химической механики. В присутствии поверхностно-
активных веществ ускоряются процессы механического разрушения мате-
риалов, а следовательно, облегчается механическая обработка
металлов, бу-
рение горных пород и др.