Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии. Балдынова Ф.П - 29 стр.

тивная удельная поверхность Sуд. Если известна S0 – пло-           ние и находятся в растворе в избытке. Эту особенность ад-
щадь, занимаемая одной молекулой газа или ПАВ в насы-              сорбции ионов называют правилом Панета-Фаянса.
щенном монослое, то:                                                     В случае обменной адсорбции между твердой поверх-
                  Sуд = α∞ ·S0·NА,                       (II-4)    ностью (частицей) и раствором происходит обратимый и
где NА – число Авогадро.                                           эквивалентный обмен ионами одного и того же знака.
      Уравнение БЭТ (Брунауэр, Эммет, Теллер):                           Явление адсорбции на границе с жидкой фазой описы-
             α= α∞· с(р/рѕ )/(1-р/рѕ)·[ (1+р/рѕ (с-1)] , (II-5)                      вается уравнением Гиббса:
где с – константа, р – равновесное давление пара в окру-                                Г= - С/RT · dσ/dc,              (ІІ-6)
жающем пространстве при заданных условиях, рѕ –давление            где Г- избыточная адсорбция, моль/ м2, Т - абсолютная
насыщенного пара при данной температуре.                           температура; R - универсальная газовая постоянная, С -
      Согласно теории БЭТ на активных точках поверхно-             равновесная концентрация раствора, моль/м3.
сти адсорбента при определенных условиях могут образо-                   Производная (-dσ/dc) = g является мерой поверхност-
вываться конденсированные полимолекулярные слои.                   ной активности.
      Адсорбция на жидкой поверхности может приводить                    Для ПАВ поверхностная активность g > 0, а для ПИВ
как к уменьшению поверхностного натяжения (например,               g < 0. В случае водных растворов ПАВ величина поверхно-
при адсорбции ПАВ), так и к его увеличению (например,              стной активности зависит от длины углеводородного ради-
при адсорбции ПИВ), или не изменить его (растворы саха-            кала. По правилу Траубе – Дюкло в гомологическом ряду
ров в воде).                                                       жирных кислот или спиртов поверхностная активность уве-
      Адсорбция кислорода на поверхности мелких порош-             личивается в 3-3,5 раза с удлинением ПАВ на одну группу –
ков и аэрозолей в ряде случаев приводит к резкому ускоре-          CH2.
нию процесса окисления дисперсной фазы, что может стать                  Зависимость поверхностного натяжения раствора от
причиной самовозгорания и даже взрыва, например, мелко-            концентрации ПАВ отражается эмпирическим уравнением
дисперсной муки, мучной, сахарной пыли и т. п. Адсорбция           Шишковского:
ионов из растворов важна, по крайней мере, в двух отноше-                           σ = σ0–в · ln(1+К·с),               (ІІ-7)
ниях. Благодаря адсорбции ионов, частицы дисперсной сис-           где σ0; σ – поверхностное натяжение чистого растворителя и
темы типа твердые частицы- жидкость приобретают двой-              раствора на границе с воздухом соответственно; в - кон-
ной электрический слой (ДЭС). Адсорбция ионов является             станта, К- константа адсорбции, с - концентрация вещества
основой ионообменной хроматографии.                                в растворе.
      Различают избирательную и обменную адсорбцию ио-                   Уравнение Шишковского справедливо при умеренных
нов. Суть избирательной адсорбции состоит в том, что на            концентрациях, для больших концентраций поверхностное
поверхности твердого тела адсорбируются из раствора те             натяжение стремится к отрицательным значениям.
ионы, которые могут достраивать кристаллическую решет-                   К поверхностным явлениям, снижающим поверхност-
ку твердого тела, образуют с ним нерастворимое соедине-            ное натяжение, кроме адсорбции относят адгезию, смачива-
                                                                   ние и растекание.

                                                              59   60