Физическая и коллоидная химия. Бобринская Е.В - 61 стр.

UptoLike

недиссоциативной адсорбции на энергетически однородной поверхности в
отсутствие какого-либо взаимодействия между частицами адсорбата:
kc
1
сk
+
Γ
. (5-7)
Следует лишь принять, что b = RT
Γ
, где
Γ
- предельное значение
адсорбции с образованием монослоя, a k имеет смысл константы
адсорбционного равновесия.
Уравнение (5-7) удобно преобразовать к следующему виду:
kc
111
∞∞
Γ
+
Γ
=
Γ
. (5-8)
Это позволяет , перестроив зависимость Г = Г(с) в координатах 1/Г от
1/с, найти как
Γ
, так и k. По величине
Γ
можно оценить площадь S
0
,
приходящуюся на одну молекулу ПАВ в монослое:
Γ
=
A
0
N
1
S , (5-9)
где N
A
= 6.02*10
23
част ./моль - число Авогадро . Зная молярную массу М
поверхностно-активного вещества и его плотность d, несложно найти и
толщину монослоя δ, т.е. средний размер молекулы ПАВ при ее
вертикальной ориентации:
d
М
Γ
. (5-10)
Задача работы : определение поверхностного натяжения серии водных
растворов ПАВ, расчет адсорбции ПАВ на границе вода - воздух, проверка
применимости уравнений Л енгмюра и Шишковского.
Оборудование , материалы: прибор для измерения поверхностного
натяжения жидкости (сталагмометр), термометр, набор мерной посуды для
приготовления растворов, 5 колб на 50 - 100 см
3
, раствор СН
3
СООН (2М ).
Выполнение работы
1. Готовят последовательным разбавлением по 50 см
3
водных растворов
СН
3
СООН с концентрацией: 0.25; 0.50; 1.00 и 1.50 М . По указанию
преподавателя в качестве ПАВ могут быть использованы и спирты -
этиловый, пропиловый, бутиловый или амиловый. Для них концентрации
следует уменьшить в 2-3 раза . Измеряют температуру растворов.
2. Заполняют сталагмометр (рис.5-1) дистиллированной водой. Для
этого следует , опустив кончик капиллярной трубки (1) в стакан с Н
2
О
(дист .)
, поднять воду с помощью резиновой груши (2) выше метки (3), после
чего перекрыть кран (4). Винтовой зажим (5) при этом закрыт.
3. Осторожно открывая зажим (5), необходимо добиться медленного
вытекания воды из капилляра - не более 1 капли в 2 секунды, и провести
отсчет числа капель, отвечающего прохождению уровня воды между
недиссоциативной адсорбции на энергетически однородной поверхности в
отсутствие какого-либо взаимодействия между частицами адсорбата:
                                      k ⋅с
                             Γ =Γ∞ ⋅         .                      (5-7)
                                     1 +kc
     Следует лишь принять, что b = RT Γ ∞ , где Γ ∞ - предельное значение
адсорбции с образованием монослоя, a k имеет смысл константы
адсорбционного равновесия.
     Уравнение (5-7) удобно преобразовать к следующему виду:
                             1   1       1
                               =    +          .                   (5-8)
                            Γ Γ ∞ Γ ∞ kc
     Это позволяет, перестроив зависимость Г = Г(с) в координатах 1/Г от
1/с, найти как Γ∞ , так и k. По величине Γ∞ можно оценить площадь S0 ,
приходящуюся на одну молекулу ПАВ в монослое:
                                          1
                                 S0 =            ,                  (5-9)
                                       N A Γ∞
                 23
где NA = 6.02*10 част./моль - число Авогадро. Зная молярную массу М
поверхностно-активного вещества и его плотность d, несложно найти и
толщину монослоя δ, т.е. средний размер молекулы ПАВ при ее
вертикальной ориентации:
                                       М ⋅ Γ∞
                                   δ=             .               (5-10)
                                           d

    Задача работы: определение поверхностного натяжения серии водных
растворов ПАВ, расчет адсорбции ПАВ на границе вода - воздух, проверка
применимости уравнений Ленгмюра и Шишковского.
    Оборудование, материалы: прибор для измерения поверхностного
натяжения жидкости (сталагмометр), термометр, набор мерной посуды для
приготовления растворов, 5 колб на 50 - 100 см3 , раствор СН3 СООН (2М).

                                Выполнение работы
        1. Готовят последовательным разбавлением по 50 см3 водных растворов
СН3 СООН с концентрацией: 0.25; 0.50; 1.00 и 1.50 М. По указанию
преподавателя в качестве ПАВ могут быть использованы и спирты -
этиловый, пропиловый, бутиловый или амиловый. Для них концентрации
следует уменьшить в 2-3 раза. Измеряют температуру растворов.
        2. Заполняют сталагмометр (рис.5-1) дистиллированной водой. Для
этого следует, опустив кончик капиллярной трубки (1) в стакан с        Н2О
(дист.), поднять воду с помощью резиновой груши (2) выше метки (3), после
чего перекрыть кран (4). Винтовой зажим (5) при этом закрыт.
3. Осторожно открывая зажим (5), необходимо добиться медленного
вытекания воды из капилляра - не более 1 капли в 2 секунды, и провести
отсчет числа капель, отвечающего прохождению уровня воды между