Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 13 стр.

                            ρ
                          c 
                            ρs 
           a = a∞                          ,                               (6.3)
                         ρ    ρ       
                    1 −  1 + ( c − 1) 
                         ρs   ρ s     
где а∞. - предельная мономолекулярная адсорбция на твердом адсорбенте;
     с - константа уравнения;
     ρ - равновесное давление пара в окружающем пространстве при заданных условиях;
     ρs - давление насыщенного пара при данной температуре.
     Используя уравнение БЭТ в линейной форме при низкотемпературной адсорбции про-
стых веществ можно (азот, аргон, криптон) вычислить Sуд по уравнению (6.2). Применение
уравнения БЭТ для расчета адсорбции мелкопористыми адсорбентами затруднено и опреде-
ление удельной активной поверхности адсорбента Sуд по а∞. не всегда дает правильные ре-
зультаты.
     Явление адсорбции на границе с жидкой фазой описывается уравнением Гиббса:
                                               С dτ
                                          Г=−     ⋅ ,
                                               RT dc
где Г - адсорбция, моль/м2;
     С - равновесная концентрация вещества в растворе;
     Т - абсолютная температура;
     R - универсальная газовая постоянная.
     Величина  − dτ  = G называется поверхностной активностью. Мерой поверхностной ак-
                   dc 
тивности считают     dτ      при С → 0.
                    −  = G
                     dc 
       Если вещество, адсорбируясь, понижает поверхностное натяжение данной границы
раздела фаз, то оно поверхностно активно; поверхностная активность G > 0 и адсорбция Г >
0, т.е. происходит накопление молекул этого вещества на данной поверхности раздела.
       На границе раздела вода-воздух (пар) или вода-масло поверхностно активны органиче-
ские кислоты, спирты, нитро- и сульфопроизводные, амины, белки, мыла и моющие вещест-
ва.
       Если вещество при введении его в раствор повышает поверхностное натяжение данной
поверхности раздела фаз, то оно поверхностно неактивно; поверхностная активность G < 0 и
адсорбция Г < 0. На границе раздела вода-воздух (пар) или вода-масло поверхностно-
неактивными веществами, будут минеральные соли, кислоты, основания.
       Зависимость поверхностного натяжения раствора от концентрации поверхностно-
активного вещества выражается эмпирическим уравнением Шишковского:
                                  ∆σ = σ o − σ = A ln(1 + kc) ,
где σо и σ - поверхностное натяжение чистого растворителя и раствора на границе с возду-
хом (паром);
       А - константа;
       k - индивидуальная константа, характеризующая поверхностную активность вещества;
       c - концентрация вещества в растворе.
       Обратите внимание на то, что уравнение адсорбции Гиббса и уравнение Лэнгмюра то-
ждественны, т.к. они выражают распределение ПАВ между объемом одной из фаз и межфаз-
ной поверхностью. Это можно подтвердить тем, что, пользуясь уравнением Шишковского,
можно перейти от уравнения Гиббса к уравнению Лэнгмюра.
       Полезно знакомство с эмпирическим уравнением Френдлиха:
                                             1   x
                                          kc n = ,
                                                 m