Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 55 стр.

путем логарифмирования α, а потом уже по калибровочной кривой Геллера, т.е по графику α
= f (диаметра частиц), находят размер частиц:
                                      lg( Dλ1 / Dλ2 ) lg 0,1704
                                 α=                   =           ;
                                        lg( λ2 / λ1 )   lg 0,6176
                         α = 1,2314 / 1,7907 = 0,7686 / 0,2093 = 3,6722.
      Задача 30. Вычислить степень адсорбции фенола на поверхности капель эмульгиро-
ванного масла по экспериментальным данным в зависимости поверхностного натяжения
водного фенола от его концентрации:
                С⋅103, моль/м3             0,05         0,127          0,263     0,496
                σ⋅103, Дж/м2              67,88         60,10          51,58     44,97
     Решение. Согласно уравнению Гиббса
                                                   С dσ
                                           Г=−       ⋅   ,
                                                   RT dC
           dσ
величина        при С → 0 называется поверхностной активностью вещества (в данном случае
           dC
фенола) и может быть определена как тангенс угла наклона касательной к кривой σ = f(С) в
точке, где С = 0. Строим кривую σ = f f(С). тангенс угла наклона касательной в точке С = 0 и
tg α = 0,0967.
       Вычисляем:
                            C             0,496
                     Г=        tgα =                0,0967 = 1,936 ⋅ 10 −5 моль / м 2 ,
                           RT          8,314 ⋅ 298
или с учетом молекулярной массы фенола Mr = 94
                                 Г = 1,936 ⋅ 10 −5 ⋅ 94 = 1,82 ⋅ 10 −3 г / м 2 .
      Задача 31. Вычислить предельную адсорбцию Г∞ , длину δ молекулы и площадь Sмол,
занимаемую молекулой валериановой кислоты С4Н9СООН на поверхности раздела водный
раствор - воздух при Т = 350 К и концентрации раствора С = 0,001 кмоль/м3, если известны
константы уравнения Шишковского: а = 17,7⋅10-3; b = 19,72. Плотность валериановой кисло-
ты ρ = 0,942⋅103 кг/м3.
      Решение. По уравнению Шишковского
                                          σ = σ 0 − a ln(1 + bC ).
После дифференцирования получаем
                                             dσ             ab
                                                   =−            ,
                                             dC         1 + bC
    подстановка правой части этого уравнения в уравнение Гиббса приводит к выражению
                                                   ab        C
                                             Г=         ⋅          .
                                                   RT 1 + bC
               При сопоставлении последнего уравнения с уравнением Лэнгмюра
                                                            rC
                                              Г = Г∞
                                                          1 + rC
видим, что
                                        k = b = 19,72 м 3 / кмоль
                                a        17,7 ⋅ 10 −3
                        Г∞ =        =                       = 6,08 ⋅ 10 − 9 кмоль / м 2 ;
                               RT 8,314 ⋅ 10 ⋅ 350
                                                 3


                                   1                    1                         − 20
                       S мол =          =            −9              26 = 27 ⋅ 10      м2 ,
                                Г ∞ N A 6,08 ⋅ 10 ⋅ 6,02 ⋅ 10
                                 МГ ∞     102 ⋅ 6,08 ⋅ 10 −9
                            δ=          =                    = 6,6 ⋅ 10 −10 м.
                                  ρ         0,942 ⋅ 10  3