Методические указания (с программой) и контрольные задания по коллоидной химии. Часть 1. Цыренова С.Б - 15 стр.

сорбция а∞ вычисляется графически по линейной форме               Если вещество, адсорбируясь, понижает поверхност-
уравнения БЭТ:                                              ное натяжение данной границы раздела фаз, то оно поверх-
                                                            ностно активно; поверхностная активность G>0 и адсорбция
                                                            Г>0, т. е. происходит накопление молекул этого вещества на
      Зная а∞ и приняв S0 для молекулы азота при низких     данной поверхности раздела. На границе раздела вода-
температурах равным 16,5-10'20 м2, можно вычислить SУД по   воздух (пар) или вода-масло поверхностно активными ве-
уравнению Sуд = S0 ⋅Na a∞.                                  ществами будут: органические кислоты, спирты, нитро- и
      В случае тонкопористых адсорбентов (радиус пор по-    сульфопроизводные, амины, белки, мыла и моющие веще-
рядка 10-9 м) трудно говорить о правильном заполнении ад-   ства.
сорбционных слоев, как при адсорбции на гладких поверх-           Если вещество при введении его в раствор повышает
ностях. Способность к адсорбции увеличивается с умень-      поверхностное натяжение данной поверхности раздела фаз,
шением радиуса пор; в местах сужения пор адсорбция будет    то это вещество поверхностно неактивно; поверхностная
повышена по сравнению с адсорбцией в более широкой час-     активность G<0 и адсорбция Г<0. На границе раздела вода-
ти пор. Поэтому применение уравнения БЭТ для расчета        воздух (пар) или вода-масло поверхностно-неактивными
адсорбции мелкопористыми адсорбентами затруднено, а         веществами будут минеральные соли, кислоты, основания.
определение удельной активной поверхности адсорбента Sуд          Зависимость поверхностного натяжения раствора от
                                                            концентрации поверхностно-активного вещества выражает-
по а∞, не всегда дает правильные результаты.
      Явление адсорбции на границе с жидкой фазой описы-    ся эмпирическим уравнением Шишковского: ∆σ=σо-σ=A\n
вается также теоретическим уравнением Гиббса. Адсорбция     (\+kC), где σо и а - поверхностное натяжение чистого рас-
вещества на поверхности раздела фаз обозначается Г (в       творителя и раствора на границе с воздухом (паром); А -
моль/м2) и зависит от равновесной концентрации вещества в   константа, мало изменяющаяся для разных веществ; k - ин-
растворе (С). Уравнение Гиббса выражает распределение       дивидуальная константа, характеризующая поверхностную
адсорбированного вещества между фазой и поверхностью        активность вещества; С - концентрация вещества в раство-
раздела фаз:                                                ре.
                                                                  Следует обратить внимание на то, что уравнение ад-
                                                            сорбции Гиббса, выведенное на основе термодинамических
                                                            представлений, и закон мономолекулярной адсорбции, от-
                                                            крытый Лэнгмюром, в сущности своей тождественны, так
Величина           называется поверхностной активно-        как выражают распределение поверхностно-активного ве-
стью. Мерой поверхностной активности принято считать        щества между объемом одной из фаз и межфазной поверх-
при С→0                                                     ностью. Указанное обстоятельство легко подтвердить тем,
                                                            что, пользуясь уравнением Шишковского, можно перейти
                                  .                         от уравнения Гиббса к уравнению Лэнгмюра.
                                                                                   σ = σ0 – a ln (1+ bc)