Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 16 стр.

затратить на увеличение поверхности на 1 см 2 (или на образование этой поверхности), вы-
раженная в н/м, численно равная свободной поверхностной энергии на 1 см 2 поверхности,
называется поверхностным натяжением σ. Поверхностное натяжение с повышением темпе-
ратуры уменьшается, и в критической точке, при которой поверхность раздела “жидкость –
пар” исчезает, поверхностное натяжение равно нулю. Чем меньше σ на границе раздела двух
жидкостей σ 1,2, тем выше взаимная растворимость и при критической температуре по пра-
вилу Антонова поверхностное натяжение σ1,2 на границе двух взаимно ограниченных рас-
творимых жидкостей равно разности поверхностных натяжений этих жидкостей на границе с
воздухом
                              σ 1,2 = σ 1 - σ 2                (2.1)
      Процессы, происходящие на поверхности раздела фаз, называются поверхностными
явлениями (смачивание, адсорбция).
      Поверхностные явления зависят от природы вещества и величины поверхности.
      Если для чистых индивидуальных веществ величина σ имеет определенное значение,
то для растворов σ зависит не только от природы жидкости-растворителя, второй гранича-
щей среды, температуры, но и от природы и количественного содержания растворенного ве-
щества.
      Обозначим через σ0 поверхностное натяжение растворителя, через σ - поверхностное
натяжение раствора. При растворении вероятны следующие случаи:
      1) σ > σо - растворенное вещество (ПИВ) повышает поверхностное натяжение раство-
рителя;
      2) σ = σ о - растворенное вещество не изменяет поверхностного натяжения растворите-
ля;
      3) σ < σ 0 - растворенное вещество (ПАВ) понижает поверхностное натяжение раство-
рителя.
      На рис. 2.1 приведены кривые изменения σ в зависимости от концентрации растворен-
ного вещества (при Т - const).
      При больших концентрациях кривая 3 стремится к постоянному значению. В этих ус-
ловиях на поверхности образуется плотный мономолекулярный слой ПАВ.
      Любая поверхность раздела фаз обладает свободной поверхностной энергией, т.к. меж-
молекулярные силы сцепления в граничных фазах неодинаковы. Интенсивность межмолеку-
лярных сил внутри данной фазы можно характеризовать каким-либо свойством, зависящим
от сил сцепления между молекулами, например дипольным моментом µ, диэлектрической
проницаемостью ε или поверхностным натяжением на границе с другой определенной фазой
σ1,2.

                              σ                                  1

                                                                 2

                                                                 3




                            Рис. 2.1.Зависимость σ от концентрации раствора:
                           1,2 – кривые для поверхностно-инактивных веществ;
                              3 - кривая для поверхностно-активных веществ
         Удельная свободная энергия, поверхностная энергия σ1,2 определяется соотношением σ
1,2   = σ1 - σ2, где σ 1 и σ 2 - удельная свободная поверхностная энергия (поверхностное натя-