Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 32 стр.

     42. Определите поверхностное натяжение органического растворителя при 273, 350 и
390 К. Примите, что полная поверхностная энергия не зависит от температуры и для бензола
равна 62,5 мДж/м2. Температурный коэффициент dσ/dT=- 0,25 мДж/(м2К).
     43. Вычислите площадь, занимаемую 1 молем ПАВ при преобразовании насыщенного
монослоя, если известно, что молекулярная масса ПАВ 72, ρ = 0,9 г/см3, толщина слоя δ = 8,5
Ао.

            4. КОЛЛОИДНЫЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
      Коллоидные ПАВ обладают комплексом уникальных поверхностных и объемных
свойств. Растворы коллоидных ПАВ способны образовывать кристаллы и эмульсии, смачи-
вать поверхности, удалять загрязнения. Их действие проявляется при небольших концентра-
циях, составляющих порой сотые доли процента. Умелое применение коллоидных ПАВ в
промышленности позволяет интенсифицировать технологические процессы, повышать каче-
ство выпускаемой продукции, экономить сырье и энергетические ресурсы.
                             Особенности коллоидных ПАВ
      Коллоидными называют такие ПАВ, молекулы которых способны образовывать ми-
целлы.

     Мицеллы- это агрегаты из десятков молекул ПАВ (рис.4.I).




                            Рис. 4.I . Состояние коллоидных ПАВ в растворе:
1-адсорбционный слой на границе раздела фаз; 2-истинный раствор; 3-коллоидный раствор (пластинчатая ми-
                                                  целла)

     Коллоидные ПАВ находятся в трех различных состояниях: на поверхности раздела фаз
в виде адсорбционного слоя, в качестве истинного и коллоидного растворов.
     Различное состояние молекул ПАВ можно представить в виде схемы:
                Поверхность         Истинный      Коллоидный
                раздела фаз ↔       раствор ↔     раствор, мицеллы (4.1)
     Условие (4.1) означает, что истинный раствор переходит в коллоидный, состоящий из
мицелл. Поэтому коллоидные ПАВ называют еще мицеллярными.
     Число молекул ПАВ в мицеллах обычно составляет 50-100, а мицеллярная масса равна
10 – 105.
  3

     Мицеллы коллоидных ПАВ формируют дисперсную фазу; образуются границы раздела
между мицеллой и растворителем – дисперсионной средой. Растворы этого класса ПАВ об-
ладают и дисперсностью, и гетерогенностью, т.е. основными признаками коллоидных рас-
творов.
     Мицеллы образуют частицы коллоидных размеров. Гидрофильная наружная оболочка
мицелл состоит из полярных групп молекул ПАВ, эта оболочка экранирует неполярное ядро
и резко снижает поверхностное натяжение σ на границе мицелла- растворитель. При этом
соблюдается условие
                            ∆G = ∆Η − Τ∆S< 0                 (4.2)
                                    или ∆Н - Т∆S < 0,