Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии. Горбачук В.В - 67 стр.

UptoLike

гомологического ряда ПАВ, которое не должно сильно отличаться от
3,2-3,4.
Работа 4. Адсорбция ПАВ из растворов и определение удельной
поверхности адсорбента.
Цель работы: Измерение поверхностного натяжения и изотермы
адсорбции для водных растворов поверхностно-активных веществ на
границе с воздухом; вычисление площади поперечного сечения
молекулы ПАВ в насыщенном адсорбционном слое; расчет удельной
поверхности адсорбента.
Порядок выполнения работы
: Для выполнения работы в
тщательно вымытых колбах готовят путем последовательных
разбавлений растворы ПАВ (по заданию преподавателя). При этом
растворы трех первых концентраций необходимо сразу приготовить в
количествах, достаточных для изучения адсорбции на активированном
угле.
Так как равновесная адсорбция бутилового спирта на угле
достигается через 1,5 часа, необходимо поставить опыты по адсорбции
на угле заблаговременно. Для этого активированный уголь
предварительно хорошо измельчают в ступке, берут навески (по указа-
нию преподавателя), помещают в колбы с растворами бутилового спирта
трех первых концентраций (по 30 мл), тщательно перемешивают и
оставляют стоять до начала измерений (не
менее чем на 1,5 часа). После
этого приступают к измерениям поверхностного натяжения в чистых
(без угля) водных растворах ПАВ. При этом, начиная с чистой воды и
переходя к растворам все возрастающей концентрации, определяют
наибольшее давление (
Δ
Н), при котором из капиллярного конца пипетки
проскакивает пузырек воздуха. Каждое измерение повторяют не менее
3-5 раз.
По известному при данной температуре (регистрируют t°С воды в
термостате) поверхностному натяжению воды (таблица 9) рассчитывают
поверхностное натяжение растворов и строят в крупном масштабе
график
σ
= f (С). По этой кривой графически, с помощью уравнения
Гиббса (уравнение 4) рассчитывают адсорбционную изотерму Г = f (С),
которую также наносят на график.
По уравнению Ленгмюра (уравнение 7) рассчитывают значение
предельной адсорбции Г
, затем вычисляют площадь поперечного
сечения q (по уравнению 8) молекулы ПАВ.
После того как растворы бутилового спирта стояли с углем в
течение 1,5-2 часов, их фильтруют и определяют поверхностное
натяжение σ. Затем находят равновесную концентрацию растворов по
изотерме поверхностного натяжения, полученной в первой части ра-
боты.
Рассчитывают для каждой концентрации адсорбцию на
угле.
Количество ПАВ, адсорбированное 1 граммом угля, равно
гомологического ряда ПАВ, которое не должно сильно отличаться от
3,2-3,4.

  Работа 4. Адсорбция ПАВ из растворов и определение удельной
                    поверхности адсорбента.

       Цель работы: Измерение поверхностного натяжения и изотермы
адсорбции для водных растворов поверхностно-активных веществ на
границе с воздухом; вычисление площади поперечного сечения
молекулы ПАВ в насыщенном адсорбционном слое; расчет удельной
поверхности адсорбента.
       Порядок выполнения работы: Для выполнения работы в
тщательно вымытых колбах готовят путем последовательных
разбавлений растворы ПАВ (по заданию преподавателя). При этом
растворы трех первых концентраций необходимо сразу приготовить в
количествах, достаточных для изучения адсорбции на активированном
угле.
       Так как равновесная адсорбция бутилового спирта на угле
достигается через 1,5 часа, необходимо поставить опыты по адсорбции
на угле заблаговременно. Для этого активированный уголь
предварительно хорошо измельчают в ступке, берут навески (по указа-
нию преподавателя), помещают в колбы с растворами бутилового спирта
трех первых концентраций (по 30 мл), тщательно перемешивают и
оставляют стоять до начала измерений (не менее чем на 1,5 часа). После
этого приступают к измерениям поверхностного натяжения в чистых
(без угля) водных растворах ПАВ. При этом, начиная с чистой воды и
переходя к растворам все возрастающей концентрации, определяют
наибольшее давление (ΔН), при котором из капиллярного конца пипетки
проскакивает пузырек воздуха. Каждое измерение повторяют не менее
3-5 раз.
       По известному при данной температуре (регистрируют t°С воды в
термостате) поверхностному натяжению воды (таблица 9) рассчитывают
поверхностное натяжение растворов и строят в крупном масштабе
график σ = f (С). По этой кривой графически, с помощью уравнения
Гиббса (уравнение 4) рассчитывают адсорбционную изотерму Г = f (С),
которую также наносят на график.
       По уравнению Ленгмюра (уравнение 7) рассчитывают значение
предельной адсорбции Г∞, затем вычисляют площадь поперечного
сечения q (по уравнению 8) молекулы ПАВ.
          После того как растворы бутилового спирта стояли с углем в
     течение 1,5-2 часов, их фильтруют и определяют поверхностное
  натяжение σ. Затем находят равновесную концентрацию растворов по
   изотерме поверхностного натяжения, полученной в первой части ра-
                                  боты.
       Рассчитывают для каждой концентрации адсорбцию на угле.
Количество ПАВ, адсорбированное 1 граммом угля, равно