Коллоидная химия. Карбаинова С.Н. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

ным натяжением, изменением химических потенциалов компонентов и
величиной гиббсовской адсорбции.
Фундаментальное или общее уравнение Гиббса показывает само-
произвольное снижение удельной поверхностной энергии по мере из-
менения химического потенциала:
dd
ii
Ã
sm
-=×
å
(3.9)
Уравнение (3.9) записано для многокомпонентных систем, однако
практическое использование его не всегда удобно.
Получим выражение для адсорбции одного конкретного вещества.
Для этого запишем уравнение (3.9) для системы из двух компонен-
тов – растворителя 1 и растворенного вещества 2:
11 22
d dd
ÃÃ
s mm
. (3.10)
В разбавленном растворе
1
m
меняется слабо при изменении кон-
центрации растворенного вещества
1
const
m
»
, а
1
d0
m
»
.
Для разбавленного раствора имеем:
22
dd
Ã
sm
=-
, (3.11)
зная, что
0
22
ln
i
RTC
mm
=+ ,
2
2
2
d
d
C
RT
C
m
=× получим
d
d
C
Ã
RTC
s
=-×
. (3.12)
Уравнение Гиббса (3.12) является одним из основных уравнений
адсорбции. Оно характеризует избыточную адсорбцию в зависимости от
C
,
T
и изменения поверхностного натяжения
s
.
Пользуясь 1) уравнением Гиббса (3.12) и 2) зная изотерму поверх-
ностного натяжения, доступную экспериментальному определению,
можно получить изотерму адсорбции данного вещества.
Из уравнения Гиббса (3.12) следует, что для нахождения величин
адсорбции
Ã
при разных концентрациях нужно знать величину произ-
водной
d
d
C
s
. Для этого полученную изотерму поверхностного натя-
жения графически дифференцируют, то есть находят значение произ-
водной для ряда точек на кривой.
На рис.(3.3) показана касательная, проведенная к изотерме поверх-
ностного натяжения в произвольной точке а, и прямая параллельная оси
абсцисс.
Из рис.(3.3) видно
d
d
tg
C
s
a
-=;
Z
tg
C
a
=
, следовательно
d
d
Z
CC
s
-=
.
Подставив значение
d
d
C
s
-
в уравнение Гиббса, получим:

Страницы