Коллоидная химия. Кудряшов С.Ю - 24 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

4. АДСОРБЦИЯ СПИРТА НА ПОВЕРХНОСТИ
«РАСТВОР – ВОЗДУХ»
Цель работы: изучить зависимость поверхностного натяжения вод-
ных растворов спиртов от концентрации, построить изотермы адсорбции
спиртов на поверхности «раствор – воздух», вычислить толщину плотного
адсорбционного монослоя молекул спирта и площадку, приходящуюся на
одну молекулу спирта в плотном монослое.
Теоретическое введение
На поверхности межфазного раздела «жидкость – газ» концентриру-
ются (адсорбируются) поверхностно-активные вещества (ПАВ). Поверхно-
стно-активными по отношению к поверхности «раствор – воздух» являют-
ся вещества с дифильным строением молекул, состоящие из полярной
(гидрофильной) части и неполярного углеводородного радикала, напри-
мер, спирты, аминокислоты, белки, органические кислоты, амины. Адсор-
бируясь, ПАВ снижает поверхностное натяжение раствора по сравне-
нию с чистым растворителем, имеющим поверхностное натяжение
σ
o
σ
.
Снижение тем больше, чем больше концентрация ПАВ в растворе. По-
верхностное натяжение идеального раствора связано с величиной избы-
точной гиббсовской адсорбции ПАВ уравнением Гиббса:
σ
c
RT
c
d
d
σ
⋅−=Γ
. (4.1)
(
)
c
σ
Следовательно, имея зависимость
– изотерму поверхностного
натяжения, можно получить изотерму адсорбции ПАВ на поверхности
«раствор – воздух» .
()
cΓ
Изотерма адсорбции на границе «жидкий раствор – газ» может быть
описана также уравнением Ленгмюра:
c
K
cK
⋅
⋅
Γ=Γ
∞
1
, (4.2)
где – равновесная концентрация ПАВ в растворе,
c
K
– константа адсорб-
ционного равновесия, численно равная отношению константы скорости
адсорбции к константе к константе скорости десорбции, – предельная
адсорбция, соответствующая образованию на поверхности плотного моно-
молекулярного слоя вертикально ориентированных молекул ПАВ.
∞
Γ
24

Страницы