Коллоидная химия. Письменко В.Т - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

9
Дифильные молекулы, попадая в воду, на границе раздела фаз ориенти-
руются полярными группами (гидрофильными) в воду, а неполярными угле-
водородными радикалами (гидрофобными) в воздух, так как сродство их с
газообразной фазой больше, чем с водой. Интенсивность межмолекулярных
сил в газе невелика, и поэтому газ или пар условно можно считать неполяр-
ной
фазой.
Примером ПАВ в водных растворах могут служить многие органические
соединения: жирные кислоты с достаточно длинными углеводородными ра-
дикалами, соли этих кислот, сульфокислоты и их соли, аминокислоты, высо-
комолекулярные спирты, амины. У всех у них углеводородный радикал вы-
ступает в роли гидрофобной группы (плохо растворяется в воде), а полярные
группы –
в роли гидрофильных групп.
Все поверхностно-активные вещества делятся на две группы: ионогенные
(диссоциируют на ионы) и неионогенные ПАВ. В свою очередь ионогенные
ПАВ в зависимости от характера образующихся при диссоциации в водных
растворах длинноцепочечных ионов можно разделить на анионоактивные и
катионоактивные поверхностно-активные вещества. Кроме того, имеются
еще и
амфолитные или амфотерные ПАВ, которые содержат в молекуле две
активные группы – анион и катион.
Концентрируясь на поверхности раздела фаз, дифильные молекулы ПАВ,
например молекулы этилового спирта, понижают поверхностное натяжение,
так как этиловый спирт обладает меньшим поверхностным натяжением, чем
вода.
Таким образом, самопроизвольное понижение поверхностного натяже-
ния водных растворов поверхностно-активными
веществами – следствие их
концентрирования на поверхности раздела фаз, т.е. адсорбции.
Следует отметить, что полного разделения растворенного вещества меж-
ду поверхностным слоем и объемом раствора не происходит. Возникающая
разность концентраций растворенного вещества в поверхностном слое и в
объеме раствора, приведет к направленной диффузии частиц из поверхност-
ного слоя в объем
раствора (и наоборот). Со временем устанавливается под-
вижное адсорбционное равновесие между равновесной концентрацией рас-
творенного вещества в поверхностном слое и равновесной концентрацией в
объеме раствора, соответствующее данной температуре. Таким образом, яв-
ление адсорбции всегда связано с границей раздела фаз.
Адсорбция – процесс самопроизвольный, сопровождающийся уменьше-
нием свободной поверхностной энергии (за счет
уменьшения поверхностного
натяжения) и как результат – система переходит в более устойчивое рав-
новесное состояние.
Количество адсорбированного вещества обычно определяется избытком
вещества на границе фаз по сравнению с равновесным количеством. Избы-
ток вещества в молях, отнесенный к 1 см
2
(или 1 м
2
) поверхности – называ-
ют адсорбцией. Ее обозначают чаще всего буквой Г и рассчитывают по
формуле:

Страницы