Конспект подготовлен студентами, не проходил проф. Редактуру и может содержать ошибки. Следите за обновлениями на vk. Com/teachinmsu
жүктеу/скачать 3,75 Mb. Pdf көрінісі
|
colloid-chemistry-M1
| ВОЛЬНОЕ ДЕЛО
ФОНД КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU Полный дифференциал от тех же переменных запишется следующим образом: 𝑑𝑈 = 𝑇 𝑑𝑆 + 𝑆𝑑𝑇 + 𝜎𝑑𝑠 + 𝑠𝑑𝜎 + ∑︁ 𝜇 𝑖 𝑑𝑛 𝑖 + ∑︁ 𝑛 𝑖 𝑑𝜇 𝑖 (66) Объединяя выражения, получаем 𝑆𝑑𝑇 + 𝑠𝑑𝜎 + ∑︁ 𝑛 𝑖 𝑑𝜇 𝑖 = 0 (67) или при 𝑇 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 𝑠𝑑𝜎 + ∑︁ 𝑛 𝑖 𝑑𝜇 𝑖 = 0 (68) Полученное уравнение называется уравнением Гиббса для межфазной поверхно- сти (поверхностного слоя). Все экстенсивные величины поверхности зависят от ее площади, поэтому удоб- нее относить эти параметры к единице площади поверхности. Разделив уравнение Гиббса на площадь поверхности, получим −𝑑𝜎 = ∑︀ 𝑛 𝑖 𝑆 𝑑𝜇 или −𝑑𝜎 = ∑︀ Γ 𝑖 𝑑𝜇 𝑖 , где Γ 𝑖 – поверхностный избыток компонента i в поверхностном слое (по сравнению с его равновесной концентрацией в объемной фазе), то есть величина Гиббсовской адсорбции. Выведенное соотношение является фундаментальным адсорбционным уравнени- ем Гиббса. Это строгое термодинамическое соотношение, написанное для многоком- понентной системы.Однако, практическое его использование неудобно. Например, оно не раскрывает зависимость поверхностного натяжения от адсорбции конкрет- ного вещества при постоянных химических потенциалах других веществ. Единицы величины Гиббсовской адсорбции определяется единицами химическо- го потенциала. Если потенциал отнесен к молю вещества, то величина адсорбции выражается в молях на единицу площади.Адсорбция конкретного вещества при постоянных химических параметрах других веществ: Γ 𝑖 = − (︂ 𝜕𝜎 𝜕𝜇 𝑖 )︂ (69) Принимая во внимание, что 𝜇 𝑖 = 𝜇 0 𝑖 +𝑅𝑇 𝑙𝑛𝑎 𝑖 , где 𝜇 𝑖 и 𝜇 0 𝑖 – равновесное и стандартное значение химического потенциала адсорбата, 𝑎 𝑖 – термодинамическая активность сорбата, а 𝑑𝜇 𝑖 = 𝑅𝑇 𝑑𝑙𝑛𝑎 𝑖 , получим: (︂ 𝜕𝜎 𝜕𝑙𝑛𝑎 𝑖 )︂ = −Γ𝑅𝑇 (70) Γ 𝑖 = − 1 𝑅𝑇 (︂ 𝜕𝜎 𝜕𝑙𝑛𝑎 𝑖 )︂ = − 𝑎 𝑖 𝑅𝑇 (︂ 𝜕𝜎 𝜕𝑎 𝑖 )︂ (71) Данное выражение применяют только когда можно использовать концентрации вместо активностей и пренебречь изменениями концентраций других веществ при изменении концентрации одного вещества. Данному условию удовлетворит разбав- ленный раствор относительно данного компонента. В таком растворе при изменении концентрации растворенного вещества практически не изменяется концентрация 32 жүктеу/скачать 3,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|