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
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ВОЛЬНОЕ ДЕЛО ФОНД
| 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 Значение производной в уравнении Гиббса находят по построению эксперимен- тальной зависимости поверхностного натяжения от концентрации, и нахождению тангенса угла наклона: Γ = − 𝐶 𝑅𝑇 𝑑𝜎 𝑑𝐶 (рис.15 слева) или Γ = − 1 𝑅𝑇 𝑑𝜎 𝑑𝑙𝑛𝐶 (рис. 15 справа). Рис. 15. График адсорбции от концентрации ПАВ Более точные значения получаются при построении линейного графика в лога- рифмических координатах. Данное уравнение можно перезаписать с помощью ко- эффициентов A и B, где 𝐴 = 1 Γ ∞ 𝑁 𝐴 – площадь приходящаяся на одну молекулу, Γ ∞ – предельная адсорбция (значение Г на плато ). Если перезаписать то же самое уравнение в виде 𝐶 Γ = 𝐶 Γ ∞ + 1 𝐵Γ ∞ (77) то его уже можно будет представить в виде линейной зависимости (рис. 16). Рис. 16. График зависимости адсорбции в обратных координатах Из этого вида уравнения, мы можем понять, что коэффициент B отвечает за взаимодействие между молекулами. Рассмотрим поверхностную активность для ряда спиртов (рис.17). Проанализи- ровав графики можно увидеть, что для соседних в гомологическом ряду веществ 𝐵 𝑛+1 /𝐵 𝑛 ∼ 3 . Данное соотношение носит название правило Дюкло-Траубе. Для поверхностно неактивных веществ, совсем другие соотношение, что выража- ется в том, что понизить значения поверхностного натяжения с помощью ПАВ мы 34 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 можем в несколько раз, а вот повысить с помощью поверхностно инактивных ве- ществ (ПИВ) поверхностное натяжение мы можем только на несколько процентов. Происходить это может, например, при добавлении раствора NaCl, при этом ионы концентрируются в поверхностном слое и тем самым усиливают его слой. Рис. 17. Зависимость поверхностной активность ряда спиртов от концентрации Термодинамика поверхностных явлений, Уравнение Шишковского и Ленгмюра. Учтем собственные размеры адсорбированных молекул и их взаимное отталки- вание, тогда при предельном значении Γ 𝑚𝑎𝑥 (больших концентрациях) мы можем записать уравнение Гиббса и проинтегрировать его: 𝑅𝑇 Γ 𝑚𝑎𝑥 = − 𝑑𝜎 𝑑𝑙𝑛𝑐 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡 (78) Милнер показал, что двухмерное состояние характеризуются двухмерным давле- нием: 𝜋 = −∆𝜎 = 𝑅𝑇 Γ 𝑚𝑎𝑥 𝑙𝑛𝑐 + 𝐵 (79) Шишковский в свою очередь экспериментально выводит уравнение 𝜋 = −∆𝜎 = 𝑏𝑙𝑛(𝐴𝑐 + 1) (80) Уравнение Шишковского хорошо удовлетворяет двум предельным условиям: ли- нейной зависимости (область Генри) и области высоких концентраций. В области Генри (малые концентрации 𝑐 << 1/𝐴) логарифм может быть разло- жен в ряд, что даст 𝜋 = −∆𝜎 ≈ 𝐴𝑏𝑐 (81) 35 жүктеу/скачать 3,75 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|