КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ
МАТВИЕНКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ
КОНСПЕКТ ПОДГОТОВЛЕН СТУДЕНТАМИ, НЕ ПРОХОДИЛ
ПРОФ РЕДАКТУРУ И МОЖЕТ СОДЕРЖАТЬ ОШИБКИ
СЛЕДИТЕ ЗА ОБНОВЛЕНИЯМИ НА VK.COM/TEACHINMSU
В этой области −
𝑑𝜎
𝑑𝑐
= 𝐺 = 𝐴𝑏 = 𝛿𝑅𝑇 𝑒𝑥𝑝
(︂ ∆𝜇
𝑅𝑇
)︂
, где 𝛿 толщина слоя, а ∆𝜇 – работа
изменения химического потенциала в процессе перехода молекулы из объема на
поверхность. И тогда в данном приближении получаем
Γ =
𝐴𝑏
𝑅𝑇
𝑐
(82)
В область больших концентраций (𝑐 >> 1/𝐴) можно пренебречь 1 под логариф-
мом. Тогда
𝜋 = −∆𝜎 ≈ 𝑏𝑙𝑛(𝐴𝑐) = 𝑏𝑙𝑛𝐴 + 𝑏𝑙𝑛𝐶
(83)
Согласно Милнеру тогда 𝐵 = 𝑏𝑙𝑛𝐴 и 𝑏 = 𝑅𝑇 Γ
𝑚𝑎𝑥
.Получаем:
𝐴 = 𝐺/𝑏 =
𝐺
𝑅𝑇 𝑙𝑛Γ
𝑚𝑎𝑥
= 𝛿𝑒𝑥𝑝
∆𝜇
𝑅𝑇
/Γ
𝑚𝑎𝑥
(84)
Константа 𝐴 определяет крутизну возрастания адсорбции с концентрацией и имеет
смысл адсорбционной активности, связанной с работой адсорбции (рис.18).
Рис. 18. Изотермы поверхностного натяжения от концентрации
Можно показать, что площадка приходящаяся на одну молекулу 𝑠
𝑚𝑖𝑛
= 1/𝑁
𝐴
Γ
𝑚𝑎𝑥
,
где Γ
𝑚𝑎𝑥
= 𝑏/𝑅𝑇
Например, для ряда карбоновых кислот 𝑠 ∼ 0.21нм
2
Проведем
анализ соотношения между величинами Г и 𝑐 во всем интервале кон-
центраций Продифференцировав уравнение Шишковского по с получим
𝑑𝜎
𝑑𝑐
= −
𝐴𝑏
𝐴𝑐 + 1
= −𝑅𝑇 Γ
𝑚𝑎𝑥
𝐴
𝐴𝑐 + 1
(85)
и сопоставив полученное выражение с уравнением Гиббса получаем уравнение Ленг-
мюра изотермы адсорбции:
Γ = Γ
𝑚𝑎𝑥
𝐴
𝐴𝑐 + 1
= Γ
𝑚𝑎𝑥
𝑐
𝛼 + 𝑐
(86)
При малых концентрациях (𝑐 << 1/𝐴) Γ = Γ
𝑚𝑎𝑥
𝐴𝑐
36
Достарыңызбен бөлісу: 
