Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
| g = -(дσ/дС )
С → о. 8.5 суретте Беттік әрекетті анықтаудың графикалық әдісі кӛрсетілген.Беткі белсенділік тҧрғысынан барлық заттар екі топқа бӛлінуі мҥмкін Бірінші топқа (дζ/дС) < 0 және, тиісінше, Г > 0 жатады, олар беттік белсенділер деп аталатындар; екінші топқа заттар кіреді((дζ/дС) > 0 және г < 0 болса, олар бет-белсенді емес деп аталады. Сонымен қатар, бҧл бӛлу ӛте шартты екенін тҥсіну қажет, ӛйткені фазалық бӛліну шешуші роль ойнайды, яғни. бір беткі бӛліну ҥшін беткі белсенді зат басқа беткі бӛліну ҥшін-белсенді емес болуы мҥмкін. Бҧл ретте біз судың ерітінділерімен шектелеміз, сондықтан біз судың ерітіндісінің - ауа шекарасына беттік-белсенді заттарды қарастырамыз. Беттік- белсенді зат (ББЗ) термині олардың молекулаларының қҧрылымының салдары болып табылатын судың жоғары беттік белсенділігі бар заттарға қолданылады. Беттік активті 229 8.6. Сурет. Беттік-белсенді заттардың адсорбциясы ауа –ерітінді шекарасында молекулалардың негізгі ерекшелігі дифилдік қҧрылымы болып табылады. Беттік активті молекулада бір мезгілде кӛмірсутекті радикал мен полярлық топ бар. Кӛмірсутекті радикал кез келген сызықтық, тармақталған, шектейтін, қанықпаған, хош иісті, сондай-ақ топтық рӛлде сульфо тобы, карбоксильді топ, гидрокси-топ, амино-топ және т.б. болуы мҥмкін. Химиялық қҧрылымға байланысты барлық беттік активті заттарды екі ірі топқа бӛлуге болады: ионды (суда диссоциацияланатын) және ион емес (суда диссипацияланбаған). Ӛз кезегінде, ионды беттік-белсенді заттар катиондарға бӛлінеді (беттік-белсенді катионның қалыптасуымен диссоциацияланады), аниондар (беттік-белсенді анионның қалыптасуымен диссоциациялануы) және амфотерлік (дисперсиялық ортаға рНқа қатысты немесе беттік-белсенді катионды, немесе беткі белсенді анионның қалыптасуымен диссоциацияланады). Мысалға, біз осы кластардың кейбір бетіндегі белсенді заттарын ҧсынамыз: ионды емес беттік-белсенді заттар; жоғарымолекулалық органикалық спирттер, тотықтырылған алкил спирті RO (OCH 2 CH 2 ) n H, оксиэтилденген қышқылдар RCOO (CH 2 CH 2 O) n H және т.б. (бҧдан әрі R - кӛмірсутекті радикал); анионды беттік-белсенді заттар: RCOOH жоғары карбон қышқылы және олардың тҧздары, алкил сульфаттар, алкил фосфаттар және т.б катионды беттік белсенді заттар: жоғары аминдердің тҧздары [RN + (CH 3 ) 3 ] Cl - ; амфотерлі беттік - белсенді заттар: аминқышқылдары RNH (CH 2 ) n COOH, пептидтер, белоктар және т.б.Ӛзінің дефильді қҧрылымы арқасында ПАВ молекулалары ерітінді-ауа бӛліну шекарасында (Г> 0) жақсы сіңіріледі, сонымен қатар беттік кернеуді тӛмендетеді (дσ / дC <0). Бҧл жағдайда полярлық топ суда (полярлы ортада) қалады, ал полярлы емес топ ауа ортасына бағытталған, беттік қабаттағы беттік активті молекулалар (ерітінді-ауа шекарасында) осыған бағытталған (8.6-сурет) Су бетіндегі белсенді заттардың беттік керілуінің изотермасын сипаттайтын теңдеуді аламыз. Ол ҥшін Гиббс теңдеуін (8.28) және Ленгмюр (8.18) теңдеуін қолданамыз, мҧндағы C - ПАВ шоғырлану. Ӛйткені ПАВ ҥшін Г ≈ A, осы теңдеулердің оң жағын теңестіреміз: 230 Біріктіргеннен кейін келесіні аламыз: (8.29) (8.29) теңдеуі Шишковский теңдеуі деп аталады. ПАВ ерітіндісінің беттік кернеуінің тәуелділік кестесі (8.29) ӛзінің концентрациясынан (беттік кернеу изотермасы) 8.5. суретте келтірілгенге толық сәйкес келеді. Еітіндідегі ПАВтың концентрациялары тӛмен болғанда беттік кернеу кҥрт тӛмендейді,алайда ПАВ концентрациясы артқан сайын о тӛмендеу дәрежесі азаяды және о тҧрақты мәнге ҧмтылады, бҧл адсорбциялау орталықтарының азаюына байланысты. Лангмюр теңдеуі секілді, Шишковский теңдеуі бетіндегі ПАВ молекулаларының ӛзара әрекетін ескермейді. Беттік белсенді заттардан айырмашылығы, беті белсенді емес заттар фазалардың бӛліну шекарасында (Г <0) тӛмен адсорбциялық сыйымдылыққа ие. Мҧндай беттің белсенді емес қасиеттері суға қатысты тӛмен молекулалық бейорганикалық электролиттерге ие— NaNO 3 , NaCl, H 2 SO 4 , Hci және т.б. жүктеу/скачать 9,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|