Ход работы. Поверхностное натяжение приготовленных растворов определяют методом отрыва капель (сталагмометрическим методом)
Поверхностное натяжение приготовленных растворов определяют методом отрыва капель (сталагмометрическим методом). Сталагмометр представляет собой стеклянную трубку с расширением в средней части, заканчивающуюся толстостенным капилляром. Метки, нанесённые на стенках, обозначают уровень вытекающей жидкости. Сталагмометр закрепляют в штативе так, что бы нижний срез капилляра располагался строго горизонтально.
Исследуемую жидкость наливают в стакан, который поднимают так, чтобы конец капилляра погрузился в жидкость. С помощью груши набирают жидкость выше верхней метки, избегая образования пузырьков воздуха. Закрывают верхнее отверстие трубки. Стакан опускают на стол, осторожно открывают верхнее отверстие, и жидкость начинает капать из капилляра. Когда уровень жидкости совпадает с верхней меткой, начинаю счёт капель. При совпадении уровня жидкости с нижней меткой, счет капель заканчивают.
Сначала проводят серию измерений для воды, а потом для растворов изоамилового спирта начиная с наименьшей концентрации. Измерения повторяют 3 – 5 раз.
Данные о концентрациях исследуемых растворов, а также результаты измерений и расчётов заносят в таблицы:
Концентрация раствора изоамилового спирта, моль/л
|
Число капель
| Поверхностное натяжение σ, Дж/м2
|
|
|
| среднее
| Вода
|
|
|
|
|
| 0,02
|
|
|
|
|
| 0,04
|
|
|
|
|
| 0,06
|
|
|
|
|
| 0,08
|
|
|
|
|
|
Для двух соседних точек
№ точки
| с
| σ
| ∆с
| ∆σ
| Сср
| Г, моль/м2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов эксперимента:
Вычисляют поверхностное натяжение для растворов изоамилового спирта по формуле:
(13)
где - поверхностное натяжение воды, - среднее число капель воды, n – среднее число капель раствора.
Поверхностное натяжение воды в зависимости от температуры приведено в таблице:
Таблица Поверхностное натяжение воды на границе с воздухом, Дж/м2.
t,
|
| t,
|
|
| 73,19
73,05
72,9
72,75
|
| 72,18
71,97
67,91
58,85
|
Строят изотерму поверхностного натяжения, зависимость σ = ƒ(с). За начало оси берут не 0, а число близкое к наименьшему значению, полученному в опыте.
Пользуясь изотермой поверхностного натяжения рассчитать Г=ƒ(с).
Рассчитывают величины и , и строят линейную форму изотермы =ƒ(с). С помощью изотермы определяют величину предельной адсорбции Гпр и адсорбционную константу в уравнении Ленгмюра – К. Отрезок, отсекаемый на оси ординат при экстраполяции прямой, равен , по нему находим Г∞. Вторая константа уравнения Ленгмюра (К) численно равна величине, обратной равновесной концентрации, при которой молекулами адсорбата занята половина адсорбционных центров поверхности адсорбента, т.е. при этой концентрации Г= . Для определённой величины К на оси ординат вверх от точки пересечения прямой с ней, откладывают отрезок равный , через полученную точку проводят горизонтальную линию до пересечения изотермой. Из полученной точки опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Полученный результат соответствует значению К.
По величине Г∞ можно найти площадь поперечного сечения молекулы ПАВ и её длину:
(14) (15)
где М – молярная масса изоамилового спирта, г/моль;
ρ – плотность раствора, 0,89 г/мл.
ГЛАВА 13. АДСОРБЦИЯ НА НЕПОДВИЖНОЙ ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ. ИЗОТЕРМА АДСОРБЦИИ УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ НА УГЛЕ.
Вопросы к занятию.
1. Адсорбция на границе твердое тело – газ и её выражение (Г. А).
2. Физическая и химическая адсорбции и их особенности.
3. Основные положения теории адсорбции.
4. Понятие о молекулярной и полимолекулярной адсорбции. Уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра и его физический смысл.
5. Уравнение изотермы адсорбции Фрейндлиха и его логарифмическая форма.
6. Адсорбция на границе твёрдое тело – раствор.
7. Адсорбция из растворов электролитов.
8. Обменная адсорбция на твердой поверхности и её особенности. Понятие об ионитах.
Дата добавления: 2015-02-06 | Просмотры: 1087 | Нарушение авторских прав
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 |
|