АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

И определение характеристик поверхностного слоя

Прочитайте:
  1. I. Доход от прироста стоимости при реализации ценных бумаг (инвестор самостоятельно несет ответственность за определение и выплату налогов в бюджет Республики Казахстан)
  2. I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ
  3. I. Определение СКФ по клиренсу креатинина
  4. I. Приблизительное определение порога коагуляции
  5. I.I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
  6. II. Договорные отношения могущие влиять на определение управомоченного лица
  7. II. Лебон и его характеристика массовой души
  8. III. Характеристика на интерна
  9. IX. Характеристика основных классов АМП
  10. VI. Определение пирогенности растворов

В 1908 г. Б. Шишковский провёл исследования зависимости s раство­ров низких жирных кислот (от С3 до С6) в воде от их концентрации и установил, что полученные зависимости (изотермы поверхностного на­тяжения) могут быть представлены в виде эмпирического уравнения (известное уравнение Шишковского)

s0 - s = s0Вln (4.15)

 

или s = s0 - s0 Вln , (4.16)

 

где s и s0 - поверхностное натяжение раствора и растворителя; С - концентрация раствора; В и 1/А – константы.

Дифференцируя это уравнение и подставляя значение в урав­нение Гиббса, легко показать, что константы уравнения Шишковского связаны с константами уравнения Лэнгмюра:

Гмакс = ; 1/А = К. (4.17)

Из выражений (4.17) следует: величина Вхарактеризует размеры моле­кулы в адсорбционном слое; величина 1/А - поверхностную активность и называется удельной капиллярной постоянной (как оказалось, константа В остается постоянной длявсехчленов гомологического ряда и равной 0,2 при температуре ~ 20 °С, а константа 1/А увеличивается в 3 -3,5 раза при удлинении углеводород­ной цепи на одно звено – СН2 -).

На связь констант уравнений указал Лэнгмюр в 1917 г. Он продемонст­рировал, как, пользуясь уравнением Шишковского в дифференциальной форме, можно перейти от уравнения Гиббса к уравнению Лэнгмюра. Следуя Лэнгмюру, опишем этот путь. Запишем уравнение Шишковского в виде

(4.18)

Дифференцируя его, имеем

Подставляя уравнение Шишковского в дифференциальной форме в уравне­ние Гиббса, получаем

Г = - . (4.19)

 

Обозначая через Гмакс и 1/А через К, приходим к уравнению Лэнгмюра:

Г = . (4.20)

 

Важно подчеркнуть, что константа 1/А, входящая в уравнение Шишковского и служащая мерой капиллярной активности вещества, оказалась равной постоянной К в уравнении Лэнгмюра.

Таким образом, уравнение Шишковского является переходным между уравнением Гиббса, выведенным строго термодинамически, и уравнением Лэнгмюра, выведенным на основе молекулярно-кинетических представле­ний.

Если по экспериментально найденной изотерме поверхностного натя­жения найти значения констант уравнения Шишковского, то по формулам (4.17) можно вычислить константы уравнения Лэнгмюра, затем постро­ить изотерму адсорбции, а также, как это описано выше, найти харак­теристики адсорбционного слоя Sмол. и d.

Описанный способ определения характеристик поверхностного слоя выгодно отличается от способа проведения касательных, таккак обес­печивает большую точность.

Поскольку есть уравнения, связывающие s и С (уравнение Шишковского ), Г и С (уравнение Лэнгмюра), то должно быть уравнение, связывающее s и Г. Такое уравнение было получено А. Фрумкиным и носит его имя.

 

s = s0 + R×T×Г¥ ×ln (1+Г/Г¥) (4.21)

 

Согласно выражению (4.21), при одинаковой Г все гомологи уменьшают s на одинаковую величину. Различие поверхностной активности в гомологи­ческом ряду ПАВ обусловлено различной способностью их к адсорбции, т. е. одно и то же значение Г достигается для короткоцепочечных ПАВ при значительно больших С, чем для длинноцепочечных. Но если соотношение концентраций у гомологов таково, что их Г одинаковы, то они понижают s на одну и ту же величину.

 

 


Дата добавления: 2015-10-11 | Просмотры: 670 | Нарушение авторских прав







При использовании материала ссылка на сайт medlec.org обязательна! (0.004 сек.)