- •Федеральное агентство по образованию
- •им. М. В. Ломоносова
- •И. А. Туторский
- •5. Адсорбция на границе раствора с газом
- •5.1. Поведение растворенных веществ на границе раствора с газом
- •5.2. Поверхностная активность
- •5.3. Поверхностно – инактивные вещества
- •5.4. Вывод адсорбционного уравнения Гиббса
- •5.5. Строение адсорбционного слоя ПАВ на границе раствора с газом
- •5.6. Уравнение состояния двумерного газа
- •5.7. Диаграммы состояния поверхностных пленок
- •5.8. Химические реакции в поверхностных пленках
- •5.9. Самоорганизованные монослои и пленки, перенесенные на твердую подложку с поверхности вода-воздух (пленки Ленгмюра –Блоджетт)
- •5.10. Двухсторонние пленки
- •5.11. Вид изотермы поверхностного натяжения. Уравнение Шишковского
- •5.12. Связь уравнений Ленгмюра и Гиббса с помощью уравнения Шишковского
- •5.13. Вывод уравнения Ленгмюра при совместном решении уравнений Гиббса и Шишковского
- •5.14. Правило Траубе
- •6. АДСОРБЦИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ТВЕРДОЕ ТЕЛО – РАСТВОР
- •6.1. Введение
- •6.2. Правило вытеснения
- •6.3. Когезия и адгезия
- •6.4. Смачивание и растекание
- •6.5. Практическое значение смачивания
- •6.6. Правило выравнивания полярностей
- •6.7. Адсорбция полимеров из растворов на твердой поверхности
- •7. Коллоидные ПАВ
- •7.1. Введение
- •7.2. Производство и применение ПАВ
- •7.3. Биоразлагаемость и токсичность
- •Рис. 7.1. Биоразлагаемость анионных ПАВ. 1-тетрапропиленбензолсульфонат натрия, 2-линейный алкилбензолсульфонат, 3-алкилсульфат
- •7.4. Классификация и общая характеристика ПАВ
- •7.5. Свойства водных растворов ПАВ. Мицеллообразование
- •Рис. 7.3. Строение сферической мицеллы ПАВ в воде.
- •7.6. Влияние различных факторов на ККМ
- •7.6.1. Влияние длины углеводородного радикала
- •7.6.2. Влияние строения углеводородного радикала
- •7.6.3. Влияние добавок электролитов
- •7.6.4. Влияние полярных органических веществ
- •7.7. Термодинамика мицеллообразования в водной среде
- •7.8. Зависимость растворимости ПАВ в воде от температуры
- •7.9. Мицеллообразование в неводных средах
- •7.10. Оценка дифильных свойств ПАВ
- •7.11. Солюбилизация
- •7.12. Физико-химия моющего действия
- •7.13. Смеси ионных и неионных ПАВ
- •Содержание
Рис. 6.8. Расчетная (1) и экспериментальная (2) изотермы адсорбции.
При малой концентрации макромолекул в растворе расчетная и экспериментальная изотермы совпадают, т.к. число свободных центров много больше числа занятых центров, 4 1 , а 3 0 .
7.Коллоидные ПАВ
7.1.Введение
Кколлоидным (мицеллообразующим) ПАВ относятся вещества, состоящие из асимметричных молекул с одной или несколькими гидрофильными группами и гидрофобным радикалом. В отличие от низкомолекулярных спиртов и жирных спиртов, которые истинно растворимы при низкой концентрации, а при высокой образуют макро фазу, коллоидные ПАВ способны к обратимым переходам от истинного раствора к золю и гелю при изменении концентрации,
температуры, pH , добавлении электролита. Помимо способности снижать поверхностное натяжение в разбавленных растворах,
коллоидные ПАВ обладают двумя существенными способностями: способностью к образованию мицелл и к солюбилизации
56
5.12. Связь уравнений Ленгмюра и Гиббса с помощью уравнения Шишковского
Выше говорилось о том, что уравнение Шишковского является эмпирическим. После разработки представлений о мономолекулярной адсорбции Ленгмюр теоретически получил уравнение, носящее его имя:
Г Г |
max |
|
|
|
K C |
(5.21) |
|
1 |
K C |
||||||
|
|
|
Оказалось возможным получить уравнение Шишковского на основе уравнений Ленгмюра и Гиббса. Запишем уравнение Гиббса.
Г |
С |
|
d |
(5.22) |
|
R T |
dC |
||||
|
|
|
Приравниваем уравнения (5.21) и (5.22):
|
C |
|
d |
Г |
max |
|
K C |
|
R T |
dC |
1 K C |
||||||
|
|
|
|
Разделим переменные и проинтегрируем:
|
d Гmax R T C |
K dC |
|
|
||
|
1 K C |
|
||||
|
|
|
|
|||
0 |
0 |
|
|
|
||
0 Гmax R T ln(1 K C) |
(5.23) |
|||||
Сравнивая с уравнением Шишковского, видим, что |
|
|||||
|
Гmax R T 0 B |
|
|
(5.24) |
||
|
K |
1 |
|
|
|
(5.25) |
|
A |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Таким образом, уравнения, описывающие изотермы адсорбции и поверхностного натяжения, взаимосвязаны между собой. Определив
29
www.mitht.ru/e-library