химический каталог




Коллоидная химия

Автор А.Г.Пасынский

Вещества второй группы называются поверхностноактивными. На рис. 33 для примера приведены кривые относительного понижения поверхностного натяжения водных растворов ряда жирных кислот при различных концентрациях.

Понижение з в растворах поверхностноактивных веществ сопровождается повышением их концентрации в поверхностном слое раствора, так как перенос молекул этих веществ в поверхность, понижая поверхностное на80

81

?

тяжение, требует меньшей затраты энергии, чем перенос молекул растворителя. Повышение концентрации растворенного вещества в поверхностном слое раствора (или вообще на границе раздела фаз) называется адсорбцией. Количественное соотношение между величиной адсорбции Г, т. е. избытком растворенного вещества в г-мол на см.г поверхности, и изменением поверхностного натяжения

?а а\

d с

(IV. 6)

с концентрацией раствора нием Гиббса ( 1878):

с da, ~Ш~Зс

(IV. 6а)

Уравнение Гиббса может быть выведено по-разному. Один из выводов, принадлежащий Оствальду, заключается в следующем. Рассматривается раствор с поверхностью S (в см2), поверхностный слой которого содержит избыток в 1 моль растворенного вещества; тогда-i- = Г. При переходе очень малого количества растворенного вещества из раствора в поверхностный слой поверхностное натяжение dc уменьшается и, соответственно, уменьшается свободная поверхностная энергия d с .-- Sa'j— -j— da. Это изменение поверхностной энергии в состоянии равновесия должно быть равно осмотической работе dF удаления из раствора того же количества растворенного вещества dF = —vdr., где v — объем раствора, содержащего 1 моль растворенного вещества, a dr.— изменение осмотического давления раствора. Приравнивая ds = dF, получим

d - ? — vdr..

Для разбавленных растворов, к которым применим закон Вант-Гоффа, можно, на основании выражения (II. 7), заменить в (IV. 6а)

Уравнение Гиббса неоднократно доказывалось опытным путем прямым определением величин Г в поверхностном слое и -|(Мак-Бэн, Фрумкин), с хорошим совпадением вычисленных и экспериментальных данных.

Из уравнения Гиббса видно, что, если растворенное вещество понижает поверхностное натяжение, то ~ < 0 и Г>0, т. е. адсорбция растворенного вещества является положительной (концентрация в поверхностном слое больше, чем в объеме раствора). Напротив, для поверхностно-неактивных веществ ~ >0 и Г<0 , т. е. адсорбция оказывается отрицательной (концентрация в поверхностном слое меньше, чем в объеме раствора).

При очень малых концентрациях, когда величина с приближается к he, (IV. 6) переходит в уравнение До—ос—a =F~RTr, и так как величина До аналогична

величине давления в поверхностном слое (см. ниже), а / = -g '

где 5 — площадь, занимаемая адсорбированным веществом

в поверхностном слое то в результате из уравне(IV. 7)

ния (IV. 6) следует, что

FS = RT.

Уравнение (IV. 7) является двухмерным аналогом уравнения состояния идеальных газов. Действительно, Лангмюр (1917) показал, что по формуле (IV. 7) для различных поверхностноактинных веществ можно точно вычислить значение газовой постоянной R. Таким образом, при очень малых концентрациях молекулы адсорбированного вещества находятся в поверхностном слое в «газовом» состоянии.

Фрумкин (192а) ввел поправки, учитывающие собственную площадь адсорбированных молекул S0 и силы взаимного притяжения между ними а, и получил формулу:

откуда

RT а ,

(IV. 8)

(IV. 65)

Из уравнения (IV. 66) непосредственно следует уравнение (IV. 6).

82

Легко видеть, что уравнение Фрумкина является двухмерным аналогом уравнения Ван-дер-Ваальса. Оно хорошо передает концентрационную зависимость поверхностного натяжения растворов в широком интервале концентра83

пий. По аналогии с уравнением Ван-дер-Ваальса, уравнение (IV. 8) называется уравнением состояния адсорбционного слоя.

Исследуя поверхностное натяжение водных растворов органических веществ, Траубе (1891) установил правило, что в любом гомологическом ряду при слабых концентрациях удлинение углеродной цепи на СНг - группу увеличивает пове

страница 33
< К СПИСКУ КНИГ > 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 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

Скачать книгу "Коллоидная химия" (3.02Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
что означают синие цветы в букете невесты
Компания Ренессанс люки с лестницей - оперативно, надежно и доступно!
кресло 999
В магазине KNSneva.ru macbook pro - поставщик техники для дома и бизнеса в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)