химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

днокомпонентной жидкости.

Под влиянием поверхностного натяжения жидкость при отсутствии внешних сил всегда стремится принять форму шара, так как поверхность шара — это наименьшая поверхность, ограничивающая объем, и, следовательно, поверхностная энергия системы при этом будет минимальной.

В табл. V, 1 приведены значения с некоторых веществ в жидком состоянии на границе с воздухом или паром этой же жидкости.

Таблица V, I. Поверхностное натяжение некоторых веществ в жидком состоянии на границе с воздухом или паром (по И. И. Жукову)

Температура о, эрг/см2 Температура

Жидкость измерения, °С

Жидкость измерения, °С о*,эрг/см:

Ртуть 20 485 Гексан 20 18,5

Вода 20 72,75 Золото 1200 1120

Глицерин 20 66,0 Олово 900 510

Этиленгликоль 20 46,7 Хлорид натрия 811 113

Анилин 20 42,9 Кислород — 198 17

Бензол 20 28,9 Водород —252 2

Хлороформ 20 27,1 Гелий —270 0,24

Этиловый спирт i0 21,6

Поверхностное натяжение пропорционально внутреннему давлению, и, следовательно, чем сильнее межмолекулярные взаимодействия, тем выше поверхностное натяжение

Значение поверхностного натяжения при образовании поверхности для индивидуальной жидкости устанавливается практически мгновенно, примерно в течение 0,001 с.

Как известно, при повышении температуры поверхностное натяжение жидкостей понижается приближенно по прямолинейному закону. Это значит, что температурный коэффициент —dafdT имеет почти постоянное отрицательное значение вплоть до температур, близких к критической. При критической температуре исчезает различие между граничащими фазами и поверхностное натяжение становится равным нулю. Это относится не только к системе жидкость — пар, но и к системе жидкость — жидкость, когда поверхностное натяжение исчезает при критической температуре растворимости

Для определения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ или жидкость — пар применяют методы капиллярного поднятия, взвешивания или счета капель, наибольшего давления пузырьков, отрыва кольца и ряд других описанных в курсах физики и в практикумах по коллоидной химии.

Выше мы рассматривали поверхностное натяжение на границе жидкость — газ или жидкость — пар Для этих систем вследствие большей разряженности газа или пара взаимодействием между молекулами жидкости и газа или пара можно пренебречь. Этого, конечно, нельзя сделать в случае поверхностного натяжения на границе жидкость — жидкость. Наличие над слоем первой жидкости слоя другой, несмешивающейся с нею жидкости приводит к понижению меж-фазного поверхностного натяжения, поскольку молекулы второй жидкости при--тагивают к себе молекулы первой ч таким образом уменьшают действие некомпенсированных сил на поверхности первой жидкости. Понижение межфазного поверхностного натяжения, очевидно, тем значительнее, чем меньше различив в полярностях обеих жидкостей. Жидкости, близкие по поляриостщ смешиваются друг с другом во всех отношениях, и поэтому поверхностное натяжение между ними должно равняться нулю. Если жидкости ограниченно растворимы друг в друге, то как показал Г. Н. Антонов еще в 1907 г., поверхностное натяжение на границе жидкость — жидкость приближенно равно разности между^ поверхностными натяжениями взаимно насыщенных жидкостей иа границе их" с воздухом (правило Антонова), В табл. V,2 приведены даииые, показывающие, насколько правило Антонова отвечает действительности, если одной из жидкостей является вода.

Таблица V,2. Поверхностное иатяжеиие иа границе взаимно насыщенных жидкостей (жидкость—вода) и иа границе этих жидкостей с воздухом (по И. И. Жукову)

Жидкость Температура измерения, °С а на границе с воздухом, эрг/см 2 а наДгранице жидкость — вода, »рг/см2

водный слой слои органической

ЖИДКОСТИ вычисленное значение экспериментальное значение

Беизол 19 63,2 28,8 34,4 34,4

Аиилии 26 46,4 42,2 4,2 4,8 Хлороформ 18 59,8 26,4 33,4 33,8

Четыреххлористый углерод 17 70,2 26,7 43,5 43,8

Амиловый спирт 18 26,3 21,5 4,8 4,8

Крезол 18 37,8 34,3 3,5 3,9

Поверхностное иатяжеиие иа границе жидкость — жидкость можно опреде* лять методами, во многом аналогичными методам, применяемый для иахожде* иия поверхностного иатяжеиия на границе жидкость — газ.

Говоря о поверхностном иатяжеиии твердых тел, следует прежде всего отметить, что для его определения существуют лишь косвенные методы. В табл. V»3

Таблица V,3. Поверхностное иатяжеиие некоторых кристаллов

(по И. И. Жукову)

Кристаллы Температура измерения,

°C CaFa 30 2500

SrS04 30 1400

BaS04 25 1250

PbFa 25 900

AfirCrO, 26 575

CaS04 • 2HaO 30 270

Pbla 30 130

приведены значения поверхностного иатяжеиия некоторых кристаллов, найденные с помощью метода растворимости, Этот метод осиоваи иа законе В. To*N соиа (Кельвина), связывающем растворимость вещества с размером его малых частиц и поверхностным натяжением.

Следует заметить, что когда говорят о поверхностном иатяжеиии кристаллов вообще, допускают известное усреднение, потому что в зависимости от плотности заполнения граней кристалла атомами или ионами и, следовательно,. в зависимости от интенсивности действия молекулярных сил разным граням кристалла обычно соответствует различное поверхностное натяжение.

2. ПОНЯТИЕ О ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВАХ

Выше были рассмотрены представления о поверхностном натяжении индивидуальных жидкостей. На поверхностном натяжении

растворов сильно сказывается явление адсорбции. »

Все растворимые вещества по их способности адсорбироваться на границе жидкость — воздух можно разделить на две группы: поверхностно-активные вещества и поверхностно-инактивные вещества.

Поверхностно-активные вещества способны накапливаться в поверхностном слое, и, следовательно, при этом должна происходить положительная адсорбция, т. е. Г > 0. Поверхностно-активные вещества должны обладать поверхностным натяжением, меньшим поверхностного натяжения растворителя (иначе накопление вещества в поверхностном слое термодинамически невыгодно), и сравнительно малой растворимостью; при хорошей растворимости они стремились бы уйти с поверхности в глубь жидкости. Иначе говоря, взаимодействие между молекулами поверхностно-активного вещества (в целом) и молекулами растворителя всегда меньше взаимодействия между молекулами растворителя. Поэтому поверхностно-активные вещества будут преимущественно выталкиваться из объема раствора на поверхность, т. е. в этом случае Г > 0. В результате накопления на поверхности раствора молекул этих веществ, слабо взаимодействующих друг с другом, межмолекулярное взаимодействие в поверхностном слое уменьшается и поверхностное натяжение падает.

Поверхностно-активными веществами относительно воды являются многие органические соединения, а именно жирные кислоты с достаточно большим углеводородным радикалом, соли этих жир* ных кислот (мыла), сульфокислоты и их соли, спирты, амины. Характерной особенностью строения молекул большинства поверхностно-активных веществ является их дифильность, т. е. строение молекулы из двух частей — полярной группы и неполярного углеводородно

страница 39
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


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

 

 

Реклама
композиция из кактусов купить в москве
Компания Ренессанс: круглая лестница - оперативно, надежно и доступно!
кресло ch 297
Самое выгодное предложение от магазина компьютерной техники КНС Нева - купить картридж kyocera - г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

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)