17. За счет чего понижается поверхностное натяжение.

Если увеличить величину поверхности раздела фаз, то это влечет за собой увеличение свободной энергии. Это стремление свободной поверхности энергии к уменьшению, объясняет шарообразную форму капли жидкости. Значительные силы, проявляющие между частицами вещества в твердом агрегатном состоянии препятствуют самопроизвольному уменьшению поверхности.

При S = const, самопроизвольное уменьшение поверхностной энергии может достигать за счет поверхностного натяжения.

σ→min; E→min.

18. Зависимость поверхностного натяжения от концентрации.

Работу, затраченную на изотермическое и обратимое образование единицы новой поверхности раздела фаз и равную изменению энергии Гиббса в соответствующем процессе, называют поверхностным натяжением (σ), (Дж/м²). Значение σ зависит от природы соприкасающихся фаз, температуры и добавок растворенных веществ. При увеличении концентрации исследуемой жидкости поверхностное натяжение увеличивается. И наоборот. Поверхностное натяжение больше у тех веществ, у которых плотность выше.

19. Определение поверхностного натяжения методом сталагмометра.

Для определения поверхностного натяжения жидкостей применя­ется прибор, называемый сталагмометром. Сталагмометр представ­ляет собой стеклянную трубку с расширением в середине для определенно­го объема исследуемой жидкости.

Метод счета капель для определения поверхностного натяжения осно­ван на зависимости между числом капель, получаемых из данного объема жидкости, и поверхностным натяжением. Жидкость вытекает из сталагмо­метра через капиллярное отверстие по каплям. Каждая капля отрывается от нижнего конца трубки только тогда, когда масса ее преодолеет силу по­верхностного натяжения, удерживающую каплю на конце трубки. Чем больше поверхностное натяжение, тем больше капля, следовательно, тем меньше капель получается из этого объема жидкости, Чем меньше поверх­ностное натяжение, тем больше капель получается из одного и того же объ­ема жидкости. Зная число капель и плотность жидкостей, можно рассчитать поверхностное натяжение по формуле:

σ = σ₀·((d·n₀)/(d₀,·n))

где σ – поверхностное натяжение исследуемой жидкости;

σ₀ – поверхностное натяжение воды;

d₀, d – плотность воды и исследуемой жидкости;

n₀, n – количество капель воды и исследуемой жидкости.

20. Адсорбция. Чем она сопровождается.

Адсорбцией называется самопроизвольный процесс концентрирова­ния какого-либо вещества в поверхностном слое в результате самопроизвольного перехода его из объёма фазы. При адсорбции происходит пере­распределение компонентов системы между объёмными фазами и поверх­ностным слоем, что влечет за собой изменение их химических потенциалов в системе, поэтому адсорбцию можно рассматривать как превращение поверхностной энергии в химическую энергию.

Адсорбция – это процесс, происходящий вследствие стремления сис­темы к самопроизвольному снижению поверхностного натяжения. В многокомпонентных дисперсных системах в процессе адсорбции происходит перераспределение компонентов, причем в поверхностный слой предпоч­тительнее переходит тот компонент, который сильнее уменьшает поверх­ностное натяжение. В однокомпонентной дисперсной системе при форми­ровании поверхностного слоя происходит изменение его структуры – сгущение, уплотнение, которое называется автоадсорбцией.