21. Уравнение, связывающее адсорбцию с изменением поверхностного натяжения.

Поскольку адсорбция сопровождается уменьшением поверхностного натяжения, то, измерив поверхностное натяжение σ раствора с концен­трацией С в моль/дм³, можно вычислить величину адсорбции Г, моль/см², на поверхности раздела «жидкость - газ». Уравнение Гиббса, свя­зывающее адсорбцию с изменением поверхностного натяжения:

Г = (C/R·T)·(dσ/dC) – Уравнение Гиббса

Где Г – моль/л·м² – адсорбация.

R – универсальная газовая постоянная; R = 8,51 Дж/моль·К;

T – температура в Кельвинах;

C – концентрация, моль/м³;

σ – поверхностное натяжение/

g = -dσ/dC – поверхностная активность.

22. Поверхностно-активные вещества.

Это вещества, которые при добавлении их в дисперсную систему, способны адсорбироваться на поверхности раздела фаз любой природы и понижать поверхностное натяжение. Адсорбция ПАВ положительна.

Способность ПАВ адсорбироваться на границе раздела фаз и понижать поверхностное натяжение определяется особенностями строе­ния их молекул. Молекулы ПАВ имеют дифильное строение. Они состоят из углеводородной неполярной части и полярной группы. Углеводородная часть молекулы (углеводородный радикал) гидрофобна и не взаимодействует с водой. Полярные функциональные группы гидрофильны и взаимо­действуют с молекулами воды.

Поверхностно-активные вещества делятся на ионогенные и неионогенные. В свою очередь ионогенные ПАВ делятся на: а) анионоактивные, диссоциирующие в водных растворах с образованием длинного поверхно­стно-активного аниона и маленького катиона. б) катионоактивные, диссоциирующие в водных растворах с образованием длинного поверхностно-активного катиона и маленького аниона.

25. Распределение молекул пав на поверхности раздела фаз.

Молекулы многих ПАВ имеют ассиметричное строение. Полярные группы локализованы лишь в одной части молекулы, остаток же молекулы имеет строение углеводородной цепи. Расположение таких молекул в поверхностном слое энергетически выгодно при условии погружения полярных групп в воду, а углеводородных цепей – в воздух или в неполярную фазу.

При малой концентрации адсорбированных молекул в поверхностном слое тепловое движение нарушает их ориентацию и моле­кулы расположены в основном горизонтально («газовые пленки»). При по­вышении концентрации усиливается взаимодействие углеводородных це­пей между собой, что благоприятствует вертикальной ориентации молекул

27. Смачивание твердого тела жидкостью.

Смачивание – это физико-химическое явление самопроизвольного увеличения площади контакта жидкости с поверхностью твердого тела под действием поверхностных (капиллярных) сил.

При нанесении капли жидкости на твердую поверхность возможны 3 случая:

1. Растекается;

2. Остается в виде шарика;

3. Частично растекается по поверхности.

Мерой смачиваемости является краевой угол, определяемый как угол между твердой поверхностью и касательной в точке соприкосновения капли. Если краевой угол меньше 90, то такая поверхность называется гидрофильной. если больше – гидрофобной.