Изменение объёма пены во времени

Концентрация раствора ПАВ
С1 = 0,05 %		С2 = 0,10 %		С3 = 0,15 %		С4 = 0,20 %
, с	V, см3	, с	V, см3	, с	V, см3	, с	V, см3
0 60 120 ...		0 60 120 ...		0 60 120 ...		0 60 120 ...
1/2 , с
max , с

10. Сделайте вывод об устойчивости пены и её зависимости от концентрации пенообразователя.

Задачи с решениями и ответами

• Напишите уравнение Гиббса, описывающее зависимость адсорбции от концентрации раствора.

Ответ. Уравнение Гиббса описывает зависимость адсорбции от концентрации раствора:

Г = – с R ^–1 T ^–1 ( / c)_T ,

где Г — адсорбция, моль/м² ; с — концентрация, моль/м³ ; R — уни­версальная газовая постоянная, Дж/(моль ^ К); T — температура, К; ( / c)_T — частная производная поверхностного натяжения по концен­трации при Т = const.

• Значение частной производной ( / c)_T меньше нуля. Является ли вещество поверхностно-активным?

Решение. Для поверхностно-активных веществ

( / c)_T < 0 и Г > 0.

Ответ. Данное вещество является поверхностно-активным.

• Значение частной производной ( / c)_T больше нуля. Является ли вещество поверхностно-активным?

Решение. Так как ( / c)_T > 0, то Г < 0.

Ответ. Нет. Вещество поверхностно-инактивно.

• Напишите уравнение Шишковского для разбавленных растворов.

Ответ. Уравнение Шишковского для разбавленных растворов записывается так:

    ₀   b R T ln(1 + k c),

где b = k Г_ , Г_ — предельная адсорбция.

• Напишите уравнение Жуховицкого для концентрированных растворов.

Ответ. Уравнение Жуховицкого для концентрированных растворов имеет вид:

  ₀ – n R T ln(1 – N₁ + N₁ C ) ,

где  — поверхностное натяжение раствора, Дж/м² ; ₀ — поверхностное натяжение чистого растворителя, Дж/м² ; n — число молей вещества на единицу поверхности, моль/м² ; N₁ — мольная доля растворённого вещества; C = N₁ / (1 – N₁).