1.2.Дослідження поверхневої активності речовин гомологічного ряду

Поверхневою активністю g, називається величина, яка рівна зниженню поверхневого натягу розчину при зміні концентрації поверхнево-активної речовини на одиницю:

.

Для органічних речовин поверхнева активність залежить від розміру та будови вуглеводневого радикалу. Траубе та Дюкло сформулювали відповідне правило:

При збільшенні вуглеводневого радикалу на одну СН₂-групу поверхнева активність зростає в 3,2 рази:

,

де n – число СН₂-груп у вуглеводневому радикалі.

Експериментальне підтвердження правила Траубе-Дюкло здійснюють слідуючим чином.

За кутовим коефіцієнтом дотичних, проведених в точці С = 0, де =₀ визначають поверхневу активність трьох сусідніх членів гомологічного ряду ПАР (тобто g_n, g_n+1, g_n+2) згідно ж правила Траубе-Дюкло

.

Рис.1.4. Ізотерми поверхневого натягу гомологічного ряду ПАР

Визначення здійснюють графічним методом (рис.1.4). Для побудови графіка використовують результати зміни величини поверхневого натягу  для розчинів різної концентрації С при сталій температурі.

Максимальну поверхневу активність визначають як тангенс кута нахилу дотичної, проведеної до ізотерми поверхневого натягу ( =f(C) )через її початкову точку ₀. Тангенс кута tg виражають відношенням у відповідних масштабах: g₀=tg .

Поверхнева активність в даній точці ізотерми рівна відношенню пониження поверхневого натягу до тієї концентрації ПАР – С_,яка її викликає:

.

Особливу увагу слід звертати на проведення досліду в одних умовах, оскільки від цього залежить точність розрахунків величини поверхневої активності поверхнево-активних речовин.

Хід роботи

Із вихідних розчинів ПАР готують 5–6 розчинів різних концентрацій послідовним розведенням попереднього розчину в два рази (для кожної ПАР). Природа ПАР та концентрації їх вихідних розчинів вказуються викладачем. Величину поверхневого натягу одержаних розчинів ПАР вимірюють за методом Ребіндера, описаного в роботі 1.1.

За результатами досліду будують ізотерми поверхневого натягу =f(C). Найоптимальнішим порядком розрахунку коефіцієнта Траубе є графічний метод. Масштаб при побудові графіків вибирають таким чином, щоб кути нахилу початкових ділянок ізотерм до горизонтальної осі (осі абсцис) становили від 30 до 60⁰. На початку осі ординат необхідно відкласти найменше значення  із отриманих під час досліду або ж близьке до цього число. Вісь концентрації розпочинають з початку координат, коли С=0, що відповідає дистильованій воді.

Після побудови ізотерм досліджуваних ПАР, розраховують поверхневі активності згідно описаного вище графічного методу.

Одержані результати записують в слідуючу таблицю:

Концентрація речовини, См, моль/л	Висота підняття рідини в манометрі h , мм	Поверхневий натяг  , дин/см	Поверхнева активність g
Дистильована вода
ПАР ...