18. Аналитическое и графическое определение предельное адсорбции по уравнениям Гиббса и Ленгмюра.

Объединяя уравнения Гиббса и Ленгмюра,

его можно получить в следующем виде:

σ=σ нулевое - RTA бескон*ln(1+Kc )

Из уравнений следует, что a=RTA бескон. ;b =K .

Зависимость σ((C)) , согласно уравнениям , нелинейна. Для расчета

констант A и К уравнение изотермы поверхностного натяжения приводят к

линейному виду. В области не очень малых концентраций КС>>1, тогда,

пренебрегая единицей под знаком логарифма, получим уравнение в виде дельто σ=σ нулев.-σ=aln b+alnC

т.е. дельто σ линейно зависит от lnC. Из графика зависимости дельто σ (lnC) находят

константы а и b, а по соотношениям (21) – бескон. A и К.

Зная величину бескон A , можно рассчитать параметры адсорбционного слоя –

площадь, приходящуюся на 1 молекулу в насыщенном адсорбционном слое S

("молекулярная площадка"), и толщину адсорбционного слоя h, равную длине

молекулы (см. рис. 10, б), из следующих соображений:

1) На 1м2 поверхности адсорбировано A бескон. N молекул (N – число

Авогадро), отсюда следует, что Sm=1/A бескон.*N

2) Масса вещества m, адсорбированного на 1м2 поверхности, равна

m =A бескон.*М ; где М-молярная масса ПАВ

20. Уравнение Фрейндлиха

при постоянной температуре число молей адсорбированного газа или растворенного вещества, приходящееся на единицу массы адсорбента (т.н. удельная адсорбция x/m), пропорционально равновесному давлению (для газа) или равновесной концентрации (для веществ, адсорбируемых из раствора) адсорбента, возведенным в некоторую степень, которая всегда меньше единицы:

Показатель степени n и коэффициент пропорциональности а в уравнении Фрейндлиха определяются экспериментально. Логарифмируя уравнения

Т.о., зависимость логарифма удельной адсорбции от логарифма концентрации (давления) графически выражается прямой линией, отсекающей на оси ординат отрезок, равный lga, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс равен по величине показателю степени при давлении или концентрации

21. Электрокинетические явления

группа явлений, наблюдаемых в дисперсных системах, мембранах и капиллярах; включает электроосмос, электрофорез, потенциал течения и потенциал оседания (седиментационный потенциал, или эффект Дорна). Электроосмос - течение жидкости в капиллярах и пористых телах, вызванное внеш. электрич. полем; обратное ему электрокинетическое явление - потенциал течения - появление электрич. разности потенциалов на концах капилляра или мембраны при протекании жидкости. Электрофорез - движение твердых частиц или капель, взвешенных в электролите, при наложении электрич. поля. Обратное электрокинетическое явление-появление электрич. разности потенциалов на границах облака оседающих (седиментирующих) частиц, взвешенных в электролите (эффект Дорна).

Количественное исследование эффекта, обратного электрофорезу, впервые было выполнено Дорном в 1878г. Он измерял возникающую разность потенциалов при седиментации частиц суспензии кварца в центробежном поле. Явление возникновения разности потенциалов при осаждении дисперсной фазы получило название потенциала седиментации (или потенциала оседания).

Зависимость результата от воздействия имеет следующий вид:

где Ес — потенциал седиментации; R — радиус сферических частиц; с — концентрация частиц; (Q и Qo — плотность дисперсной фазы и среды; η — вязкость среды; к — электропроводность дисперсной фазы: ε — диэлектрическая постоянная, ζ — дзета-потенциал.

В 1859г. Квинке обнаружил явление, обратное электроосмосу, т.е. при течении жидкости через пористое тело под действием перепада давлений возникает разность потенциалов. Возникновение разности потенциалов Квинке наблюдал при течении воды и водных растворов через разнообразные пористые материалы (глина, дерево, графит и др.). Это явление получило название потенциала течения (или потенциала протекания).