49. Поверхностная активность (g) как характеристика поведения вещества при адсорбции.

g = - при c → 0

Чем в большей степени уменьшается поверхностное натяжение с увеличением концентрации адсорбируемого вещества, тем больше поверхностная активность этого вещества и наоборот.

50. Методы определения поверхностного натяжения.

Существуют два типа методов определения поверхностного натяжения: статические и динамические.

Динамические методы, например метод колебания струи, вытекающей из отверстия неправильной формы, позволяют измерить поверхностное натяжение вновь образованной поверхности сразу после ее образования. Статическими методами измеряют поверхностное натяжение на границе раздела фаз, пришедших в равновесие.

51.Зависимость поверхностного натяжения от природы и концентрации растворенного вещества (пав,пив,пнв). Ориентация молекул пав в поверхностном слое. Правило Дюкло-Траубе.

В жидких растворах поверхностное натяжение σ является функцией от концентрации растворенного вещества. На рис. 4.1 представлены три возможных зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора (т.н. изотермы поверхностного натяжения). Вещества, добавление которых к растворителю уменьшает поверхностное натяжение, называют поверхностно-активными (ПАВ), вещества, добавление которых увеличивает или не изменяет поверхностное натяжение – поверхностно-инактивными(ПИАВ).  

  

Рис. 4.1  Изотермы поверхностного           Рис. 4.2  Изотерма адсорбции         натяжения растворов ПИАВ (1, 2) и               ПАВ  на границе  раствор – пар         ПАВ (3)  

Уменьшение поверхностного натяжения и, следовательно, поверхностной энергии происходит в результате адсорбции ПАВ на поверхности раздела жидкость – пар, т.е. того, что концентрация поверхностно-активного вещества в поверхностном слое раствора оказывается больше, чем в глубине раствора.

Правило Дюкло-Траубе.

В гомологическом ряду жирных кислот с увеличением длины углеводородного радикала на одну -СН₂ группу поверхностная активность возрастает в 3 - 3,5 раза. Принцип независимости поверхностного действия, заключающийся в том, что при адсорбции полярная группа, обладающая большим сродством к полярной фазе, втягивается в воду, в то время как неполярный радикал выталкивается в неполярную фазу. Образуется мономолекулярный слой:

-малые концентрации ПАВ. При малых концентрациях ПАВ, углеводородные радикалы (R), вытолкнутые в воздух, «плавают» на поверхности воды, затем, по мере роста концентрации ПАВ, они начинают подниматься.

-умеренные концентрации

-насыщенный адсорбционный слой. В насыщенном адсорбционном слое поверхность воды оказывается сплошь покрытой «частоколом Ленгмюра» из вертикально ориентированных молекул ПАВ

52. Адсорбция, основные термины (адсорбент, адсорбтив, адсорбат, десорбция). Химическая и физическая адсорбция.

Адсорбция – самопроизвольное изменение концентрации компонента, в поверхностном слое по сравнению с его концентрацией в объёме. Адсорбент - вещество, на котором адсорбируются молекулы других веществ Адсорбтив - вещество, молекулы которого адсорбируются на адсорбенте; Адсорбат – молекулы вещества которые уже адсорбировалось на адсорбенте. Десорбция - процесс, обратный адсорбции.

Физическая адсорбция обусловлена межмолекулярным взаимодействием за счёт сил Ван-дер-Ваальса или водородной связью. Поэтому для этого вида адсорбции характерны: обратимость, неспецефичность, экзотермичность.

Химическая адсорбция осуществляется при взаимодействии адсорбента с адсорбатом с образованием химической связи. Химическая адсорбция: необратима, специфична и локализована