Методика проведения эксперимента

В качестве поверхностно – активных веществ исследуют пропиловый, бутиловый и амиловый спирты. Готовят растворы в мерных колбах на 50 мл из исходной концентрации спиртов, равной 0,2М. Растворы доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Изменение поверхностного натяжения растворов проводят на приборе Ребиндера.

№ опыта	Концентрация растворов	Объем исходного раствора спирта, мл	Объём H2O, мл
1	0,025	6,3	43,7
2	0,05	12,6	37,4
3	0,10	25	25
4	0,15	38	12
5	0,2	50	0

Экспериментально находят уровень жидкости в манометре h при проскакивании пузырька для каждого раствора. Расчёт величины поверхностного натяжения для растворов поверхностно-активного вещества различных концентраций проводят по формуле:

где σ₀ – поверхностное натяжение воды (стандартной жидкости); h₀ – максимальная высота столба жидкости в манометрической трубке при работе с водой, мм; h – максимальная высота столба жидкости в манометрической трубке при работе с исследуемым раствором, мм.

Уравнение легко получается, если записать уравнение Лапласа для двух жидкостей с поверхностными натяжениями σ и σ₀.

Путем деления этих уравнений получим:

С учётом того, что поверхностное натяжение индивидуальных жидкостей падает с ростом температуры, величину σ₀ рассчитывают для температуры опыта по уравнению:

.

Данные для каждого раствора, начиная со стандартной жидкости (H₂O), заносят в таблицу.

Концентрация раствора ПАВ (С)	h, см	σ, мДж/м2	Z, мДж/м2	Г, кмоль/м2	С/Г
Пропиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2	h0=15,2 14,8 14,3 13,8 13,7 13,6	σ0=72,59 70,68 68,29 65,90 65,43 64,95		0 1,40755657… 1,29337695… 1,17919734… 1,11240654… 1,06501772…	-9344404,4 14968849,2 39282102,7 87908609,9 136535117,0 185161624,2
Бутиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2	h0=15,2 14,4 14,0 13,4 13,3 12,6	σ0=72,59 68,77 66,86 63,99 63,52 60,17
Амиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2	h0=15,2 14,0 13,2 12,3 11,3 10,5	σ0=72,59 66,86 63,04 58,74 53,96 50,14

Строят изотермы поверхностных натяжений для трёх спиртов. Для этого из полученных значений h₀ и h по формуле рассчитывают величины σ, а данные заносят в таблицу 1. Далее рассчитывают отношение поверхностных активностей соседних гомологов и сравнивают с теоретической по правилу Дюкло – Траубе:

Чтобы проверить правило Дюкло – Траубе, достаточно найти отношение отрезков, отсекаемых на оси абсцисс касательными, проведенными к кривым в точку пересечения с осью ординат (ОВ₁, ОВ₂, ОВ₃).

Например: