Обработка результатов.

Построение изотермы адсорбции

Изотерму адсорбции Г = ƒ (С) строят только для одного ПАВ (по заданию). Для нахождения этой зависимости пользуются уравнением Гиббса, из которого следует, что для нахождения величин адсорбции Г при разных концентрациях нужно знать величину производной dσ/dC. Для этого полученную изотерму поверхностного натяжения графически дифференцируют, то есть находят значение производной для ряда точек на кривой.

На рисунке видно, что dσ/dC = tgα = - tgα^’, а tgα^’ = Z/C, откуда - dσ/dC = Z/C. Подставив значение - dσ/dC в уравнение Гиббса, получим:

Таким путём подсчитывают величины адсорбции Г (кмоль/м²) для ряда точек на кривой и по рассчитанным данным строят изотерму адсорбции.

Газовая постоянная R = 8.314*10⁶ мДж*K^-1*кмоль^-1.

Расчёт величины предельной адсорбции Г_∞

Для нахождения Г_∞ используют уравнение Ленгмюра в линейной форме:

Данное уравнение является уравнением прямой в координатах С/Г = ƒ (С). Очевидно, что тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс равен 1/Г_∞, а отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, l = 1/Г_∞b.

Определение параметров адсорбционного слоя

Площадь молекулы S₀ (посадочную площадку) и толщину адсорбционного слоя (или длину молекул) δ рассчитывают по формулам: зная величину Г_∞, молекулярную массу поверхностно – активного вещества М и плотность поверхностно – активного вещества р:

где N_A – число Авогадро, ровное 6,02*10²⁶ кмоль^-1.

Значение величины посадочной площадки S₀ позволяет рассчитывать минимальное количество поверхностно – активного вещества Q_min, которого достаточно для образования мономолекулярного адсорбционного слоя по всей площади поверхности S:

Сопоставляя вычисленное значение толщины слоя с длиной молекулы, известной из её строения, можно сделать заключение об ориентации молекул поверхностно – активного вещества в адсорбционном слое.

Значение плотности изучаемых спиртов при различных температурах приведены в таблице.

Вещество	Плотность p*10-3, кг/м3 при t, 0C
	15	20	30
Пропиловый спирт С3H7OH	0,8075	0,8044	0,8015
Бутиловый спирт С4H9OH	0,8133	0,8086	0,8020
Амиловый спирт С5H11OH	0,8129	0,8073	0,8017

Задание для отчёта:

1(7). Вычислите площадь, занимаемую 1 молем ПАВ при образовании насыщенного монослоя, если известно, что его молекулярная масса равна 98 кг/кмоль, плотность 970 кг/м3, а толщина слоя составляет 5,6 А.

2(1). Поверхностное натяжение бензола равно 28,79*10^-3 н/м. Плотность бензола в условиях опыта была равна 0,8775*10³ кг/м³, а радиус капилляра трубки равен 1,934*10^-4 м. Вычислите высоту поднятия бензола в капилляре (см. п. 3. 8. 2).

3(10). Рассчитайте внутреннее давление в капле жировой эмульсии, если межфазное натяжение равно 55 мДж/м², а дисперсность эмульсии составляет 10⁶ м^-1.