1. Объем раствора; мл

2. Навеска угля; г

3. Время поглощения; мин

4. Температура; ^˚ С

№	С, моль/л	σ, дин/см	 ', дин/см	Сi моль/л	C- Сi	Г 104 моль/г	Сi Г	Г104 моль/г	S, м2/г
1 2 3 4 5 6 7	0.0000 0.0078 0.0156 0.0312 0.0625 0.1250 0.2500

Величины адсорбции Г’ в моль/г вычисляют по формуле:

,

где V – объем раствора спирта, л;

m - навеска активированного угля, г;

C- исходная концентрация растворов спирта, моль/л,

С_i –концентрация спирта после поглощения углем, моль/л.

7. По полученным значениям Г строят график Г= f (С_i).

8. Находят значения Сi / г и строят график зависимости

С_i / Г = f (С_i), представляющей собой прямую линию, котангенс наклона которой к оси абсцисс является величиной предельной адсорбции спирта на угле ctg ’ = Г_

7. Поскольку s=, то уравнение (10) приобретает вид:

S_уд= Г_N_Аs(11)

По уравнению (11) вычисляют удельную поверхность активированного угля.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какова причина возникновения избыточной поверхностной энергии?

2. Что такое поверхностное натяжение, и в каких единицах оно измеряется?

3. Как зависит поверхностное натяжение от природы вещества, образующего поверхность и почему?

4. На чем основано измерение поверхностного натяжения жидкостей методом максимального давления в пузырьке?

5. На чем основано измерение поверхностного натяжения сталагмометрическим методом?

6. Как и почему поверхностное натяжение зависит от температуры?

7. Что называется адсорбцией и как количественно ее характеризуют?

8. Что такое поверхностная активность? Какие вещества называются поверхностно-активными?

9. Напишите адсорбционное уравнение Гиббса и дайте определение предельной адсорбции. Как графически определить предельную адсорбцию?

10. Как рассчитать площадь, занимаемую молекулой в адсорбционном слое?

11. Поясните физический смысл констант в уравнении Шишковского.

Глава II. Получение коллоидных систем и изучение их физико-химических свойств

К коллоидным системам относятся многокомпонентные гетерогенные дисперсные системы. В любой коллоидной системе различают дисперсионную среду – сплошную фазу, в которой распределены коллоидные частицы, и дисперсную фазу – совокупность этих частиц. Коллоидные системы отличаются очень большой степенью дисперсности (размеры частиц дисперсной фазы находятся в пределах от 10^-7 см до 10^-5 см) и отсутствием взаимодействия между фазами. Коллоидные системы термодинамически неустойчивы и самопроизвольно разрушаются путем агрегирования частиц. Коллоидные системы с твердой дисперсной фазой называются золями, с жидкой – эмульсиями.

Получение коллоидных систем в нерастворяющей среде требует дробления вещества до коллоидной степени дисперсности и наличия стабилизатора. Методы получения золей, основанные на раздроблении, получили название методов диспергирования. Методы, связанные с агрегацией молекул в более крупные коллоидные частицы, называются методами конденсации. Пептизацию или образование золей из гелей или рыхлых осадков при действии на них некоторых веществ, способных хорошо адсорбироваться на поверхности коллоидных частиц и таким образом сообщать им сродство к дисперсионной среде, многие авторы причисляют к дисперсионным методам. Так как при пептизации не происходит изменения степени дисперсности частиц, образующих осадок, а только разъединение уже имеющихся в них частиц, то метод пептизации занимает промежуточное положение между конденсацией и диспергированием.

Диспергировать можно путем механического измельчения вещества в ступке, коллоидной мельнице. Конденсацию можно осуществлять:

1. путем собственно конденсации, создавая подходящие условия для образования мелких частиц;

2. изменяя среду или условия опыта таким образом, чтобы вещество из растворимого становилось нерастворимым, например, изменяя состав растворителя введением в него жидкости, неспособной растворять данное вещество;

3. проводя в растворе химические реакции, сопровождающиеся образованием труднорастворимых веществ.

Частицы дисперсной фазы в гидрозолях обычно обладают сложной структурой, зависящей от условий получения золей. Например, частицы гидрозоля иодида серебра, который получается приливанием раствора азотнокислого серебра к раствору йодистого калия в случае избытка KJ, имеет следующую структуру:

{[Ag I]_mnI^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺

где m - число молекул AgI, образующих агрегат, n - количество избыточных ионов I^-, прочно адсорбированных на поверхности агрегата (потенциалопределяющие ионы). В состав частицы входят также ионы К⁺(противоионы). Однако, число таких ионов меньше числа адсорбированных ионов I^-. Вследствие чего коллоидная частица имеет отрицательный заряд. Остальные противоионы находятся вне коллоидной частицы, в среде, окружающей ее, и образуют диффузный слой. Коллоидная частица вместе с окружающим ее диффузным слоем называется мицеллой.