44) Почему в эмпирическом уравнении Шишковского константа «в» одинакова для всех соединений одного гомологического ряда?

Полученные уравнения являются теоретическим аналогом эмпирического уравнения Б. Шишковского: σ = σ_О - Вln(1 + К·с),

где В = А∞RT – это константа, одинаковая для всех членов одного гомологического ряда К – это константа адсорбционного равновесия,характеризующая сродство адсорбата к адсорбенту. К _{n + 1} /K_n = З,0 – 3,5. Данное строение насыщенного монослоя объясняет постоянство параметра В = А_∞RT в уравнении Шишковского. Так как в пределах одного гомологического ряда площадь S_o(ПАВ) является постоянной и определяется размером полярной группы.

45) Если из водного раствора нужно адсорбировать органические вещества, то какой следует выбрать адсорбент полярный или неполярный?

Следует выбрать неполярный адсорбент

46) Для получения абсолютного спирта, то есть извлечения из спирта примесей воды какой следует выбрать адсорбент (полярный или неполярный)?

Для извлечения примеси воды необходимо выбрать полярный адсорбент.

47) Изобразите каплю воды на гидрофобной поверхности и укажите краевой угол смачивания?

Если равновесный краевой угол лежит в пределах 90º>Ө>0º , то смачивание неполное, если же угол Ө не устанавливается, то есть Ө=0, а cosθ = 1, то происходит полное смачивание – капля жидкости будет растекаться в тонкую пленку до тех пор, пока слой жидкости не станет мономолекулярным. В этом случае смачивание характеризуется коэффициентом растекания:

 – коэффициент растекания по Гаркинсу.

Если f > 0 – растекание происходит;

f < 0 – растекание не происходит.

Коэффициент растекания также можно выразить и через работу адгезии и когезии: f=W_A-W_K. Для улучшения растекания необходимо увеличить работу адгезии и уменьшить работу когезии.

θ >90⁰, cos θ < 0; σ_т-г > σ_т-ж

Смачивание плохое или вообще не происходит. Таким образом, если 180⁰ >θ >90⁰ поверхность по отношению к жидкости, нанесенной на нее, называется лиофобной (жидкость вода - поверхность называется гидрофобной).

48) Каким определением поверхностного натяжения пользуются при выводе уравнения Лапласа?

Для поверхностей неправильной формы применяют уравнения Юнга- Лапласа:

Δp =σ_ж-г , где r₁ и r₂ - радиусы кривизны двух главных нормальных сечений поверхности. Если они направлены внутрь жидкости, то они будут положительны.

Таким образом, из уравнения Лапласа следует, что фазы, разделенные искривленной поверхностью, могут находиться в равновесии только при разных

давлениях внутри фаз. В фазе, имеющей положительную кривизну, давление меньше, чем давление внутри фазы с отрицательной кривизной. Разность давлений в фазах, разделенных искривленной поверхностью, называют капиллярным давлением (ΔР). Дополнительное давление, обусловленное кривизной, всегда направлено к центру кривизны.

49) Приведите вывод уравнения Лапласа и дайте его анализ.

изменение энергии Гельмгольца для всей системы будет равно: , где p1,2-давление в жидкой и газообразной фазе. При равновесии между фазами dA = 0, тогда (p2 – p1) ·dV = ·dS, т.е. Δp·dV= ·dS . Выразим из этого уравнения Δp: ΔP = σ_г-ж· уравнение Лапласа, где - кривизна поверхности с радиусом кривизны r, a ΔР = ( Р₂ - Р₁ ) – капиллярное давление. Уравнение Лапласа для поверхности раздела фаз со сферической кривизной имеет вид: ∆р=± – уравнение Лапласа, отражающее влияние кривизны поверхности на внутреннее давление в фазах. Чем больше межфазное натяжение, тем значительнее влияние кривизны.

● p₂ > p₁ (кривизна отрицательная), > 0, Δp> 0, то есть давление в фазе 2 больше, чем в фазе 1 на величину

● р₂ < р₁ ( кривизна поверхности положительная) , < 0, Δp < 0,, то есть давление в фазе 1 больше, чем давление в фазе 2 на величину

● поверхность раздела фаз плоская = 0 и Δp = 0, то есть давление в фазах одинаково.

Кривизна поверхности отрицательная в том случае, когда центр радиуса кривизны находится вне жидкой фазы. Если центр радиуса кривизны находится внутри жидкой фазы, то она положительная. Для цилиндрической поверхности длиной l и радиусом r: Δp = ± Для поверхностей неправильной формы применяют уравнения Юнга- Лапласа Δp = .

из уравнения Лапласа следует, что фазы, разделенные искривленной поверхностью, могут находиться в равновесии только при разных давлениях внутри фаз. В фазе, имеющей положительную кривизну, давление меньше, чем давление внутри фазы с отрицательной кривизной. Разность давлений в фазах, разделенных искривленной поверхностью, называют капиллярным давлением (∆Р). Дополнительное давление, обусловленное кривизной, всегда направлено к центру кривизны.