Виконання роботи
Мета роботи: визначити поверхневий натяг на межі розділу фаз розчин ПАР – повітря. Побудувати ізотерми поверхневого натягу та адсорбції, визначити граничну адсорбцію Г∞, площу, яку займає молекула ПАР в насиченому адсорбційному моношарі та товщину моношару.
Для виконання роботи в пронумерованих пробірках знаходяться розчини ПАР, таблиця 3.2.
Таблиця 3.2 – Концентрації ПАР – спиртів.
|
Концентрація
|
Пропіловий, ізопропіловий |
Бутиловий, ізобутиловий |
Аміловий, ізоаміловий |
|
С1 |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|
С2 |
0,025 |
0,02 |
0,02 |
|
С3 |
0,05 |
0,05 |
0,04 |
|
С4 |
0,1 |
0,1 |
0,06 |
|
С5 |
0,25 |
0,15 |
0,08 |
|
С6 |
0,5 |
0,2 |
0,1 |
При
визначенні поверхневого натягу
сталагмометричним методом спочатку
визначають число крапель для дистильованої
води (
),
а потім для розчинів (n)
в порядку збільшення концентрацій.
Виміри проводять тричі, добиваючись
збігу результатів. Густину розчинів
ПАР внаслідок їх малої концентрації
приймають рівною густині води, тому
розрахунок проводять за спрощеною
формулою:
|
|
(3.5) |
.Дані досліду зводять у таблицю 3.3.
За цими
даними будують графік залежності
.
Таблиця 3.3 - Результати вимірювань поверхневого натягу
_________ спирту.
|
С,
|
Число капель, n |
σ,
| |||
|
1 |
2 |
3 |
середнє | ||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для розрахунку адсорбції Г за рівнянням Гіббса (3.1) величина похідної може бути замінена відношенням кінцевих величин:
|
|
(3.6) |
.де Ссер. – середнє арифметичне відповідних двох сусідніх величин:
;
R
= 8,31
;Т
–
температура у К; Δσ
і ΔС
– різниця поверхневих натягів і
концентрацій для кожних двох сусідніх
розчинів.
Дані розрахунків заносять у таблицю 3.4.
Таблиця 3.4 - Результати розрахунків за залежністю поверхневого натягу - концентрація ПАР.
|
С,
|
σ,
|
ΔС,
|
Δσ,
|
|
Ссер.,
|
Г,
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Будують
графік залежності
і
визначають з ньогоГ∞.
Користуючись рівнянням (3.2) та (3.3) визначають S0 та l. Густини і молярні маси ПАР наведено у таблиці 3.5.
Таблиця 3.5 – Густини і молярні маси ПАР.
|
ПАР |
М,
|
ρ,
|
|
Пропіловий спирт |
60,1 |
0,804 |
|
Ізопропіловий спирт |
60,1 |
0,789 |
|
Бутиловий спирт |
74,1 |
0,804 |
|
Ізобутиловий спирт |
74,1 |
0,800 |
|
Аміловий спирт |
88,1 |
0,815 |
|
Ізоаміловий спирт |
88,1 |
0,810 |
ЛІТЕРАТУРА: 1, с. 378 – 380; 5, с. 32 -49; 6, с. 104 – 109.