Завдання

1. Визначити ПН заданого розчину методом, зазначеним викладачем.

2. Порівняти ступінь точності оцінки ПН розчину, визначеного методами Дю Нуї і рахування крапель.

3. Побудувати ізотерму ПН розчину ПАР і визначити показники, які використовуються як фізико-хімічні критерії оцінки ПАР (, ККМ, Г).

Для побудови ізотерм поверхневого натягу готують серію розчинів ПАР різної концентрації: від 0,1г/л до 3г/л і вимірюють поверхневий натяг кожного розчину при температурі 20 ⁰С близько п'яти разів. Після чого будують графік ізотерми поверхневого натягу в координатах (рис.3.3).

Рис. 3.3. Ізотерма поверхневого натягу

Для оцінки ККМ залежність представляють в напівлогарифмічних координатах, тобто(рис. 3.4).

По ізотермі в напівлогарифмічних координатах знаходять:

• максимальне зниження поверхневого натягу (перехід від криволінійного до прямолінійної ділянки ізотерми);

• ККМ – критичну концентрацію міцелоутворення (перехід від похилої ділянки до горизонтальної).

Рис. 3.4. Ізотерма поверхневого натягу

в напівлогарифмічних координатах.

Зв'язок між величиною адсорбції, поверхневим натягом і концентрацією речовини, що адсорбується, виражається рівнянням Гіббса:

;

(3.7)

де R – універсальна газова стала;

T – температура розчину, К.

Тангенс кута нахилу дотичної, проведеної до ізотерми в напівлогарифмічних координатах дорівнює . Підставивши його значення в рівняння:

,

(3.8)

розраховують - константу, що характеризує граничну адсорбцію речовини в поверхневому шарі.

4. Здійснити порівняльну оцінку ефективності заданих ПАР.

Зміна поверхневого натягу (деі- поверхневий натяг системи з ПАР і без ПАР) може служити оцінкою диспергуючої дії ПАР: зі зниженням ПН полегшується диспергирування гетерогенних систем. При деяких концентраціях досягається межа розчинностіС_р (у випадку колоїдних ПАР ) і поверхневий натяг більше не знижується. Отже, максимальний питомий ефект, що може бути досягнуто, складає. Зазначений показник використовується для оцінки властивостей дисперсних систем, ефекту Ребіндера, емульгування, піноутворення, флотації, відмивання забруднень, нафтовіддачі.

Питання для самопідготовки

1. Що таке поверхневий натяг?

2. Яка залежність між поверхневим натягом та міжмолекулярними зв’язками?

3. Які існують методи визначення поверхневого натягу?

4. Поясніть, чому поверхневий натяг можна розглядати як некомпенсовану поверхневу енергію.

5. Побудуйте ізотерму поверхневого натягу.

6. Покажіть вплив температури на ізотерми.

7. Як впливають на ізотерми речовини з різною поверхневою активністю?

Лабораторна робота №4

Тема: Стійкість колоїдних розчинів.

Коагуляція і стабілізація дисперсних систем.

Мета: Ознайомлення з проблемою стійкості колоїдних розчинів та шляхами її вирішення на практиці. Освоєння методики визначення порогу коагуляції та захисного числа стабілізатора.

Устаткування і реактиви: ФЕК, кювети 1 і 0,5см 2% - ий розчин хлориду феруму (III) FeCl₃, 10шт мірних колб 250мл, піпетки 10мл, розчини сульфату натрію, ацетату натрію, желатин.