ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение критического натяжения смачивания неполярных полимеров из "Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии" Цель работы, определение гиббсовской (избыточной) адсорбции на твердом адсорбенте из бинарных растворов расчет гиббсовской адсорбции компонентов раствора по изменению состава раствора при адсорбции построение изотерм избыточных величин адсорбции и их анализ. [c.18] При адсорбции из разбавленных растворов можно принять, что активность растворителя не меняется. При адсорбции из концентрированных растворов следует учитывать адсорбцию и растворителя, и растворенного вещества. [c.18] Об адсорбции из раствора обычно судят по изменению его состава, который определяют до и после адсорбции одним из аналитических методов. В концентрированных растворах неэлектролитов концентрацию компонентов удобнее выражать в мольных долях х. [c.18] Если твердый адсорбент массой т приводится в контакт с раствором, содержащим по молей растворителя и растворенного вещества, то в результате адсорбции Ai молей компонента 1 (растворитель) и Лг молей компонента 2 (растворенное вещество) будут находиться га поверхности. Здесь Al и Aq — моли, приходящиеся на единицу массы твердого сорбента. При равновесии в жидкой фазе остается rii и п.2 ыолей компонентов 1 и 2. [c.18] Если А Х.1 Ах/хх, то Гг О, т. е. гиббсовская, или избыточная, адсорбция компонента 2 положительна и, наоборот, при А х- Гг О, т. е. гиббсовская адсорбция компонента 2 отрицательна. Так как перед скобкой в уравнении (Г 46) стоит произведение Х Х2, то кривая для гиббсовской адсорбции будет иметь максимум (Гг 0) или минимум (Гг 0). [c.19] Прибор для определения концентрации растворов по показателю, преломления (интерферометр или рефрактометр). [c.19] Мерные колбы емкостью 50 мл. [c.19] Конические колбы с притертыми пробками емкостью 100 мл. [c.19] Бюретки емкостью 50 мл, пипетки емкостью 25 мл. [c.19] Адсорбент, например, активный уголь. [c.19] Взаимно смешивающиеся жидкости, например, толуол — этанол. [c.19] В мерных колбах готовят 10 растворов двух жидкостей, изменяв соотношение компонентов от чистой жидкости 1 до чистой жидкости 2. Из приготовленных растворов отбирают пипеткой по 25 мл, переносят и конические колбы и прибавляют в каждую колбу определенную навеску сорбента, например, 3 г активного угля на 25 мл раствора. Колбы закрывают притертыми пробками и оставляют на 1 ч, периодически набалтывая содержимое для установления адсорбционного равновесия. В исходных растворах и в растворах после адсорбции определяют показатели преломления и nf. [c.19] По полученным данным строят калибровочный график показателя преломления п бинарного раствора от его состава (мольной доли компонента 2). [c.20] Из калибровочного графика определяют состав раствора после адсорбции, т. е. мольные доли Хх и компонентов (хх Х2= I). [c.20] Знак при значении Ах указывает на отрицательную пли положительную величину гиббсовской адсорбции. [c.20] По формуле (1.45) рассчитывают гиббсовскую адсорбцию и строят изотермы состава раствора при адсорбции в координатах Г2 = / л 2) или Г1 = /(л 1). Анализируют полученные данные. Экспериментальные и расчетные данные записывают в таблицу (см. табл. 1.2). [c.20] Цель работы оценка работы смачивания и работы адгезии изучение влияния адсорбции ПАВ на смачивание твердых поверхностей методом измерения краевых углов. [c.20] Количественно адгезия оценивается работой адгезии Wa, которая соответствует работе, затрачиваемой fia разрыв межфазного соединения и приходящейся на единицу площади поверхности. Ее можно рассчитать по уравнению (I. 12) или (I. 14). [c.20] Смачивание количественно характеризуют краевым углом 0 илн os 0. Краевой угол 0 определяется как угол между касательной, проведенной к поверхности смачивающей жидкости, и смачиваемой поверхностью твердого тела, при этом он всегда отсчитывается от касательной в сторону жидкой фазы. Касательную проводят через точку соприкосновения трех фаз. [c.20] Равновесные краевые углы, рассчитанные на основе баланса сил, действующих по периметру смачивания, определяются уравнением Юнга (1.13). Если поверхностное натяженне на границе твердое тело— газ сГг-г больше, чем поверхностное натяжение на границе твердое тело — жидкость ат-м , то краевой угол 0р 90°, поверхность твердого тела является лиофильной (при смачивании водой — гидрофильной), К материалам с гидрофильной поверхностью относятся, например, кварц, стекло, оксиды металлов. Жидкость не смачивает поверхность, если Стт-г огт-ж н Эр 90°. В этом случае поверхность является лио-фобной (гидрофобной). К материалам с гидрофобной поверхностью относятся металлы, у которых поверхность не окислена, большинство полимеров, а также все органические соединения, обладающие иизко11 диэлектрической проницаемостью. [c.21] Вернуться к основной статье