ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция поверхностно-активных веществ на поверхности вода — воздух. Определение удельной поверхности пористого тела из "Практикум по коллоидной химии Издание 2" Снижение поверхностного натяжения растворителя при растворении поверхностно-активного вещества вызвано адсорбцией его на границе раздела вода — воздух. [c.53] Уравнение (4) было выведено Лангмюром, исходя из физической картины монослойной адсорбции. [c.54] Если известны величины предельных адсорбций поверхностноактивного вещества на поверхности вода — воздух (Гоо) и твердое— раствор (Лто оказывается возможньш найти величину поверхности, отнесенную к одному грамму адсорбента. [c.54] Можно бььао бы прибегнуть к эмпирическому приему, находя Сх и Са по полученным и и определяя А непосредственно по кривой с. Но ошибка, возникающая при этом и усиливающаяся при последующем выборе масштаба для А, оказывается недопустимой. [c.55] Из ряда значений А определяют по уравнению (5) и затем по уравнению (6) рассчитывают 5. [c.55] В случае определения удельной поверхности порошков этим методом можно определить не только внешнюю поверхность гранул, но и ту поверхность, которая образована порами этих гранул. [c.55] Решение уравнения Шишковского относительно постоянных представляет значительные трудности, так как одно из них входит в подлогарифмическое выражение. [c.55] Имея ряд экспериментальных значений До,с, укладывающихся на прямую Aa,lg , нетрудно найти обе константы. [c.56] В большинстве случаев поверхностное натяжение растворов измеряется по методу наибольшего давления пузырька, предложенному Кантором и разработанному П. А. Ребиндером. Этот метод заключается в том, что к поверхности жидкости подводится стеклянный капилляр, с помощью которого вызывается образование воздушного пузырька. Так как поверхностное натяжение есть работа образования или разрушения единицы поверхности, то усилие, затраченное на разрыв пленки пузырька, будет пропорционально поверхностному натяжению. Это усилие определяется тем наибольшим давлением, при котором пузырек лопается и которое затем пересчитывается на поверхностное натяжение. [c.56] Основной частью прибора Ребиндера фис. 8) является капиллярный кончик 1, с помощью которого достигается образование пузырьков. Трубка 2 с капиллярным кончиком вделана в стеклянную пробку сосуда 3, куда вводят испытуемый раствор. Жидкости в сосуде должно быть столько, чтобы кончик слегка касался поверхности. Для этого сначала в сосуд наливают раствор в несколько большем, чем надо, количестве и, отобрав через трубку 2 избыток жидкости, как это делают при употреблении пипетки, закрывают конец трубки пальцем затем, осторожно спустив нужное количество, избыток жидкости отбрасывают. Соединяя отводную трубку 4 с источником вакуума, добиваются возникновения пузырьков, которые должны проходить со скоростью примерно по одному-два в секунду. Важно установить правильный режим образования пузырьков, так как от этого зависит правильность получаемых результатов. Нельзя допускать образования устойчивых гроздьев мелких пузырьков или слишком медленного их возникновения. [c.56] Источником вакуума служит водяной аспиратор 5. Это склянка с нижним тубусом, наполненная водой. Вакуум достигается сливанием воды через нижний кран аспиратора. Давление измеряется наклонным манометром 6. Угол наклона делается небольшим, чтобы повысить точность результатов и снизить ошибку опыта. Чем меньше угол, тем больше, при таких же условиях, показания шкалы. [c.56] Кран 8 в процессе измерений открыт, Во время замены растворов манометр соединяется с атмосферой и поднявшаяся в предыдущем опыте жидкость в манометре падает. Для ее поднятия в следующем опыте нужно выжидать некоторое время, иногда довольно длительное. Чтобы сократить это время, при подготовке прибора кран 8 закрывают, не давая жидкости в манометре падать. [c.58] В начале опыта нулевое показание шкалы подводят к уровню манометрической жидкости, отвернув для этого стопорный винт 10 установив шкалу, вновь прижимают ее винтом. Порядок опыта следующий испытуемый раствор наливают в сосуд 9, шкалу устанавливают на нулевое значение и кран 8 закрывают. Сосуд соединяют с аспиратором 5, открывают кран 8 и, сливая воду из аспиратора, создают требуемый режим образования пузырьков. Давление при этом медленно повышается. Необходимо убедиться в том, что оно установилось окончательно. Поэтому к концу опыта следует сделать ряд измерений в интервале через две-три минуты и только в том случае, когда показания остаются неизменными, фиксировать наблюдение. [c.58] Показания манометра зависят не только от поверхностного натяжения испытуемого раствора, но и от некоторых особенностей самого прибора. Ясно, например, что если изменить угол наклона манометра с помощью подъемного винта 11, то соответственно изменится и высота манометрического столбика диаметр и длина капиллярного кончика также окажут свое влияние на высоту поднятия манометрической жидкости. Таким образом, для пересчета значений давлений на поверхностное натяжение надо ввести некоторый ксвффициент, зависящий от угла наклона манометра и размеров капиллярного кончика. [c.58] Прибором, измеряющим усилие, служат торзионные весы (см. стр. 93) со шкалой на 1000 мг (рис. 8). Применяют кольцо /5 из никелевой проволоки, весом несколько более 500 мг, снабженное коротким крючком, за который кольцо подвешивается к коромыслу весов. [c.59] Испытуемую жидкость наливают в широкий с низкими бортами сосуд 14, установленный на столике 15, укрепленном на вертикальной кремальере 16. Торзионные весы 12 и столик распшюжены на уравнительной площадке в тщательно выверенном горизонтальном положении. Надо заметить, что кольцо и поверхность жидкости должны лежать в одной плоскости, в противном случае результаты могут оказаться ошибочными. Поэтому уравнительная площад,-ка и весы должны быть невилированы по ватерпасу. [c.59] Не касаясь пальцами кольца, надевают его пинцетом на крючок коромысла и уравновешивают его поворотом рычага весов. Затем, тоже пинцетом навешивают груз 17 в виде мягкого знака, захватывая за его петлю. Сумма весов кольца и груза составляет несколько более одного грамма под влиянием этой нагрузки коромысло опускается до отказа и тогда при помощи маховичка кремальеры 18 поднимают столик с сосудом до соприкосновения поверхности жидкости с кольцом. Затем, не касаясь кольца, снимают добавочный груз пинцетом. Теперь кольцо, вес которого уравновешен деформацией пружины весов, удерживается только поверхностью жидкости медленно и плавно поворачиваются рычаг, и все время следя за положением кольца, замечают показание стрелки в момент его отрыва. Опыт повторяют пять-шесть раз, особенно осторожно подводя стрелку к моменту отрыва кольца.. Перед каждым измерением кольцо, держа пинцетом за дужку, обтирают фильтровальной бумагой. [c.59] Построить кривые поверхностного натяжения растворов н-гептиловой кислоты СНз (СНз)5 — СООН при различных концентрациях адсорбции ее на границе раздела вода — воздух и адсорбции на твердой поверхности активированного угля определить удельную активную поверхность твердого адсорбента (угля). [c.59] При измерении поверхностного натяжения методом наибольшего давления пузырьков (метода Ребиндера) до и после адсорбции цолучены следующие экспериментальные результаты (табл. 6). [c.59] Аналогичные результаты были получены при определении поверхностного натяжения методом отрыва кольца (табл. 7). [c.60] Вернуться к основной статье