адсорбция работа - studopediya

Заедно с повърхностна активност на повърхностно характеристики се използват една термодинамична параметър - работа адсорбция.

адсорбция работа () - преместване на работа 1 мол на повърхностно активно вещество от разтвор на основната маса на повърхностния слой при Т = конст:

където - свободната енергия на повърхността; К - константа на равновесие на адсорбция.

Ние изчисляваме разликата между работата на адсорбция за двете съседни членове на хомоложния ред:

По този начин, всеки превод -СН2 -група от повърхностния слой в насипно фаза е необходимо да се прекарват около 3 кДж / мол. Тази работа razdvizheniya биполярни водни молекули (количеството -СН2 -група). Тъй като размерът на групата -СН2 - един и същ, адсорбцията работа е същият. Следователно, повърхностната активност на носителя на повърхностно активно вещество е въглеводороден радикал.

3.3.6. Изчисляването на Гибс изотерма на адсорбция на
повърхностното напрежение чрез графичен
разграничаване

Знаейки напрежение зависимостта на разтвор повърхност на концентрацията на разтвореното вещество може да бъде изчислена от адсорбционната изотерма сърфактант графичен диференциацията на експерименталната крива # 963; = F (С). За да направите това в няколко точки на кривата # 963; = F (С) се извършва и определят допирателна допирателни ъгъл на наклон, които съответстват на производни г # 963; / DC в тези точки (фиг. 3.28). Познаването на стойностите на тези производни на Гибс адсорбция уравнение изчислена стойност Ж. позволява изграждане на адсорбционната изотерма T = F (С).

Фиг. 3.28 показва, че:

Заместването на тази стойност в Gibbs уравнение (3.39):

По този начин, адсорбция изчислена Т стойност за поредица от точки на кривата и на изчислените данни на изотерма на адсорбция конструирани координати R = F (С), (фиг. 3.29).

Фиг. 3.28. Графичният получаването на опъването на изотерма повърхност

Фиг. 3.29. изотерма на адсорбция в координати R = е (С)

3.3.7. Използването на уравнението на изотермата Langmuir
адсорбция на течност-газ.
Изчисляване на молекулни характеристики на тест сърфактант

Уравнение мономолекулни Langmuir адсорбционните изотерми за адсорбция на течност - газ (3.34) за определяне на молекулните характеристики на повърхностно активното вещество в повърхностния слой. За да направите това:

1. Langmuir уравнение води до линейна форма:

2. Изграждане на адсорбционната изотерма в линейна форма координира Langmuir уравнение (фиг. 3.30).

Фиг. 3.30. адсорбционната изотерма
координати в линейна форма Langmuir уравнение

3. Определяне на капацитета на монослой адсорбция като котангенс на ъгъла на наклона на правата линия:

4. Познаването на стойността. определяне на площта, заета от молекула повърхностно активно вещество в наситен адсорбция слой на граничната повърхност ():

и дължината на молекула повърхностно активно вещество (# 948):

при което - Авогадро номер 23 октомври 6,022 мола · 1; М - моларен маса на повърхностно активно вещество;
# 961 - повърхностно активни вещества плътност.

Фиг. 3.31. Molecular характеристики на SAW

Според изследванията на Langmuir, площта, заета от една молекула на по-голямата част от едноосновни киселини, е 0.20 пМ 2 до алкохоли - 0,25 пМ 2. Дебелината на адсорбция монослой (# 948) е пропорционална на броя на въглеродните атоми в молекулата, общото количество Nm хомоложна серия, където п - брой на въглеродните атоми в молекулата.

Пример 3.5. При проучването на повърхностна активност на разтвори на оцетна киселина при 20 ° С се получават следните данни:

Фиг. 3.32. графичен диференциация
изотерма повърхностно напрежение

3. За да се изчисли стойността стойност адсорбция Т съгласно уравнение (3.39) С = 0,1 мол / л:

Подобно изчисление се извършва за други концентрации. Резултатите са посочени в таблицата.

4. Според резултатите от изчисленията, показани в Таблица, изграждане на Langmuir адсорбционната изотерма koordinatahG = F (С).

5. Изчислената стойност за С = 0,1 мол / л:

Подобно изчисление се извършва за други стойности на S. Получените резултати са посочени в таблицата.

6. За да се намери G∞ конструкт адсорбция адсорбционната изотерма гранична стойност координати в линейна форма Langmuir уравнение.

7. екстраполация на линията на оста на координират дава сегмент равен. допирателна линия ъгъл на наклон равен.

Фиг. 3.33. адсорбционната изотерма
координати в линейна форма Langmuir уравнение

8. Ние очакваме уравнението константи Langmuir:

9. Познаването на стойността. Молекулните характеристики на повърхностно активно вещество и: # 948;:

Пример 3.6. При 293 К, повърхностното напрежение на концентрацията на воден разтвор на пропил алкохол Shishkovsky изразена чрез уравнението :. Определя пропил алкохол адсорбция върху интерфейса на воден разтвор - въздух при концентрация от 0,25 мола / л.

Решение. От горното уравнение Shishkovsky следва, че
A = 6.6, В = 14,4 х 10 -3.

Заместването уравнение Shishkovsky константи в уравнение (3.42):

Пример 3.7. При насищане на адсорбция при 293 К на площта, заета от молекула на изо-бутил алкохол е 2.97 х 10 -19 m2. Изчислете постоянна B в Уравнение Shishkovsky гранична стойност и адсорбция върху повърхност фазово разделяне.

1. изчисли степента на ограничаване на адсорбция:

2. Изчисляване на размера на постоянна B в Уравнение Shishkovsky: