Работа 3.3. ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ (ПАВ) НА ГРАНИЦЕ ВОЗДУХ-РАСТВОР
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
· Определение поверхностного натяжения растворов ПАВ разных концентраций методом Ребиндера;
· Использование изотерм поверхностного натяжения для расчета адсорбции ПАВ и построения изотермы адсорбции;
· Проверка выполнимости правила Дюкло – Траубе.
Оборудование: Прибор Ребиндера, стаканы 50 мл, фильтровальная бумага.
Реактивы: Растворы ПАВ (по указанию преподавателя), дистиллированная вода.
Измерение поверхностного натяжения жидкостей методом Ребиндера.
Принцип метода заключается в следующем: если через капилляр радиуса r, погруженный в исследуемую жидкость, подавать воздух, то давление в капилляре постепенно увеличивается до тех пор, пока пузырек воздуха, образующийся у конца трубки, не примет форму полусферы (рис.13). После этого для отрыва пузырька уже не требуется дальнейшего увеличения давления. Сила, способствующая образованию пузырька, пропорциональна давлению, а сила, препятствующая его образованию, пропорциональна поверхностному натяжению.
Пусть p - избыток давления в пузырьке над внешним давлением в момент отрыва пузырька. Для капилляра данного радиуса этот избыток давления зависит от величины поверхностного натяжения. Отношение этого избытка давления к величине поверхностного натяжения жидкости есть константа данного капилляра p/s = const. Тогда для двух жидкостей с различными значениями поверхностного натяжения можно записать
|
|
|
, 3.28
где s и sо поверхностные натяжения двух разных жидкостей, а pо и р - соответствующие им избытки давления над внешним давлением при проскоке пузырька.
|
| Рис.3.13. Образование пузырька в капилляре
|
Прибор для определения поверхностного натяжения показан на рис 14. Трубка 1, вставленная через пробку в пробирку с исследуемой жидкостью, оканчивается капилляром, который погружается в жидкость не более чем на 1 мм. Прoбиpка 2 имеет нижнюю трубку с зажимом и боковую трубку, соединяющую ее с манометром 3 и аспиратором 4. Манометр 3 заполнен водой на ¾ объема. Выпуская воду из аспиратора 4 через зажим 5 в стакан, уменьшают давление над поверхностью исследуемой жидкости по сравнению с атмосферным. Это вызывает продавливание воздуха через трубку I, который в виде пузырьков выходит из конца капилляра, опущенного в жидкость. Скорость образования пузырьков регулируют зажимом 5. Определяется максимальное давление, которое вызывает образование пузырька.
Рис. 3.14. Схема прибора Ребиндера
Определение поверхностного натяжения производится методом сравнения и рассчитывается по формуле (3.28). В качестве жидкости с известным поверхностным натяжением берется дистиллированная вода. Зависимость поверхностного натяжения воды от температуры приведена в таблице 4.
|
|
|
Таблица 3.4. Поверхностное натяжение воды при различных температурах:
| t, о С | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| σ, дин/см | 73,34 | 73,20 | 73,05 | 72,90 | 72,75 | 72,59 | 72,44 | 72,28 | 72,13 |
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 440; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!