Содержание
- 2. В этом можно легко убедиться посмотрев на следующие слайды. На них изображены : 1) Насекомое –
- 6. Величина σ - это энергия, необходимая для выполнения работы по созданию 1 см2 новой поверхности раздела
- 7. Величина свободной поверхностной энергии (Гельмгольца) F( s) = σ * s , где s - площадь
- 8. Для однокомпонентной системы возможен только первый способ уменьшения свободной энергии – т.е. уменьшение поверхности раздела фаз.
- 9. Тогда в поверхностном слое могут находиться молекулы двух типов. Если при этом молекулы первого типа имеют
- 10. газ Жидкость σ1 σ2 ›
- 11. В результате такого перераспределения молекул происходит изменение концентрации вещества в поверхностном слое по сравнению с объемом
- 13. Можно пользоваться производной от свободной энергии Гельмгольца, тогда : (IV.4a) σ = (dF / ds )T,V,ni
- 14. σ,мН/м T0C` 0 40 80 120 160 200 80 60 40 20 Tкр вода глицерин нитробензол
- 16. Существует два основных подхода к термодинамике поверхностных явлений : a) метод избыточных величин Гиббса b) метод
- 17. Ci Ciα Ciβ Фаза α Фаза β s* s Xsα Xsβ Xα Xβ a) Идеализированная система
- 18. Ci Ciα Ciβ Фаза α Фаза β s* s Xsα Xsβ Xα Xβ b) Реальная система,
- 19. Ci Ciα Ciβ Фаза α Фаза β s* s Xsα Xsβ Xα Xβ c) Реальная система,
- 20. Ci Ciα Ciβ Фаза α Фаза β s* s Xsα Xsβ Xα Xβ Гi α Гi
- 24. Чтобы сделать переход к развернутой форме уравнения Гиббса, запишем уравнение (IV.13) для бинарной системы, состоящей из
- 25. Ci Ciα Ciβ Фаза α Фаза β s* s Xsα Xsβ Xα Xβ Положение разделяющей поверхности,
- 26. Величина Г2(1) в уравнении (IV.15) называется уже «относительной Гиббсовской адсорбцией» и её физический смысл определяется как
- 28. Рассмотрим границу раздела между жидкостью и газом , например , между водой и воздухом : ясно
- 29. Такие вещества реально существуют и называются они дифильными веществами , молекулы которых содержат одновременно как полярную
- 30. Такое строение указанных молекул приводит к тому , что они накапливаются в поверхностном слое , причем
- 31. газ Жидкость σ1 σ2 ›
- 32. Поверхностная активность – это не свойство вещества самого по себе, как например, плотность , показатель преломления
- 33. σ H2O σ NaCl спирт dσ/ dc > 0 Г dσ/ dc 0 Рис. IV.4 Зависимость
- 34. σ С Г с dσ Г = ─ * RT dс Уравнение Гиббса kл Гл =
- 35. Ирвинг Лэнгмюр ( 1881 - 1957)
- 36. первый сформулировал « Принцип независимости поверхностного действия», суть которого состоит в том , что каждая часть
- 38. И, наконец, именно Лэнгмюр ещё в начале ХХ века создал классическую теорию адсорбции, которая не утратила
- 40. Обозначив одной константой kл отношение констант адсорбции и десорбции, α / β = kл и выполнив
- 41. Различия между Гиббсовской и Лэнгмюровской адсорбцией X
- 42. Однако для разбавленных растворов , где концентрация поверхностно-активного компонента в объеме фазы сравнительно невелика по сравнению
- 43. Адсорбция газов на твердой поверхности – это процесс не статический , а динамический , т.е. она
- 44. Что же касается теплоты адсорбции QA , то это реальная и вполне понятная величина, особенно учитывая,
- 45. Выделяющееся в процессе адсорбции тепло ( QA = – ∆H ) называется теплотой адсорбции и сильно
- 46. a) При низких концентрациях с→ 0, тогда kлc « 1 и Гл= Г∞* kлc т.е. зависимость
- 47. Как определить величины констант kл и Г∞ . Запишем тождество с = с и разделим левую
- 48. 1 Г∞*kл ∆ c ctgα = --------- = Г∞ ∆(c/Г) α с/Г с По ctgα определим
- 49. σ c c Г Г∞ n=3 n=4 n=5 n=3 n=4 n=5 Правило Дюкло – Траубе. Увеличение
- 50. ж Отсюда вытекает известное уравнение Юнга : (IV. 32 ) σт-г = σт-ж + σж-г*cos θ
- 51. Твердое тело Соотношение эффектов смачивания с величинами краевого угла Поверхности, смачиваемые водой, называют гидрофильными, а поверхности,
- 52. Поэтому работу, необходимую для разрыва однородной фазы, сечением 1 см2, называют работой когезии Wк , а
- 53. Решая совместно уравнения (IV.32) и (IV.34) , получим для работы адгезии формулу уравнения Дюпре : (IV.35)
- 54. А вот еще частные случаи уравнения Дюпре : работа смачивания Wсм = A т * ∆σ
- 55. (IV.37) Pα - Pβ = PC = 2 σ / R , Дополнительное давление PС ,
- 56. Если жидкость смачивает капилляр, то она в нем поднимается, а если не смачивает ─ то опускается.
- 57. (в момент равновесия соблюдается равенство сил) σ * 2π r * cos θ = π r2*
- 58. Для воды (σ = 72,75 мн/м ; ρ = 1г/см ; g = 981см/с2 ), если
- 59. Уравнения Лапласа (IV.37) и Жюрена (IV.39) лежат в основе двух наиболее распространенных методов измерения поверхностного натяжения
- 60. Это условие наиболее трудно выполнимо, т.к. требует тщательной очистки внутренней поверхности капилляра, причем без применения современных
- 61. исследуемый раствор пузырек воздуха сосуд для измерения капилляр емкость для создания разрежения в сосуде 2 манометр
- 62. В этом методе происходит выдувание пузырька воздуха из капилляра в смачивающую его жидкость, при этом давление,
- 63. Определив константу капилляра Кк , проводят серию измерений растворов с неизвестными значениями σх , определяют ΔPmx
- 64. Пример расчета лабораторной работы по измерению поверхностного натяжения и адсорбции: Первые две колонки таблицы ─ это
- 65. 2. После этого можно заполнить остальные колонки в таблице: ∆С, ∆σ, Сср и Г.
- 67. 3. Расчет величин Г проводят по уравнению Гиббса (IV.17): 0,0325моль/л *(- 12,45эрг/см2) 8,31*10─7эрг/моль*0К * 2930К *
- 68. Г Сср Изотерма адсорбции Лэнгмюра.
- 69. 5. Для определения величин констант Г∞ и kл в этом уравнении нам необходимо построить ещё один
- 71. Сср 6. В нашем случае величина ctgα = Г∞ составляет 6,63*10─ 10 моль/см2 ( если провести
- 72. Значение площади поперечного сечения молекулы ПАВ A0= 1/(NA* Г∞) составит 1/(6,02*1023*6,63*10─10) = 25*10─16см2 = 0,25нм2. Зная
- 73. Адсорбцию из растворов можно разделить на два вида : адсорбцию нейтральных молекул (неэлектролитов) b) избирательную адсорбцию
- 74. Если применяется высокодисперсный адсорбент с очень узкими порами , то с ростом длины молекулы адсорбата выше
- 75. вода вода уголь бензол силикагель силикагель бензойная кислота 1) из водного раствора – это неполярный уголь;
- 76. Когда мы делали анализ уравнения изотермы Лэнгмюра ( IV.21), то показали , что она состоит из
- 77. В отличие от уравнения Лэнгмюра уравнение Фрейндлиха не описывает всего процесса адсорбции : при малых концентрациях
- 78. Для этого готовят серию из 6 – ти растворов исследуемого ПАВ (уксусной кислоты) с разведением каждой
- 79. Константы уравнения Фрейндлиха обычно находят графически по изотерме , построенной в логарифмических координатах . Прологарифмировав уравнение
- 81. Скачать презентацию