Файл: Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство науки высшего образования российской федерации.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 67

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИМИНИСТЕРСТВО НАУКИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИфедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»Кафедра общей и физической химииОтчетПо дисциплине Химия, часть 2 (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)Тема работы: Исследование поверхности раздела фаз: раствор ПАВ-воздух Выполнил: студент гр. НГС-21-2 Куркина Ю.Р. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)Оценка:Дата:Проверил: (должность) (подпись) (Ф.И.О)Санкт-Петербург 2023 Цель работы: на основании изотермы поверхностного натяжения и изотермы адсорбции определить постоянные уравнения Шишковского, рассчитать предельное значение удельной адсорбции ПАВ, площадь, занимаемую одной молекулой и ее длину.Экспериментальная частьХод работы: В качестве ПАВ использовался изопропиловый спирт (10%). Далее по 4 мерным колбам отлито по 20 мл дистиллированной воды, после чего в колбу №1 добавили 20 мл изопропилового спирта (10%) и перемешали. Из мерной колбы №1 отобрали 20 мл полученного раствора и отлили во колбу №2, получив в 2 раза более разбавленный раствор. Аналогично разбавляя в 2 раза, получили растворы в колбах №3 и №4.Измерение поверхностного натяжения при помощи тензиометра: раствор ПАВ из колб налил в ячейку, поставил ее на столик тензиометра, поднял столик таким образом, что подвешенное кольцо полностью погрузилось в раствор ПАВ, и, медленно опуская столик с ячейкой, наблюдал натяжение жидкости на кольцо и снимал показания тензиометра.
Экспериментальные данные

Наименование ПАВ
Изопропиловый

Химическая формула ПАВ
C5H11OH

Массовая доля ПАВ в исходном растворе ω, %
2

Температура °С
25 oC
Результаты измерения поверхностного натяжения растворов

№
Проба
Поверхностное натяжение, мН/м

σ1
σ2
σ3
σ среднее

1
Н2О
60,0
60,0
60,6
60,20

2
ω/16
58,8
58,8
59,1
58,90

3
ω /8
52,9
53,0
53,2
53,03

4
ω /4
46,0
45,6
46,1
45,90

5
ω /2
37,9
37,9
37,7
37,83

6
ω
28,7
28,7
28,9
28,77
Обработка экспериментальных данныхРисунок 1. Зависимость Поверхностное натяжение воды, при условии, что в лаборатории на момент проведения измерений температура составляла 25 oC, то:

Т, K
0, мН/м

298
71,97
Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ

№
ω, %
d, г/см3
С, моль/л
σ, мН/м

1
0
1
0
71,97

2
0,125
0,99977
0,0142
58,9

3
0,25
0,99953
0,0284
53,03

4
0,5
0,99906
0,0568
45,9

5
1
0,99812
0,1134
37,83

6
2
0,99624
0,2264
28,77
Рисунок 2 – Изотерма поверхностного натяженияОпределим коэффициенты уравнения ШишковскогоЗаполним таблицу данных для определения констант уравнения Шишковского

№
, мН/м
С, моль/л
K
b

1
65
0,00932
1,16
65,45

2
60
0,01704
1,22
93,43

3
55
0,02602
1,33
121,96

4
50
0,03698
1,77
154,65

5
45
0,05160
4,96
190,26

6
40
0,07744
0,14
211,99

7
35
0,20553
0,70
131,56










Kср = 1,61
bср = 138,47
Предельная адсорбция ПАВ на поверхности (a):Заполним таблицу

№
i, мН/м
Сi, моль/л
(dσ/dC)i
yi
Гi, ммоль/м2

1
65
0,00932
-692,014
6,4496
0,0026

2
60
0,01704
-604,553
10,3016
0,0042

3
55
0,02602
-509,925
13,2682
0,0054

4
50
0,03698
-404,790
14,9691
0,0060

5
45
0,0516
-282,272
14,5652
0,0059

6
40
0,07744
-115,281
8,9273
0,0036

7
35
0,20553
-222,022
45,6322
0,0184
Рисунок 3 – Изотерма адсорбции (2 последних точки были удалены из аппроксимации)Откуда, .6. Площадь, занимаемая одной молекулой ПАВ по уравнению:7. Рассчитаем длину молекулы 2% изоамилового спирта (C5H11OH) по уравнению:Вывод:В ходе данной лабораторной работы проведен анализ поверхности раздела фаз: раствора ПАВ-воздух.Построен график изотермы адсорбции (рисунок 1). Найдены значения постоянных параметров в уравнении Шишковского, принимающего вид. Далее, рассчитав значения удельной адсорбции для построения графика изотерму адсорбции, найдена предельная удельная адсорбция: .Вычислена площадь, занимаемая одной молекулой ПАВ: =

,

Также вычислена длина молекулы 2% изоамилового спирта (C5H11OH):

= .

Смотрите также файлы