Файл: colloid_grig.pdf

2]

В"). Выбор поверхности раздел так, что Г1 = О чаще всего применяют ДЛЯ разбавленных растворов. Заметим, что рас­ творы ПАН чаще всего применяют в разбавленном виде. Су­

ществует, по крайней мере, еще три способа выбора поверх·

ности раздела. из них для концентрирования раствором вы­

бирается поверхность раздела, так чтобы сумма избытков

(адсорбции) всех компоненroв равнялосъ нулю, T~e. ~i = о.

в нашем случае это соответствует выбору Г2N = .... г1N,

Т.е. выбирают положение плоскости так, чтобы избыток в ней

компонента «2» равнялся убыли компонекга «1». Используя

v

уравнение изотермы для. двухкомпонентнои системы, т.е.

-dcr-г)NdJ..Ll+Г2NdJ..L2 (57)

Уравнение Гиб6са - Дюгема

индексом «N» отмечается~ что адсорбция ПРОИСХОДИТ в КОН-

~

нента, П2 - число молеи второro компонента"

Очевидно, что в случае разбавленноro раствора П2 « n] (60) переходит в уравнение (52). Таким образом, для разбав­

ленных растворов адсорбция будет практически одинаковый

при двух разных способах выбора поверхности раздела, Оче­

ВИДНО) что для конценrpированнъlX растворов с помощью

уравнения (60) легко преЙГИ от ОДНОГО выбора поверхности раздела (стандартного состояния) к другому, подобно тому

как это делается при определении активности компонентов.

Уравнение (60) получено для совершенных растворов, ВЫВОД уравнения (60) через активности представляет большие труд­

ности. Отметим также) что в практике часто используются

растворы нескольких ПАВ. В ряде случаев это приводит К увеличению поверхностной активности существенно боль­

шему) чем аддитивная сумма активностей отдельных ПАВ

(синергетический эффект), но даже без учета этого эффекта

выражение для адсорбции в многокомпонентной системе

22

сильно усложняется. В общем виде изотерму ДJUI разбавлен­

ных мноroкомпоненткых МОЖНО записать

~т

При ЭТОМ нужно иметь ВВИДУ, что в поверхностном слое) каждое ПАВ будет иметь свою степень заполнения 8j, Т.. е.

L

где гtП1&Х - полное число адсорбционных молей.

6. Поверхностная активность и правило ДЮЮl() - Траубе.

Как Qтмечалось выше, ДЛЯ водных растворов ПАВ, с

увеличением ДЛИННЫ углеводородного радикала в гомологи­

ческом РЯДУ, предельная поверхностная активность «g)} будет

возрастатъ~ Дюкло и Траубе обнаружили, что возрастание по­

верхностной акгивност~ особенно для начала гомологиче­

ского ряда, в ВОДНЫХ растворах одинаково при увеличении

радикала на одну метиленовую группу ( ~ СН2 - ). это СООТношение при комнатных температурах равно «~3,2», т.е..

(63)

Это связано с тем, что работа (выигрыш энергии) по вы­

талкиванию одного моля групп ( - СН2 - ) приблизительно

одинакова и равна

Wn"'1-Wп~RТLnЗ,2=640ккал/моль (64)

Очевидно~ что это правило весьма полезно, т.К. обладает некоторой предсказательной способностью. для иеполярныx

растворителей иногда формулируют обратное правило ДюК­

ло-Траубе) согласно которому с увеличением ДЛИНЫ радикала

23

8 ПАВ~ его поверхностная активность в roМОJlОСИЧеском риду

уменьшаerся.

7. Природа адсорбционных сил, дальнодеЙствии.

Адсорбционные взаимодействия между молекулами ад..

сорбента и адсорбата осущеcrвляется с помощью:

1. ДИсперсионных (Лондоновских) сип, определяемых

резонансом электронов и которые характерны для всех видов

молекул.

2. ориентационных сил (силы Кьезома), определяемых

v

диполь-диполъныIM взаимодеиствием ПОЛЯРНЫХ молекул"

3. Индукционных, определяемых взаимодействием диполя

'" -

полярнои молекулы с наведенным диполем неполярнои мо-

лекулы.

Эти три СИЛЫ называют Ван-дер-Ваалъсовскими. Кроме

v

того взаимодеиствия может осуществляться

6~ Силами водородной связи

7. Металлическими, силами возникающими s металлах

при коллективизации электронов.

Взаимодействие Между отдельными молекулами описы­ ваегся несколькими видами потенциалов. Наиболее распро­

страненным является потенциал Ленарда - Джонса или как

его называют потенциалом «6 ... 12>}.