Коллоидная химия: Лабораторный практикум, страница 16

Табл. 4.2. Вычисление адсорбции на активированном угле

Контрольные вопросы

1. Изотерма мономолекулярной адсорбции Ленгмюра.

2. Закон Генри, уравнение Фрёйндлиха.

3. Правило Траубе.

4. Поверхностная энергия, фундаментальное уравнение Гиббса.

5. Методы определения поверхностного натяжения.

6. Определение структуры адсорбционного слоя.

7. Специфика адсорбции на твёрдой поверхности. Капиллярная конденсация. Уравнение Кельвина.

Литература

Зимон А.Д., Балакирев А.А., Дехтяренко Н.Г., Бабак В.Г., Аксёнов В.Н. Коллоидная химия. Лабораторный практикум. Часть 1. М: ВЗИПП 1986, Лаб. работа 4.

Зимон А.Д., Лещенко Н.Ф. Коллоидная химия. М: Химия, 1995, Глава 6.

Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М: Химия, 1975, Глава 6.

РАБОТА № 5

Определение критической концентрации мицеллообразования

коллоидного ПАВ

Цель работы: Определение ККМ коллоидного ПАВ по изотерме поверхностного натяжения.

Краткое теоретическое введение

Вещества, которые при растворении способны уменьшать поверхностное натяжение раствора, называются поверхностно активными веществами (ПАВ). К их числу относятся химические соединения, молекулы которых содержат по крайней мере одну полярную группу (–SO₃Na, ºCOOH, –COONa, –N(CH₃)₃Cl, –COOH др.) и неполярный углеводородный радикал. Такие молекулы называются дифильными и изображаются схематически "кружком", который символизирует гидрофильную группу атомов, и длинной волнистой или прямой линией, означающей углеводородный радикал. Если полярная часть молекулы диссоциирует в водном растворе, то ПАВ называется ионогенным, если нет – то неионогенным. ПАВ, молекулы которых имеют достаточно протяжённую углеводородную цепь (более 8 атомов углерода) и хорошо гидратирующуюся полярную группу, называются коллоидными. При малых концентрациях (менее приблизительно 10^–4 моль/л) растворы таких веществ являются молекулярно-дисперсными и обладают значительной поверхностной активностью. Повышение концентрации сверх некоторой, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), приводит к образованию мицелл – агрегатов, состоящих из нескольких десятков молекул ПАВ, находящихся в равновесии с молекулярным раствором. При данных условиях (температура, рН раствора, ионная сила и др.) коллоидному ПАВ присуще вполне определённое значение ККМ, являющееся важнейшей его характеристикой.

Коллоидные ПАВ имеют большое практическое значение. Они используются, например, для стабилизации дисперсных систем, для модифицирования свойств поверхностей, то есть для их гидрофобизации или гидрофилизации, для понижения прочности при дроблении материалов, в качестве компонентов моющих средств, в качестве одной из главных частей смазочных материалов, и т.д.