Коллоидная химия: Лабораторный практикум, страница 18

Приборы и методы измерений

Вследствие того что коллоидные растворы ПАВ  сильно вспениваются, определение поверхностного натяжения методом наибольшего давления пузырька (как в работе № 3) для них не подходит. Поэтому в данной работе использован сталагмометрический метод. Он заключается в измерении объёма или веса капли, медленно отрывающейся от кончика вертикальной трубки с радиусом r. Отрыв капли происходит в тот момент, когда её вес Р равным силам поверхностного натяжения, действующим по окружности трубки, то есть в момент отрыва капли Р = 2prs.

В этом случае поверхностное натяжение исследуемой жидкости можно вычислить по формуле:  

s, мДж/м2

                    (5.1)

где s_о и Р_о – соответственно, известное поверхностное натяжение жидкости (например, дистиллированной воды) и вес её капли при вытекании из трубки сталагмометра.

Сталагмометр (рис. 5.4) представляет собой стеклянную трубку с расширением в верхней части и заканчивающуюся капилляром. Расширенная часть сталагмометра ограничена метками.

Для определения веса одно капли сталагмометр заполняют исследуемой жидкостью выше верхней метки, и позволяют жидкости медленно вытекать. Когда мениск жидкости опустится до верхней метки, начинают счёт капель и заканчивают его когда мениск опускается до нижней метки. Вес одной капли:

                                            (5.2)

где V – объём n капель жидкости с плотностью r.

Сначала определяют вес Р₀ одной капли жидкости с известным поверхностным натяжением и плотностью, например дистиллированной воды (при 20 °С s_о = 72,75×10^–3 Н/м, r = 1,00 г/см³). Далее определяют вес одной капли исследуемого раствора. Поверхностное натяжение раствора вычисляют по формуле 5.1. Для получения правильных результатов  необходимо обеспечить малую скорость образования капли (не более одной капли в минуту), что можно осуществить уменьшением верхнего сечения сталагмометра, надев на неё резиновую трубку с винтовым зажимом или стеклянным краном.

Последовательность выполнения работы

1. Из исходного водного раствора олеата натрия (С₁₇Н₃₃СООNa) с концентрацией 1,00 г/л серию разбавлений согласно табл. 5.1.

Таблица 5.1