Поверхностно - инактивные вещества

К поверхностно - инактивным веществам (ПИАВ) относятся вещества, растворение которых в жидкости увеличивает её поверхностное натяжение (называть такие вещества поверхностно - неактивными не корректно, так как неактивные вещества не изменяли бы s). Это соли, щелочи, минеральные кислоты, т.е. любые соединения, дающие в растворе только неорганические ионы. Их действие объясняется следующим образом: силы притяжения ионов

Рис.13(А). Действие ПИАВ (1) и ПАВ (2)на поверхностное

натяжение их водных растворов

и диполей воды сильнее, чем диполей друг к другу, поэтому при растворении ПИАВ в воде увеличиваются межмолекулярные взаимодействия в поверхностном слое, и, следовательно, увеличивается и s.

Эффект действия ПИАВ обычно незначителен. Это видно из рисунка 13(А).

Так, поверхностное натяжение чистой воды при 20⁰С 72,8×10^-3 Дж/м², s 0,1 м раствора NaOH равно 73,0×10^-3 Дж/м² и лишь у 10% раствора NaOH s = 77,5×10^-3 Дж/м².

Для таких веществ (ds/dC) > 0 и, согласно уравнению Гиббса, Г < 0. Адсорбция ПИАВ отрицательна, т.е. поверхностный слой обеднён ионами ПИАВ по сравнению с объёмом раствора. Это происходит потому, что ионы в водных растворах гидратированы. Ионы же, находящиеся вблизи поверхности раздела фаз со стороны газа гидратной "шубы" не имеют и под влиянием сильного ион-дипольного взаимодействия уходят вглубь раствора, гидратная оболочка при этом полностью восстанавливается.

Отрицательной адсорбцией ПИАВ объясняется и слабый их эффект повышения s. Действительно, поверхностный слой обеднён ионами и небольшое их число у поверхности не может существенно повысить s раствора. Лишь при C > 8-10% достигается концентрация ионов у поверхности достаточная для повышения s на 3 - 5×10^-3 Дж/м².

К поверхностно-неактивным относят вещества, которые в широком интервале концентраций не изменяют s. Молекулы таких веществ обычно содержат несколько полярных групп, равномерно распределенных вдоль молекулы. Примером может служить сахароза.