![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Адсорбция на поверхности жидкости.Стр 1 из 3Следующая ⇒ По своим энергетическим свойствам поверхность жидкости отличается от свойств в глубине жидкости. В поверхностном слое жидкости находятся молекулы с ненасыщенными связями. Вследствие этого поверхность жидкости обладает повышенным запасом свободной энергии Гиббса. Такое явление получило название поверхностного сгущения свободной энергии. Поверхностное сгущение свободной энергии, отнесенное к единице площади поверхности, называют поверхностным натяжением жидкости. G где G σ - поверхностное натяжение жидкости, Дж/м2 или Н/м. Количественно поверхностное натяжение жидкости выражает собой работу, которую необходимо затратить, чтобы увеличить поверхность жидкости на единицу площади. Между поверхностным натяжением и адсорбцией растворённого вещества на поверхности жидкости имеется связь, которая описывается уравнением Гиббса. Изменение энергии Гиббса системы вследствие имеющихся поверхностного натяжения и адсорбции на поверхности жидкости составит:
dG = VdT - SdT + μidСi + σdsi, (3.29)
где S – энтропия, Дж/K; V - объём,м3; Р - давление,Па/м2; μiхимический потенциал растворённого вещества; ds - изменение площади поверхности жидкости,м2; σ - поверхностное натяжение, Н/м. . Если система находится при постоянных Т и Р, то уравнение (3.29) примет вид: dG= μidCi + σds (3.30) После преобразования получим: dG - μidCi- Cid μ0 = σdsi - Cidμi (3.31) или d(G – μiCi) = σdsi - Cidμi (3.32) Левая часть уравнения (3.32) представляет собой полный дифференциал функции G – μiCi. Из свойств полного дифференциала можно записать:
(
Выражение (
Гi = (
Для растворённого вещества уравнение химического потенциала имеет вид:
μi = μ
Откуда получим
(
После подстановки (3.36) в (3.34) получим:
Гi = -
В условиях постоянства параметров s,P,T уравнение (3.38) можно записать в виде
Гi = -
Уравнение (3.39) носит название уравнения Гиббса для адсорбции на поверхности жидкости. Для реальных растворов уравнение (3.39) будет иметь вид:
Гi = -
где Величина
Если Если Если Величина - концентрации ПАВ к нулю:
g = - ( Зависимость поверхностного натяжения раствора от концентрации растворенного вещества приведена на рис 1. Эта зависимость позволяет графически оценить величину поверхностной активности вещества.
|