Поверхностная активность. Классификация веществ по поверхностной активности

Из адсорбционного уравнения Гиббса видно что влияние природы вещества на адсорбцию заключено в величине и знаке производной dσ / dC. Если она положительна, то адсорбция отрица­тельна, а если dσ / dC отрицательна, то адсорбция положительна. Пре­дельное значение этой производной при С —> О, взятой со знаком¹ минус, называют поверхностной активностью g:

Поверхностная активность является важнейшей адсорбционной характеристикой веществ, определяющей многие их свойства и об­ласти применения. Уравнение показывает, что чем сильнее уменьшается поверхностное натяжение с ростом концентрации, тем больше поверхностная активность. Величина и знак поверхно­стной активности зависят как от природы самого вещества, так и от природы растворителя и адсорбента. Все вещества по способности адсорбироваться на границе раздела фаз делятся на три группы.

Группа 1. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Для та­ких веществ g > О, dσ/dC < О, Г> О. Поверхностно-активные веще­ства способны накапливаться в поверхностном слое и снижать при этом поверхностное натяжение. Такие свойства являются следстви­ем их особого строения. Характерная особенность ПАВ - дифильность молекулы, то есть она состоит из двух частей - неполярной (углеводородного радикала) и полярной, представленной функцио­нальными группами -СООН, -NH₂, -ОН, -N0₂, -SH, -CNS. Это ор­ганические кислоты, амины, спирты, белки, мыла и т. д.

Группа 2. Поверхностно-инактивные вещества (ПИВ) или ОПЛВ отрицательные поверхностно-активные вещества. Для них g< 0; dσ/dC > 0; Г < 0. Для ПИВ характерно стремление уйти с поверхности в объем раствора, а для этого они должны иметь по­верхностное натяжение больше, чем у чистого растворителя (σ> σ₀) и обладать хорошей растворимостью.

Группа 3. Поверхностно-индифферентные вещества (ПИДВ) или ИНАВ инактивные вещества. Для этой группы веществ g = 0; dσ/dC = 0; Г= 0. Они равномерно распределяются между объемом фазы и поверхностным слоем. Примером таких веществ являются глицерин, все сахара. У них создается баланс полярной и неполяр­ной частей, и поверхностное натяжение оказывается близким к по­верхностному натяжению растворителя.

Представим на рис. 3.11 и 3.12 зависимости поверхностного на­тяжения и адсорбции от концентрации для трех групп веществ.

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 591; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!