Сталагмометрическое определение поверхностного натяжения водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) и расчет размеров их молекул., План-конспект теоретической самоподготовки, Поверхностное натяжение - Поверхностные явления. Адсорбция

План-конспект теоретической самоподготовки
Поверхностное натяжение

Состояние молекул вещества, находящегося в поверхностном слое твердого тела или жидкости Отличается От состояния молекул в объеме фазы.

Если молекула находится на поверхности жидкости, она Испытывает притяжение Как со стороны жидкой фазы, так и со стороны воздуха (или собственного пара).

Силы притяжения со стороны газовой фазы намного Меньше, поэтому равнодействующая всех сил направлена в сторону жидкости и поверхностные молекулы втягиваются в нее (рис. 1).

Рис. 1.

Потенциальная энергия Молекул на поверхности раздела фаз выше, чем у молекул внутри фазы.

Отличия в энергетическом состоянии всех молекул поверхностного слоя характеризуется Свободной поверхностной энергией (поверхностной энергией Гиббса) GS.

Значение свободной поверхностной энергии Зависит от числа молекул, находящихся на поверхности и поэтому прямо пропорционально площади поверхности раздела фаз S [м2] И удельной энергии межфазного взаимодействия : GS = S.

Удельная энергия межфазного взаимодействия или Коэффициент поверхностного натяжения равен Работе Необходимой для создания единицы площади поверхности раздела. Размерность в системе СИ [Дж/м2] или [Н/м].

С Повышением Температуры Снижается, Так как уменьшается различие в энергии межмолекулярного взаимодействия контактирующих фаз.

При установлении Равновесия свободная поверхностная энергия стремится к минимуму:

GS min

Самопроизвольное уменьшение Свободной поверхностной энергии GS может происходить:

При уменьшении площади поверхности: GS = S;

При уменьшении коэффициента поверхностного натяжения:

GS = S;

При одновременном уменьшении обеих величин: GS = S;

К Самопроизвольным поверхностным явлениям, Приводящим к уменьшению площади межфазной поверхности относятся:

Принятие частицами формы, близкой к сферической (капли тумана, эмульсии, пузырьки воздуха) или реже к кубической (кристаллы некоторых металлов, минералов);

Объединение (агрегация) частиц, происходящее путем Слияния (коалесценции) Капель эмульсии, пузырьков воздуха в пенах.

Агрегация частиц, происходящая путем Слипания (коагуляции) Частиц в дисперсных системах.

Изменение структуры поверхностного слоя, происходящее в результате адсорбции на ней молекул Поверхностно-активных веществ Приводит к уменьшению поверхностного натяжения.

Похожие статьи




Сталагмометрическое определение поверхностного натяжения водных растворов поверхностно-активных веществ (ПАВ) и расчет размеров их молекул., План-конспект теоретической самоподготовки, Поверхностное натяжение - Поверхностные явления. Адсорбция

Предыдущая | Следующая