Поверхностное натяжение спиртов
| Исследуемая жидкость | H, мм | Z ячейки | s | |||
| 1 изм. | 2 изм. | 3 изм. | h ср | |||
| Вода СН3ОН 0,8 М С2Н5ОН 0,8 М С4Н9ОН 0,8 М |
Задание 3. Определение поверхностного натяжения водных растворов изобутилового спирта различной концентрации.Построение графика зависимости поверхностного натяжения и величины адсорбции от концентрации.
Измерения проводят по методике, описанной в задании 1. Результаты заносят в табл. 11.
Таблица 17
Зависимость поверхностного натяжения изобутилового спирта от концентрации раствора
| Исследуемая жидкость | H, мм | Z ячейки | s | |||
| 1 изм. | 2 изм. | 3 изм. | h ср | |||
| Вода С4Н9ОН 0,025М С4Н9ОН 0,05 М С4Н9ОН 0,1 М С4Н9ОН 0,2 М С4Н9ОН 0,3 М С4Н9ОН 0,8 М |
Строят график зависимости поверхностного натяжения от концентрации раствора (по оси абсцисс концентрация раствора, а по оси ординат поверхностное натяжение).
Задание 4. Расчет некоторых теоретических величии
По полученным опытным данным зависимости поверхностного натяжения изобутилового спирта от концентрации (табл.11) рассчитывают константу поверхностной активности (К) для растворов всех концентраций изобутилового спирта и результаты вычислений записывают в табл.12:
где sН2О - поверхностное натяжение воды, равное 72,8 10-3Дж/м2, sсп - поверхностное натяжение чистого изобутилового спирта, равное 22,8 10-3Дж/м2, s - опытное значение поверхностное натяжение раствора изобутилового спирта (данные табл.11), С - концентрация раствора спирта. Вычисляют среднее значение величины К (Кср).
Таблица 18
Результаты вычислений К и адсорбционных
Характеристик ПАВ
| Концентрация | s, | sН2О -s | K | sвыч | Г, моль/м2 | Гмах | S | L |
| С4Н9ОН 0,025 М С4Н9ОН 0,05 М С4Н9ОН 0,1 М С4Н9ОН 0,2 М С4Н9ОН 0,3 М С4Н9ОН 0,8 М |
Кср = ……, Г¥ = …….моль/м2, S = …….м2, l = ……. м
По уравнению:
рассчитывают вычисленные значения sвыч, их заносят в табл. 12.
Далее по уравнению
где Г – адсорбция ПАВ на поверхности раствора (моль/см2), R – универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура в К, вычисляют Г для каждой концентрации С. Результаты вычислений заносят в табл. 12. Строят график в координатах Г от С.
Вычисляют ёмкость монослойного покрытия поверхности молекулами изобутилового спирта Гмах (сколько моль спирта – ПАВ может поместиться на 1 м2 поверхности) по уравнению:
,
где σ – величина поверхностного натяжения чистого изобутилового спирта, равная 22,8 *10-3 Дж/м2.
Вычисляют площадь S, занимаемую одной молекулой изобутилового спирта в насыщенном адсорбционном слое:
,
Где N – число Авогадро, равное 6,023 1023.
Вычисляют длину молекулы ( l ) изобутилового спирта:
l = М•Гмах. / d,
где М – молекулярная масса изобутилового спирта,
d – плотность спирта – d = 0,808.
График изменения поверхностного натяжения ( σ ) в зависимости от концентрации раствора изобутилового спирта.