Приведем примеры (при Т=293 К):
σН2О/г = 72,75 мДж/м2
σН2О/С6Н6 = 34,11 мДж/м2
σН2О/СН3Сl = 27,7 мДж/м2
σН2О/эт.эфир = 10,0 мДж/м2
σН2О/С2Н5ОН= 0 мДж/м2, так как границы раздела между спиртом и водой не существует.
Если жидкости мало растворимы друг в друге, то как показал Антонов еще в 1908 г. σ на границе ж1/ж2 ≈ разности поверхностных натяжений взаимно насыщенных жидкостей на границе их с воздухом (правило Антонова):σ ж1/ж2 ≈ σ ж1/в - σ ж2/в (2.19)
Влияние добавок
Поверхностное натяжение растворов отличается от поверхностного натяжения растворителя. Зависимость σж/г = f(С) при Т=const называется изотермой поверхностного натяжения. Знак dσ/dс указывает на характер зависимости σ от концентрации С. Условимся рассматривать изотерму поверхностного натяжения только для водных растворов, поэтому при С=0 поверхностное натяжение σо равно σн2о при данной температуре.
σ
2
1
3
с
Рис.2.6. Изотермы поверхностного натяжения на границе ж/г в зависимости от концентрации растворенного вещества
Для водных растворов различают 3 основных типов изотерм:
поверхностно-неактивные вещества, не изменяющие поверхностное натяжение (кривая 1).
поверхностно- инактивные вещества (электролиты), которые в воде диссоциируют с образованием ионов, которые хорошо гидратируются, т.к. Еион/н2о>Е н2о/н2о, поэтому ионы интенсивно втягиваются вглубь раствора, dσ/dс > 0 (кривая 2).
Для границы раздела фаз вода - воздух это соли, щелочи, минеральные кислоты, т.е. любые соединения, образующие в растворе только неорганические ионы. Их действие объясняется следующим образом: силы притяжения ионов и диполей воды сильнее, чем диполей друг к другу, поэтому при растворении ПИВ в воде увеличиваются межмолекулярные взаимодействия в поверхностном слое, а, следовательно, увеличивается и σ.
Эффект увеличения σ от добавки ПИВ в воду обычно незначителен. Это видно из рис.2.5. Так, поверхностное натяжение чистой воды при 20°С равно 72,8 мДж/м2, для 1 % раствора NaOH оно составляет 73,0 мДж/м2 и лишь у 10% раствора NaOH ст достигает 77,5 мДж/м2.
поверхностно-активные вещества, которые уменьшают поверхностное натяжение на границе раздела фаз (кривая 3).
Способность уменьшать поверхностное натяжение называется поверхностной активностью (2.20)
Достарыңызбен бөлісу: |