Отчет по работе:
По результатам эксперимента построить график зависимости D=f(CПАВ).
Определив по формуле значения Sm, привести график зависимости Sm=f(CПАВ).
Путем экстраполяции начальных участков полученных кривых найти значения ККМ.
6.2 Определение критической концентрации мицеллообразования по величине поверхностного натяжения
Измерение поверхностного натяжения этим методом основано на том, что в момент отрыва капли от нижнего конца вертикальной трубки вес капли q уравновешивается силой поверхностного натяжения F, которая действует вдоль окружности шейки капли и препятствует ее отрыву. В момент отрыва капли в первом приближении можно считать, что
Q=F=2πrσ, (6.3)
где r – внутренний радиус капилляра.
Обычно отрыв капель не происходит по линии внутреннего периметра капилляра сталогмометрической трубки радиусом r, а осуществляется в шейке капли, имеющей меньший радиус. Поэтому для более точного определения σ значение следует умножить на некоторый коэффициент, зависящий от объема капли ν к кубу радиуса трубки, K=f(ν/r3). Экспериментально показано, что этот коэффициент не очень сильно меняется при изменении объема капель даже в 1000 раз. Для капель, сравнительно мало отличающихся по объему, этот коэффициент можно считать одинаковым, так как в момент отрыва F=q, то, определив вес образующейся капли q, можно вычислить поверхностное натяжение жидкости σ.
Для определения веса капли пользуются сталагмометром, который представляет собой стеклянную трубку с расширением посередине, заканчивающуюся внизу капилляром (рис. 1.4). Трубка обычно имеет горизонтально коленчатую часть, в которую впаян капилляр для того, чтобы жидкость капала медленнее. Сталагмометрическую трубку заполняют исследуемой жидкостью определенного объема v и измеряют число капель n, вытекающих из данного объема, ограниченного двумя метками. Вес капли рассчитывают по уравнению:
Q=νρg/n, (6.4)
где ρ – плотность раствора; g – ускорение свободного падения.
Очевидно, что при отрыве капли должно соблюдаться равенство:
K2πrσ = νρg/n, (6.5)
В связи со сложностью определения радиуса капилляра r и, соответственно, величины коэффициента К, поверхностное натяжение растворов находят путем сравнения данных по истечению из сталагмометра исследуемой жидкости и жидкости с известным поверхностным натяжением. Написав уравнение (6.5) для обеих жидкостей, разделив первое из этих уравнений на второе и сократив постоянные величины, получают формулу для расчета:
σх= σстρхncт / ρcтnх, (6.6)
где индекс х относится к параметрам исследуемой жидкости, а индекс ст. – к параметрам жидкости с известным поверхностным натяжением.
За величину n принимают среднее значение числа капель из пяти измерений. Измерения проводят в условиях медленного формирования капель, примерно 1-3 капель в минуту. Скорость истечения жидкостей поддерживают постоянной и регулируют с помощью винтового зажима, расположенного в верхней части сталагмометрической трубки. Перед началом работы для удаления загрязнений из капилляра сталагмометрическую трубку несколько раз промывают хромовой смесью и водой.
Достарыңызбен бөлісу: |