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.