Беттік керілуді адсорбциямен байланысы

Бдан рі бл тарауда біз реттелген ерітінді теория аясында адсорбциямен беттік керілуді арым-атынасын толыыра арастырамыз. Сйыты-ауа бетіндегі еріген затты (БАЗ) адсорбциясынталылау шін алдымен бет дегенімізді не екенін анытау ажет. Бетті анытау алаш Гиббс жмыстарымен басталады. Ол бетті кйін келесі шарттармен анытады: еріткішті концентрациясы клемдегі еріткіш концентрацияларына жне оны будаы тепе-тедік концентрациялы осындысыны жартысына те. Бетті-активтік затты адсорбциясы детте Г⁽¹⁾-мен белгіленеді, мндаы (1) индексі бет жне ендеше, адсорбция еріткішпен аныталатынын крсетеді.

Беттік керілуге атысты БАЗ-ды адсорбциясы шін Гиббсті тедеуі:

Г⁽¹⁾=- (16.1 a)

мндаы - ерітіндідегі еріген затты активтілігі. Активтілікті С компонентіні бетті-активтік концентрациясына ауыстыруа болады, сондытан ерітіндідегі БАЗ-ды концентрациясы МТДК-на дейін те аз, сонда мына тедеуді аламыз:

Г⁽¹⁾=- (16.2 а)

Бетті-активтікрамдасты адсорбциясын беттік керілуді концентрация логарифміне егіштігімен туелділігінен анытауа болады. Спирттерді орташа зындыты полярлы емес радикалдарыны судаы ерітінділер атары шін осындай туелділіктер 16.5-суретте крсетілген. Туелділік бірдей еістікті амтиды (иеленеді). Бл дегеніміз адсорбция кмірсутек радикалыны зындыына туелді емес екенін крсетеді. Айта кететін жай жоары концентрациялардаы осы туелділіктерді іс жзін сызыты сипатта (исытарды тменгі аймаы) болуы адсорбцияны тратылыын крсетеді ( 16.2 тедеуге сйкес).

Мономолекулалы адсорбция шін адсорбцияланан затты млшері адсорбцияланан А молекуласыны клдене имасыны ауданына кері пропорционал болады. арым-атынас мынадай трде болады:

A(A²/моль)=

Мндаы Г-адсорбция, мкмоль/м² болып рнектеледі:

16.5-сурет.зын тізбекті спирттерді судаы ерітіндісіні концентрацияларына беттік керілуді туелділігі. Pearson Educational [R. Defay, I. Prigogine, A. Bellemans and D. H. Everett, Surface Tension and Adsorption, Longmans, London, 1996]-рсатымен.

Гидрофобты радикалдарды зындыына арамастан алыпты спирттер молекуладаы адсорбционды абатта бірдей ауданда болатыны 16.5-суретте исы сызыты егіштігімен бірдей болатыны крсетілген. Орташа зындытаы гидрофобты радикалдары бар спирттер шін молекуланы беттік абатындаы ауданны тратылыы беттегі молекулалы реттіліктенуіне сйкес келеді: полярлы топтар су жаа баытына, ал полярлы емес гидрофобты тізбектер ауа жаа баытталан.

Ионды БАЗ жадайындаБАЗ молекулаларымен арсы иондармен ассоциацияланан жне бетте тгел дерлік электробейтарап болуын ескеру ажет. Ол кезде (16.1) жне (16.2)-тедеулер мынадай трге келеді.

Г⁽¹⁾=- (16.1б)

Алайда тз арты болан жадайда (16.1а) жне (16.1б)-тедеулерін пайдалану ажет. Себебі, тздарды арты млшері беттегі арсы иондармен серін болдырмайды жне БАЗ бетке арсы иондарсыз жеке рамдас ретінде адсорбцияланады.