Фізичний сенс поверхневої активності полягає в тому, що вона представляє силу, яка утримує

Фізичний сенс поверхневої активності полягає в тому, що вона представляє силу, яка утримує речовина на поверхні і віднесену до одиниці гиббсовской адсорбції.

Поверхневу активність можна уявити як негативний тангенс кута нахилу до дотичної, проведеної до кривої Г = f (C) в точці перетину з віссю ординат. Поверхнева активність може бути позитивною і отри

цательного. Значення і знак її залежать від природи розчиненої речовини і розчинника.

1. 2<1, тогда <0 и Г>0: g> 0 Þ зі збільшенням концентрації поверхневий натяг на межі поділу фаз зменшується і речовина поверхнево-активно.

1. 2<1, то g<0: Г <0 Þ вещество поверхностно-инактивно.

2. g = 0, Г = 0 - адсорбції немає, тобто речовина індиферентно.

Поверхнево-активними речовинами є органічні речовини, що складаються з вуглеводневого радикала і функціональної групи. Неорганічні солі є поверхнево-інактивність речовинами. Ребиндер і Щукін в своїх роботах показали, що розвиток мікротріщин в твердих тілах при деформації може відбуватися набагато легше при адсорбції речовин із середовища, в якій ведеться деформування: адсорбироваться можуть як іони електролітів, так і молекули поверхнево-активної речовини (ПАР), утворюючи на адсорбирующей поверхні їх двовимірний газ в результаті нелокалізованной адсорбції. Молекули під тиском цього газу проникають в гирлі тріщин і прагнуть розсунути їх, таким чином сприяючи зовнішнім силам, тобто спостерігається адсорбційна зниження твердості твердого тіла. що отримало назву ефекту Ребіндера. Поверхнева активність в гомологічної ряду поверхнево-активних речовин (ПАР) підвищується в середньому в 3,2 рази на кожну групу СН2 (у водних розчинах) - правило Дюкло - Траубе.

Адсорбційна рівновага в системі «газ - рідина». Закон Генрі. Мономолекулярна адсорбція в системах «газ - рідина», «рідина - рідина», «газ - тверде». Ізотерма адсорбції Ленгмюра. Рівняння Фрейндліха. Теорія полімолекулярної адсорбції БЕТ. рівняння БЕТ

Припустимо, що є компоненти-неелектролітів. Будемо вважати, що адсорбат утворює на поверхні адсорбенту мономолекулярний шар. Мономолекулярна адсорбція з точки зору термодинаміки процесу виражається хімічним потенціалом в адсорбционном шарі і об'ємної фазі:

;

;

,

де - хімічний потенціал речовини в адсорбционном шарі;

- хімічний потенціал речовини в об'ємній фазі.

При рівновазі потенціали рівні:.

; - адсорбція; аi = c.

,

, де D - коефіцієнт розподілу.

Вираз - константа Генрі. Вона не залежить від концентрації, визначається при постійній температурі, A / a = Kг,

А = а × Кг - закон Генрі, тобто при розведенні системи коефіцієнт розподілу прагне до постійного значення, рівному константі Генрі. Якщо концентрація в сорбционном шарі прагне до нуля, то а »с; а = # 61543; × с; # 61543; à 1. Тому на практиці закон Генрі використовують в наступному вигляді: а = Кгсi. Якщо одна з фаз - газ, то маємо такий вигляд: a = КгРi,

АmSуд + СV = const,

де m - маса адсорбенту;

Sуд- питома поверхня адсорбенту;

V - об'єм фази, з якої витягується речовина;

const - постійна кількість речовини в системі.

,

або: розділимо другий член на с;

D - коефіцієнт розподілу;

; .

Зі співвідношення випливає, що зі збільшенням питомої поверхні при постійній концентрації адсорбату концентрація зменшується і тим сильніше, чим більше константа Генрі і менше обсяг фази.

Теорія Ленгмюра дозволяє врахувати найбільш сильні відхилення від закону Генрі, що пов'язано з обмеженням адсорбционного обсягу або поверхні адсорбенту. Обмеженість цього параметра призводить до адсорбционному насиченню поверхні адсорбенту в міру збільшення концентрації розподіляється речовини. Це положення уточнюється наступними твердженнями.