По теореме об интегральном среднем можно написать

Г2 = (cw _ cD5>

(П.2)

где C2 — средняя концентрация второго компонента в адсорбционном слое; 8 — его эффективная толщина. Графически этому соответствует замена «языка», ограниченного кривой c2(z) и прямой cj, на равный по площади прямоугольник со сторонами (с52 - ф и 8 (см. рис. II-2). Эффективная толщина адсорбционного слоя отличается (как правило, в сторону меньших значений) от толщины поверхностного слоя (физической поверхности разрыва), определяемой по изменению других параметров, например плотности свободной энергии (см. 1.1).

Таким образом, адсорбция Г2 может рассматриваться как избыток вещества в поверхностном слое, приходящийся на единицу площади поверхности раздела фаз, по сравнению с количеством этого вещества в таком же по толщине слое объемной фазы. При резко выраженной способности вещества к адсорбции и его малой объемной концентрации имеем ci5) » C2 и, следовательно,

т. е. адсорбция приближенно равна количеству вещества в адсорбционном слое на единицу поверхности. Разумеется, это справедливо и тогда, когда второй компонент не только нелетуч, но и практически нерастворим в жидкой фазе, т. е. когда d\» 0 и C2 « 0. В этих условиях второй компонент целиком сосредоточен в поверхностном слое (см.

Соотношение (П.З) позволяет оценить возможные значения адсорбции в рассматриваемом случае водного раствора гексилового спирта. Если предположить, что толщина плотно упакованного адсорбционного слоя близка к длине молекулы гексилового спирта (« 0,7 нм), а концентрация c^s) — к концентрации спирта в жидком состоянии (« 8 кмоль/м3), то Г составляет ~ 0,6 • 10~5 моль/м2.

Переход от адсорбции (избытка) к концентрации вещества в поверхностном слое, отражаемый формулами (II.2) и (Н.З), открывает определенную возможность более наглядно рассматривать свойства мономолекулярных слоев, сопоставляя их со свойствами обычных макроскопических фаз. Описание поверхностных слоев как особой фазы с приложением к ней методов обычной объемной термодинамики лежит в основе метода термодинамики слоев конечной толщины, развитого в работах Я.Д. Ван-дер-Ваальса, Е.А. Гугенгейма, А.И. Русанова (см. [15]).

(П.З)

гл. П.З).

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию