Рис. II-5. Схема перемещения барьера под действием двухмерного давления адсорбционных слоев нерастворимых в жидкой фазе ПАВ

в этом случае перейти от зависимостей, полученных непосредственно на опыте, к другим зависимостям, которые получить экспериментально трудно. Так, для легкоподвижных поверхностей жидкость — газ и жидкость — жидкость (см. гл. I) может быть достаточно просто и точно измерено поверхностное натяжение.

Для растворимых ПАВ такие измерения дают зависимость поверхностного натяжения от концентрации (изотерму поверхностного натяжения). Уравнение Гиббса позволяет при этом перейти к изотерме адсорбции Г (с), которую в данном случае непосредственно получить можно лишь с большим трудом.

Для ПАВ, практически нерастворимых в жидкой фазе (и нелетучих), которые целиком локализуются в поверхностном слое, можно непосредственно задать адсорбцию, помещая известное (очень малое!) количество вещества на известную площадь. Если поверхность, на которую нанесено поверхностно-активное вещество, ограничить подвижным барьером (рис. II-5), то ее площадь, а следовательно, и адсорбцию можно непрерывно изменять. Такая методика, предложенная А. Покельс и детально разработанная И. Ленгмюром (см. II.3), позволяет изучать зависимость поверхностного натяжения от величины адсорбции молекул нерастворимого ПАВ.

Если с одной стороны барьера находится чистый растворитель, с другой — растворитель, покрытый адсорбционным слоем, то силы, действующие на барьер со стороны этих двух поверхностей, оказываются разными. Рассмотрение, аналогичное проведенному при описании опыта Дюпре (см. 1.1), показывает, что в сторону чистой поверхности на единицу длины барьера действует сила ао, а в обратном направлении вдоль поверхности, покрытой адсорбционным слоем,— меньшая по значению сила а (Г). В итоге (рис. II-5) на единицу длины барьера действует сила, направленная в сторону чистой поверхности и равная разности поверхностных натяжений поверхности чистой и покрытой адсорбционным слоем. Эту силу ао — а(Г) можно рассматривать как «двухмерное давление» адсорбционного слоя я:

я = O0 — о (Г) = —Да (Г).

(И.8)

Этот принцип был положен Ленгмюром в основу прибора, позволяющего измерять двухмерное давление, т. е. получать зависимости я(Г).

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию