1. Pripremite 0,2, 0,1, 0,05, 0,025 i 0,0125 M rastvora tri alkohola (ili organskih kiselina) jedna homologna serija.
2. Odrediti vrijednosti njihovih površinskih napetosti pomoću uređaja i Rebinder metode, rezultate i proračune upisati u tabelu 3.6.
3. Nacrtajte izoterme površinskog napona svih otopina surfaktanata istog homolognog niza koje ste koristili na jednom grafikonu.
4. Iz grafikona izračunajte površinske aktivnosti Ds/DC svih otopina za sve koncentracije iz početnih linearnih presjeka.
5. Izračunajte omjer površinskih aktivnosti najbližih susjeda homolognog niza.
6. Izvedite zaključak o izvodljivosti Duclos–Traube pravila.
Tabela 3.6.
| Rješenja | SA, Mol/l | P = h 2 - h 1 | s, dana/cm | Ds/DC |
| 0 | P o = | s o = | ||
| 0,0125 | ||||
| 0,025 | ||||
| 0,05 | ||||
| 0,1 | ||||
| 0,2 | ||||
| 0,0125 | ||||
| 0,025 | ||||
| 0,05 | ||||
| 0,1 | ||||
| 0,2 | ||||
| 0,0125 | ||||
| 0,025 | ||||
| 0,05 | ||||
| 0,1 | ||||
| 0,2 |
KONTROLNA PITANJA:
Prije izvođenja radova:
1. Formulirajte svrhu rada.
2. Objasniti postupak mjerenja za određivanje površinske napetosti pomoću Rehbinderove metode.
3. Opisati metodu za određivanje površinske aktivnosti rastvora surfaktanata i izračunavanje Gibbsove adsorpcije.
4. Objasniti proceduru rada i proračuna za provjeru izvodljivosti Duclos–Traube pravila.
Za zaštitu rada:
1. Površinski napon je...
2. Navedite faktore koji utiču na površinski napon tečnosti.
3. Postoji li razlika u površinskom naponu meke i tvrde vode čiji su uzorci iste temperature? Navedite razloge za svoj odgovor.
4. Objasnite razliku između pojmova “apsorpcija” i “adsorpcija”. Navedite primjere adsorpcije i apsorpcije.
5. Nacrtati grafove zavisnosti adsorpcije od koncentracije surfaktanta na temperaturama T 1 i T 2, uzimajući u obzir da je T 2< Т 1.
6. Nacrtajte grafikone zavisnosti površinske napetosti od koncentracije surfaktanta na temperaturama T 1 i T 2, uzimajući u obzir da je T 2 > T 1.
7. Odrediti površinu po jednom molekulu anilina C 6 H 5 NH 2 na njegovom interfejsu sa vazduhom, ako je maksimalna adsorpcija anilina G ¥ = 6,0 10 –9 kmol/m 2.
8. Navedite primjer procesa usljed kojeg površinski napon vode postaje nula.
9. Od niza jedinjenja predstavljenih u nastavku, odaberite ona koja povećavaju površinski napon vode: NaOH, NH 4 OH, C 6 H 5 NH 2, CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -COOH, CH 3 - CH 2 ONa, KCNS
10. Koliko su različite površinske aktivnosti etil (CH 3 -CH 2 OH) i butil (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH) alkohola iste koncentracije (pri niskim koncentracijama).
11. Koji će od sljedećih spojeva imati najveću adsorpcionu vrijednost pri istoj koncentraciji: HCOOH, CH 3 -COOH ili CH 3 -CH 2 -COOH? Navedite razloge za svoj odgovor.
GASNA HROMATOGRAFIJA
Kromatografska metoda za odvajanje mješavine tvari je da se tvari koje čine smjesu kreću zajedno sa nesorbirajućim plinom nosačem duž površine sorbenta (stacionarna faza), a istovremeno se odvijaju procesi sorpcije i desorpcije ove supstance se kontinuirano javljaju. Stacionarna faza se postavlja u obliku pakovanja u epruvetu koja se zove hromatografska kolona kroz koju moraju proći sve dolazne supstance, nakon čega se detektuju hromatografskim detektorom na izlazu iz kolone. Kretanje tvari duž stupa događa se samo zajedno sa protokom plina nosača, dok se u sorbiranom stanju ne kreću u smjeru. Stoga, što je duži prosječni “životni vijek” molekula pojedine tvari u sorbiranom stanju, to je njihova prosječna brzina kretanja duž stupa manja. Slika 3.1 prikazuje hromatogram snimljen detektorom za mješavinu četiri supstance.
Rice. 4.1 Tipični kromatogram mješavine četiri supstance.
Strelica na slici 4.1 pokazuje trenutak kada smeša ulazi u tok gasa nosača na ulazu u kolonu. Ukupno vrijeme prolaska supstance kroz kolonu ( vrijeme zadržavanja ) t u sastoji se od vremena kretanja sa nosećim gasom t 0 i ukupno vrijeme provedeno u sorbiranom stanju t R (korigovano vreme zadržavanja):
t u = t o + t R 4.1
t 0 je isti za sve supstance, jer se one kreću duž stuba zajedno sa gasom nosačem linearnom brzinom njegovog kretanja u 0 . Budući da do zadržavanja tvari u sorbiranom stanju dolazi zbog interakcije molekula izdvojenih tvari s molekulima tekućeg filma (pregradna hromatografija) ili površine čvrste faze (adsorpciona hromatografija), t R ovisi o prirodi stacionarne faze. Komponente mješavine koje se razlikuju po energiji interakcije sa datom stacionarnom fazom imat će različite vrijednosti t R. Na primjer, energija ovih interakcija za derivate ugljovodonika određena je dužinom ugljovodoničnog lanca i prisustvom funkcionalnih grupa, stoga je vrijednost korigiranog vremena zadržavanja t R kvalitativna karakteristika date tvari u konstantnim eksperimentalnim uvjetima. : temperatura i zapreminska brzina gasa nosača (w ).
Prosječna linearna brzina kretanja i-te komponente mješavine duž stupa u i = l/t u , Gdje l- dužina stuba, opisana osnovnom jednadžbom:
4.2
u 0 - brzina gasa nosača;
- Henrijev koeficijent, tj. koeficijent raspodjele i-te supstance između stacionarne i gasne faze;
C a i C su koncentracije supstance u ovim fazama u ravnoteži, respektivno;
naziva se omjer faza i jednak je omjeru volumena V a stacionarne faze u kojoj se javlja sorpcija i volumena mobilne (gasne) faze u koloni V = wt o., w – zapreminska brzina gasa nosača
.
Zbog činjenice da se Gi za različite tvari mješavine razlikuju jedna od druge, njihovo kretanje duž stupa događa se različitim prosječnim brzinama, što dovodi do njihovog razdvajanja. Neapsorbovane supstance, kao i gas nosač, putuju celom dužinom kolone za vreme t 0 . dakle,
, 4.Z
one. 
, 4.4
Gdje
, 4.5
Množenjem desne i lijeve strane w, dobijamo
, 4.6
V R- korigovani volumen zadržavanja , zavisi samo od zapremine stacionarne faze u koloni i Henrijevog koeficijenta. Relativni zadržani volumen dvije komponente 1 i 2, jednake, ne ovisi o Va, već samo o prirodi tvari i temperaturi
, 4.7
Dakle, relativni volumen zadržavanja je najponovljivija kvalitativna karakteristika supstance u poređenju sa t u, t R i V R.
Tipično L/O sučelje je granica između vode (W) i ulja (M) - komponenti koje nemaju ili imaju slab afinitet jedna prema drugoj. Ova granica je prilično jasno izražena, iako ne tako oštro kao što je uočeno za L/G interfejs (slika 1). Povećanje ukupne kontaktne površine raspršivanjem jedne faze (u obliku malih kapi) u drugu odvija se sporo, dok se obrnuti prijelaz u početne faze događa brzo, a pokretačka snaga obrnutog procesa je tendencija smanjenja površine. i smanjiti površinsku energiju. Difilne supstance (na primjer, masne kiseline) koje se dodaju sistemu raspoređuju se na L/L interfejsu na način da afinitet različitih delova molekula za različite faze izaziva smanjenje površinske slobodne energije i stabilizuje interfejs. Sličnost između tipova distribucije molekula na L/G i L/L interfejsima može se videti na Sl. 4,a,b; glavna razlika je prisustvo molekula surfaktanta u sloju ulja. Raspodjela surfaktanta prikazana na sl. 4b se podjednako primjenjuje na emulzije ulje u vodi (O/W) ili voda u ulju (W/O), tako da su obje vrste emulzija (ili disperzija) stabilizirane odgovarajućim odgovarajućim surfaktantima.
50. Adsorpcija gasova na površini čvrstih tela.
51. Adsorpcija iz rastvora. Jonska izmjena.
Izoterme adsorpcije otopljenih supstanci iz otopine slične su po izgledu izotermama adsorpcije za plinove; za razrijeđene otopine, ove izoterme su dobro opisane Freundlichovim ili Langmuirovim jednadžbama, ako u njih zamijenimo ravnotežnu koncentraciju otopljene tvari u otopini. Međutim, adsorpcija iz rastvora je mnogo složeniji fenomen u poređenju sa adsorpcijom gasa, jer se adsorpcija rastvarača često dešava istovremeno sa adsorpcijom rastvorene supstance.
Adsorpcija iz vodenih rastvora elektrolita se po pravilu odvija na način da se iz rastvora na čvrstom adsorbentu adsorbuju pretežno joni jedne vrste. Preferencijalna adsorpcija iz otopine anjona ili kationa određena je prirodom adsorbenta i iona. Mehanizam adsorpcije jona iz rastvora elektrolita može biti različit; razlikuju razmjenu i specifičnu adsorpciju jona.
Jonska izmjena je reverzibilan proces ekvivalentne izmjene jona između otopine elektrolita i čvrste tvari (jonski izmjenjivač). Jonski izmjenjivači (jonski izmjenjivači) su tvari sposobne za ionsku izmjenu u kontaktu s otopinama elektrolita. Na osnovu predznaka izmijenjenih jona razlikuju se kationski i anjonski izmjenjivači. Kationski izmjenjivač ima fiksne anjonske grupe i katione koji su sposobni za razmjenu sa okolinom. Jonska izmjena ima neke sličnosti s adsorpcijom - koncentracija iona otopljene tvari se javlja na površini čvrste tvari.
52. Metode za dobijanje i prečišćavanje dispergovanih sistema.
Disperzni sistem je sistem u kojem je jedna supstanca raspoređena u medijumu druge, a postoji fazna granica između čestica i disperzione sredine. Disperzovani sistemi se sastoje od dispergovane faze i disperzione sredine.
Disperzovana faza su čestice raspoređene u mediju. Njegovi znaci: disperzija i isprekidanost.
Disperzioni medij je materijalni medij u kojem se nalazi disperzna faza. Njegov znak je kontinuitet.
Metoda disperzije. Sastoji se od mehaničkog drobljenja čvrstih materija do date disperzije; disperzija ultrazvučnim vibracijama; električna disperzija pod uticajem naizmenične i jednosmerne struje. Za dobijanje dispergovanih sistema metodom disperzije široko se koriste mehanički uređaji: drobilice, mlinovi, malteri, valjci, mlin za boje, tresač. Tečnosti se atomiziraju i prskaju pomoću mlaznica, mlinova, rotirajućih diskova i centrifuga. Disperzija gasova se vrši uglavnom propuštanjem kroz tečnost. U pjenastim polimerima, pjenastom betonu i pjenastom gipsu, plinovi se proizvode pomoću tvari koje oslobađaju plin na povišenim temperaturama ili u kemijskim reakcijama.
Uprkos širokoj upotrebi metoda disperzije, one se ne mogu koristiti za dobijanje disperznih sistema sa veličinom čestica od -100 nm. Takvi sistemi se dobijaju kondenzacionim metodama.
Metode kondenzacije zasnivaju se na procesu formiranja dispergirane faze iz tvari u molekularnom ili ionskom stanju. Neophodan uslov za ovu metodu je stvaranje prezasićenog rastvora iz kojeg treba dobiti koloidni sistem. Ovo se može postići pod određenim fizičkim ili hemijskim uslovima.
Fizičke metode kondenzacije:
1) hlađenje para tečnosti ili čvrstih materija tokom adijabatskog širenja ili njihovo mešanje sa velikom zapreminom vazduha;
2) postepeno odstranjivanje (isparavanje) rastvarača iz rastvora ili njegovo zamenjivanje drugim rastvaračem u kome je dispergovana supstanca slabije rastvorljiva.
Dakle, fizička kondenzacija se odnosi na kondenzaciju vodene pare na površini čvrstih ili tekućih čestica u zraku, jona ili nabijenih molekula (magla, smog).
Zamjena rastvarača rezultira stvaranjem sola kada se originalnoj otopini doda druga tekućina, koja se dobro miješa s originalnim otapalom, ali je loše otapalo za otopljenu supstancu.
Metode kemijske kondenzacije temelje se na izvođenju različitih reakcija, uslijed kojih se iz prezasićene otopine istaloži neotopljena tvar.
Hemijska kondenzacija se može zasnivati ne samo na reakcijama izmjene, već i na redoks reakcijama, hidrolizi itd.
Dispergovani sistemi se mogu dobiti i peptizacijom, koja se sastoji od pretvaranja sedimenata čije čestice već imaju koloidne veličine, u koloidni „rastvor“. Razlikuju se sljedeće vrste peptizacije: peptizacija ispiranjem sedimenta; peptizacija surfaktantima; hemijska peptizacija.
Sa termodinamičke tačke gledišta, najpovoljnija metoda je disperzija.
Metode čišćenja:
Dijaliza je pročišćavanje solova od nečistoća pomoću polupropusnih membrana ispranih čistim rastvaračem.
Elektrodijaliza je dijaliza ubrzana električnim poljem.
Ultrafiltracija je pročišćavanje pritiskom disperzijskog medija zajedno sa niskomolekularnim nečistoćama kroz polupropusnu membranu (ultrafilter).
53. Malekularno-kinetička i optička svojstva dispergovanih sistema: Braunovo kretanje, osmotski pritisak, difuzija, sedimentaciona ravnoteža, analiza sedimentacije, optička svojstva dispergovanih sistema.
Sva molekularna kinetička svojstva uzrokovana su spontanim kretanjem molekula i manifestiraju se u Brownovom kretanju, difuziji, osmozi i sedimentacionoj ravnoteži.
Brownovo kretanje je kontinuirano, haotično, jednako vjerovatno u svim smjerovima kretanje malih čestica suspendiranih u tekućinama ili plinovima zbog utjecaja molekula disperzijskog medija. Teorija Brownovog kretanja zasniva se na ideji interakcije slučajne sile, koja karakterizira udare molekula, sile zavisne od vremena i sile trenja kada se čestice dispergirane faze kreću u disperzivnom mediju na određene brzine.
Osim translatornog kretanja moguće je i rotacijsko kretanje, što je tipično za dvodimenzionalne čestice nepravilnog oblika (niti, vlakna, ljuspice). Braunovo kretanje je najizraženije u visoko dispergovanim sistemima, a njegov intenzitet zavisi od disperzije.
Difuzija je spontano širenje tvari iz područja veće koncentracije u područje niže koncentracije. Razlikuju se sljedeće vrste:
1.)molekularno
3) koloidne čestice.
Brzina difuzije u gasovima je najveća, a u čvrstim materijama najmanja.
Osmotski pritisak je višak pritiska iznad rastvora koji je neophodan da bi se sprečio prenos rastvarača kroz membranu. OD se javlja kada se čisto otapalo kreće prema otopini ili iz razrijeđenijeg rastvora prema koncentrisanijem, te je stoga povezano s koncentracijom otopljene tvari i otapala. Osmotski pritisak jednak je pritisku koji bi disperzovana faza (otopljena supstanca) proizvela da u obliku gasa, na istoj temperaturi, zauzima isti volumen kao koloidni sistem (rastvor).
Sedimentacija je odvajanje dispergovanih sistema pod uticajem gravitacije sa odvajanjem dispergovane faze u obliku sedimenta. Sposobnost disperznih sistema da se talože pokazatelj je njihove sedimentacione stabilnosti. Procesi separacije se koriste kada je potrebno izdvojiti jednu ili drugu komponentu iz neke komponente iz nekog prirodnog ili veštački pripremljenog proizvoda, koji je heterogeni tečni sistem. U nekim slučajevima, vrijedna komponenta se uklanja iz sistema, u drugim se uklanjaju neželjene nečistoće. U javnom ugostiteljstvu su neophodni procesi odvajanja dispergovanih sistema kada je potrebno dobiti bistra pića, probistriti čorbu i osloboditi je od mesnih čestica.
Ponašanje svjetlosnog snopa koji na svom putu nailazi na čestice dispergirane faze ovisi o odnosu valne dužine svjetlosti i veličine čestica. Ako je veličina čestice veća od valne dužine svjetlosti, tada se svjetlost odbija od površine čestica pod određenim kutom. Ovaj fenomen se uočava u suspenzijama. Ako je veličina čestice manja od valne dužine svjetlosti, tada se svjetlost raspršuje.
organska tvar s dužinom ugljikovodičnih radikala u svojoj molekuli. Prema ovom pravilu, s povećanjem dužine ugljikovodičnih radikala za jednu CH 2 grupu, površinska aktivnost tvari raste u prosjeku 3,2 puta.Napišite recenziju o članku "Duclos-Traube pravilo"
Bilješke
K:Vikipedija:Izolovani članci (tip: nije navedeno)Izvod koji karakterizira Duclos-Traube pravilo
I, prišavši krevetu, izvadio je novčanik ispod čistih jastuka i naredio mu da donese vina.„Da, i dati vam novac i pismo“, dodao je.
Rostov je uzeo pismo i, bacivši novac na sofu, naslonio se obema rukama na sto i počeo da čita. Pročitao je nekoliko redova i ljutito pogledao Berga. Susrevši se s njegovim pogledom, Rostov je prekrio lice pismom.
„Međutim, poslali su vam priličnu svotu novca“, rekao je Berg, gledajući u teški novčanik pritisnut u sofu. "Tako se probijamo sa platom, grofe." Reći ću ti o sebi...
„To je to, dragi moj Berg“, rekao je Rostov, „kad dobiješ pismo od kuće i upoznaš svog čoveka, koga želiš da pitaš o svemu, a ja ću biti ovde, otići ću sada, da te ne uznemiravam .” Slušaj, molim te idi negde, negde... dođavola! - viknuo je i odmah, uhvativši ga za rame i nežno mu gledajući u lice, očigledno pokušavajući da ublaži grubost svojih reči, dodao: - znaš, ne ljuti se; dragi moj, dragi moj, ovo govorim od srca, kao da je to naš stari prijatelj.
„Oh, zaboga, grofe, veoma razumem“, rekao je Berg, ustajući i govorio sam sebi grlenim glasom.
“Ideš kod vlasnika: zvali su te”, dodao je Boris.
Berg je obukao čistu šubaru, bez mrlje i mrlje, napuhao slepoočnice pred ogledalom, kako je nosio Aleksandar Pavlovič, i, uveren Rostovljevim pogledom da je njegov ogrtač primećen, napustio je sobu sa prijatnim osmijeh.
- Oh, kakav sam ja grubijan! - rekao je Rostov čitajući pismo.
- I šta?
- Ma, kakva sam ja svinja, da nikad nisam pisao i toliko ih plašio. „O, kakva sam ja svinja“, ponovio je, iznenada pocrvenevši. - Pa, idemo na vino za Gavrila! Pa, u redu, uradimo to! - on je rekao…
U pismima rodbine bilo je i pismo preporuke princu Bagrationu, koje je, po savetu Ane Mihajlovne, stara grofica dobila preko svojih prijatelja i poslala svom sinu, tražeći od njega da ga uzme za predviđenu svrhu i upotrebu. to.
- Ovo je glupost! „Stvarno mi treba“, rekao je Rostov, bacivši pismo pod sto.
- Zašto si ga ostavio? – upitao je Boris.
- Nekakvo pismo preporuke, šta je dovraga u pismu!
- Šta je dođavola u pismu? – rekao je Boris, podigavši i pročitavši natpis. – Ovo pismo vam je veoma potrebno.
„Ne treba mi ništa i neću ići nikome kao ađutant.
- Iz onoga što? – upitao je Boris.
- Lakejska pozicija!
FIZIČKA I KOLOIDNA HEMIJA
Bilješke sa predavanja za studente Biološkog fakulteta Južnog federalnog univerziteta (RSU)
4.1. POVRŠINSKI FENOMENI I ADSORPCIJA
4.1.2 Adsorpcija na granici rastvor-para
U tekućim otopinama, površinski napon σ je funkcija koncentracije otopljene tvari. Na sl. Na slici 4.1 prikazane su tri moguće zavisnosti površinske napetosti od koncentracije rastvora (tzv. izoterme površinskog napona). Tvari čiji dodatak otapalu smanjuje površinsku napetost nazivaju se surfaktant(tenzidi), tvari čiji dodatak povećava ili ne mijenja površinsku napetost – površinski neaktivan(PIAV).
Rice. 4.1 Površinske izoterme Rice. 4.2 Izoterma adsorpcije
napetost rastvora PIAV (1, 2) i surfaktanta na granici rastvor-para
Surfaktant (3)
Smanjenje površinske napetosti, a samim tim i površinske energije nastaje kao rezultat adsorpcije površinski aktivnih tvari na granici tekućina-para, tj. činjenica da je koncentracija surfaktanta u površinskom sloju otopine veća nego u dubini otopine.
Kvantitativna mjera adsorpcije na granici rastvor-para je površinski višak G (gama), jednak broju molova otopljene supstance u površinskom sloju. Kvantitativni odnos između adsorpcije (površinskog viška) otopljene tvari i promjene površinske napetosti otopine s povećanjem koncentracije otopine određuje Gibbsova izoterma adsorpcije:
Grafikon izoterme adsorpcije surfaktanta prikazan je na Sl. 4.2. Iz jednadžbe (IV.5) slijedi da je smjer procesa - koncentracija tvari u površinskom sloju ili, obrnuto, njeno prisustvo u volumenu tekuće faze - određen predznakom derivacije d σ / dS . Negativna vrijednost ovog derivata odgovara nakupljanju tvari u površinskom sloju (G > 0), pozitivna vrijednost odgovara nižoj koncentraciji tvari u površinskom sloju u odnosu na njenu koncentraciju u masi otopine.
Vrijednost g = –d σ /dS naziva se i površinska aktivnost otopljene tvari. Površinska aktivnost surfaktanta pri određenoj koncentraciji C1 određuje se grafički povlačenjem tangente na izotermu površinskog napona u tački C = C1; u ovom slučaju, površinska aktivnost je numerički jednaka tangentu kuta nagiba tangente na os koncentracije:
Lako je primijetiti da s povećanjem koncentracije površinska aktivnost surfaktanta opada. Stoga se površinska aktivnost tvari obično određuje pri beskonačno maloj koncentraciji otopine; u ovom slučaju, njegova vrijednost, označena sa g o, ovisi samo o prirodi surfaktanta i rastvarača. Proučavajući površinsku napetost vodenih otopina organskih tvari, Traube i Duclos su ustanovili sljedeće empirijsko pravilo za homologne serije surfaktanata:
U bilo kojoj homolognoj seriji pri niskim koncentracijama, produžavanje ugljičnog lanca za jednu CH2 grupu povećava površinsku aktivnost za 3-3,5 puta.
Za vodene otopine masnih kiselina empirijski je opisana ovisnost površinske napetosti o koncentraciji Šiškovskog jednačina :
(IV.6a)
Ovdje su b i K empirijske konstante, a vrijednost b je ista za cijeli homologni niz, a vrijednost K raste za svakog sljedećeg člana serije za 3 - 3,5 puta.
Rice. 4.3 Ograničavajuća orijentacija molekula surfaktanta u površinskom sloju
Molekuli većine surfaktanata imaju difilnu strukturu, tj. sadrže i polarnu grupu i nepolarni ugljikovodični radikal. Raspored takvih molekula u površinskom sloju energetski je najpovoljniji pod uslovom da je polarna grupa molekula orijentisana prema polarnoj fazi (polarnoj tečnosti), a nepolarna grupa prema nepolarnoj fazi (gas ili ne- polarna tečnost). Pri niskim koncentracijama rastvora, toplotno kretanje remeti orijentaciju molekula surfaktanta; kako koncentracija raste, adsorpcioni sloj postaje zasićen i sloj "vertikalno" orijentiranih molekula surfaktanta se formira na međupovršini (slika 4.3). Formiranje takvog monomolekularnog sloja odgovara minimalnoj vrijednosti površinskog napona otopine surfaktanta i maksimalnoj vrijednosti adsorpcije G (sl. 4.1-4.2); s daljnjim povećanjem koncentracije surfaktanta u otopini, površinski napon i adsorpcija se ne mijenjaju.
Autorsko pravo © S. I. Levchenkov, 1996 - 2005.
Hemičarski priručnik 21
Hemija i hemijska tehnologija
Duclos Traube, pravilo
Formulirajte Duclos-Traube pravilo i objasnite njegovo fizičko značenje. Za koju strukturu površinskih filmova se ovo pravilo poštuje?Koja je reverzibilnost ovog pravila?
Fizičko značenje Duclos - Traubeovog pravila
Koloidni surfaktanti pokazuju visoku površinsku aktivnost, koja uglavnom zavisi od dužine ugljikovodičnih radikala. Povećanje dužine radikala za jednu grupu. -CH2- dovodi do povećanja površinske aktivnosti za približno 3,2 puta (Duclos-Traube pravilo). Ovo pravilo se uglavnom poštuje za istinski rastvorljive surfaktante. Pošto je površinska aktivnost određena beskonačnim razblaženjem sistema, lako je objasniti njegovu zavisnost od dužine ugljikovodičnih radikala. Što je radikal duži, to je jači molekul surfaktanta istisnut iz vodene otopine (rastvor se smanjuje
Rezultirajući izraz za omjer r(n-N)/G(u) odražava Duclos-Traube pravilo.
Ovo pravilo vrijedi samo za vodene otopine surfaktanata. Za otopine surfaktanata u nepolarnim otapalima, površinska aktivnost, naprotiv, opada s povećanjem dužine ugljikovodičnih radikala (obrnuto Duclos-Traube pravilo).
Čitav niz ovisnosti površinske napetosti o koncentraciji može se predstaviti krivuljama tri tipa (slika 43). Površinsko aktivne supstance (tenzidi) karakterišu krivulje tipa 1. Surfaktanti su manje polarni u odnosu na rastvarač i imaju nižu površinsku napetost od rastvarača. Intenzitet interakcije između molekula rastvarača i molekula surfaktanta je manji nego između molekula rastvarača. U odnosu na vodu, polarno otapalo, surfaktanti su organska jedinjenja koja se sastoje od ugljikovodičnih radikala (hidrofobni ili oleofilni dio) i polarne grupe (hidrofilni dio) karboksilnih kiselina, njihovih soli, alkohola, amina. Ova difilna struktura molekula je karakteristična karakteristika surfaktanata. Ugljikovodični lanci koji nemaju trajni dipolni moment su hidrofobni, u interakciji s molekulima vode slabije nego jedni s drugima i potiskuju se na površinu. Stoga su organske tvari koje nemaju polarnu grupu (na primjer, parafini, nafteni) praktički netopive u vodi. Polarne grupe kao što su -OH, -COOH, -NH itd. imaju visok afinitet prema vodi, dobro su hidratizirane, a prisustvo takve grupe u molekulu određuje rastvorljivost surfaktanta. Dakle, rastvorljivost surfaktanta u vodi zavisi od dužine ugljikovodičnih radikala (topljivost opada sa povećanjem dužine u homolognom nizu). Na primjer, karboksilne kiseline i - C4 su neograničeno rastvorljive u vodi; rastvorljivost kiselina C5 - C12 primetno opada sa povećanjem broja C atoma, a sa dužinom lanca ugljikovodika većom od i2 su praktično nerastvorljive. Povećanje dužine ugljikovodičnih radikala molekule surfaktanta za jednu CHa grupu dovodi do povećanja površinske aktivnosti za 3,2-3,5 puta (ovo pravilo se naziva Duclos-Traube pravilo).
Langmuirove ideje o adsorpciji također omogućavaju objašnjenje dobro poznatog Duclos-Traubeovog pravila (1878), koje je, kao i jednadžba Šiškovskog, eksperimentalno ustanovljeno za otopine nižih masnih kiselina. Prema ovom pravilu, omjer koncentracija dva susjedna homologa, koji odgovaraju istom A, je konstantan i približno jednak 3,2. Do istog zaključka može se doći na osnovu jednačine Šiškovskog. Za n-te i (n + 1)-te homologe iz (4.42) imamo
Jednačina (39) uspostavlja zavisnost površinske Boyeve aktivnosti o dužini direktnog zasićenog ugljovodoničnog radikala i, u suštini, sadrži obrazac poznat kao Duclos-Traubeovo pravilo. Zaista, za (n+1)-ti član serije možemo napisati
U skladu s jednačinom (42), vrijednost koeficijenta Duclos - Trauberovog pravila p ovisi o vrijednosti prirasta LS. Smanjenje ove vrijednosti dovodi do smanjenja razlike u površinskoj aktivnosti homologa i obrnuto.
Prema Langmuiru, Duclos-Traube pravilo se može opravdati na sljedeći način. Pretpostavimo da je debljina površinskog sloja O. Tada će prosječna koncentracija u ovom sloju biti G/0. Iz termodinamike je poznato da se maksimalni rad A potreban za komprimovanje gasa iz zapremine Fi u zapreminu Vit može predstaviti kao
Relacija (VI. 37) odražava Duclos-Traube pravilo. To je konstantna vrijednost i za vodene otopine na 20°C iznosi 3,2. Na temperaturama različitim od 20 °C, konstanta ima različite vrijednosti. Površinska aktivnost je takođe proporcionalna konstanti uključenoj u Langmuirovu jednačinu (ili jednačinu Šiškovskog), pošto je Kg = KAoo (III. 17) i Loo-kapacitivnost monosloja konstantna za dati homologni niz. Za organske medije primjenjuje se Duclos-Traube pravilo: površinska aktivnost opada s povećanjem dužine ugljikovodičnih radikala surfaktanta.
Lako je vidjeti da su jednačine (76) i (77) slične jednadžbi (39), izražavajući Duclos-Traube pravilo. Ovo ukazuje na vezu između zapreminskih i površinskih svojstava rastvora surfaktanata i naglašava zajedničkost fenomena adsorpcije i micelizacije. Zaista, u homolognim serijama surfaktanata, vrijednost CMC varira približno obrnuto s površinskom aktivnošću, tako da omjer CMC susjednih homologa odgovara koeficijentu Duclos-Traubeovog pravila
Iz ove jednačine je jasno da bi rad adsorpcije trebao rasti za konstantnu količinu kako se ugljikovodični lanac produžava za CH2 grupu. To znači da pri niskim koncentracijama, pri kojima se poštuje samo Duclos-Traubeovo pravilo, sve CHa grupe u lancu zauzimaju isti položaj u odnosu na površinu, što je moguće samo kada su lanci locirani paralelno s površinom, tj. oni leže na njemu. Vratit ćemo se na pitanje orijentacije molekula surfaktanta u površinskom sloju kasnije u ovom dijelu.
To jest, G je obrnuto proporcionalno. Sada će Duclos-Traubeovo pravilo biti zapisano na sljedeći način
Duclos-Traube pravilo, kako je gore formulirano, je zadovoljeno na temperaturama blizu sobne temperature. Na višim temperaturama, omjer od 3,2 opada, težeći jedinstvu, jer s povećanjem temperature površinska aktivnost opada kao rezultat desorpcije molekula i razlika između površinske aktivnosti homologa se izglađuje.
Međutim, ovo objašnjenje je u suprotnosti s činjenicom da vrijednosti Goo mjerene na istim objektima odgovaraju stojećem, a ne ležećem položaju molekula, zbog čega su gotovo neovisni o n. Da bi se otklonila ova kontradikcija, pretpostavka je je napravio da kada se sloj napuni malom količinom, kada vrijedi pravilo Duclos-Traube, adsorbirani molekuli leže na površini, a kako se njihova gustoća povećava, oni se postepeno dižu. Ali očito je da je takvo tumačenje nespojivo sa strogom primjenom Langmuirove izoterme, u kojoj se Goo smatra konstantnom vrijednošću neovisnom o stupnju ispunjenosti adsorpcionog sloja.
U kojoj mjeri je Duclos-Traube pravilo uočeno za homologni niz masnih kiselina može se vidjeti iz podataka u tabeli. V, 4. Duclos-Traube pravilo se ne poštuje samo za masne kiseline, već i za druge homologne serije - alkohole, amine itd.
Druga formulacija Duclos-Traubeovog pravila je da kada se dužina lanca masnih kiselina povećava u aritmetičkoj progresiji, površinska aktivnost raste u geometrijskoj progresiji. Sličan odnos treba posmatrati kada je molekul izdužen i za vrednost jA, pošto je površinska aktivnost supstanci pri dovoljno niskim koncentracijama proporcionalna specifičnoj kapilarnoj konstanti.
Također treba napomenuti da se Duclos-Traube pravilo primjenjuje samo za vodene otopine surfaktanata. Za rastvore istih supstanci u nepolarnim rastvaračima primenjuje se Duclos-Traube pravilo, jer sa povećanjem
Kao prvu aproksimaciju, također možemo pretpostaviti da što medij bolje otapa adsorbens, to je lošija adsorpcija u ovom mediju. Ova situacija je jedan od razloga za preokret Duclos-Traube pravila. Dakle, kada se adsorpcija masne kiseline dogodi na hidrofilnom adsorbentu (na primjer, silika gel) iz ugljikovodične sredine (na primjer, iz benzena), adsorpcija se ne povećava s povećanjem molekularne težine kiseline, kao što bi slijedilo iz Duclos-Traube pravilo, ali se smanjuje, jer su više masne kiseline rastvorljivije u nepolarnom okruženju.
Jasno je da se na neporoznim adsorbentima sa glatkim površinama ne može uočiti takav preokret Duclos-Traubeovog pravila.
Duclos-Traube pravilo
Duclos-Traube pravilo za topljive površinski aktivne tvari je zadovoljeno u širokom rasponu koncentracija, u rasponu od razrijeđenih otopina do maksimalnog zasićenja površinskih slojeva. U ovom slučaju, Traube koeficijent se može izraziti kao omjer koncentracija koje odgovaraju zasićenosti površinskog sloja
Duclos-Traube pravilo ima važan teorijski i praktični značaj. To ukazuje na pravi smjer za sintezu visoko aktivnih dugolančanih surfaktanata.
Kako je formulirano Duclos-Traube pravilo Kako se može napisati Kako izgledaju izoterme površinskog napona dva susjedna homologa s brojem atoma ugljika n i n-
Veza između konstanti uključenih u jednačinu Šiškovskog i strukture molekula surfaktanta može se uspostaviti pozivanjem na obrazac koji su ustanovili Duclos i Traube. Duclos je otkrio da sposobnost surfaktanata da smanje površinsku napetost vode u homolognom nizu raste s povećanjem broja atoma ugljika. Traube je dopunio Duclosova zapažanja. Odnos između površinske aktivnosti i broja atoma ugljika koji su otkrili ovi istraživači nazvan je Duclos-Traubeovim pravilom: s povećanjem broja atoma ugljika u homolognom nizu u aritmetičkoj progresiji, površinska aktivnost raste geometrijski, a povećanje ugljikovodični dio molekule za jednu CH3 grupu odgovara povećanju površinske aktivnosti od približno 3-3,5 puta (prosječno 3,2 puta).
Duclos-Traube pravilo najpreciznije vrijedi pri niskim koncentracijama otopljene tvari. Zbog toga
Važan zaključak slijedi iz Duclos-Traubeovog pravila: površina po molekulu pri maksimalnoj zasićenosti adsorpcionog sloja ostaje konstantna unutar jednog homolognog niza.
Alifatski reverzibilni kompetitivni inhibitori. Kao što se može videti sa sl. 37, sorpciono mesto aktivnog centra je nisko specifično u odnosu na strukturu alifatskog lanca u molekulu inhibitora (alkanoli). Bez obzira da li je alifatski lanac normalan ili razgranat, efikasnost reverzibilnog vezivanja alkanola KOH na aktivnom mjestu određena je bruto hidrofobnošću K grupe. Naime, vrijednost log i, koja karakteriše jačinu alkanola KOH kompleksa, raste linearno (sa nagibom blizu jedinice) sa stepenom raspodjele 1 P ovih jedinjenja između vode i standardne organske faze (n-oktanol). Uočena vrijednost prirasta slobodne energije prijenosa CHa grupe iz vode u medij aktivnog centra je približno -700 cal/mol (2,9 kJ/mol) (za niže članove homolognog niza). Ova vrijednost je bliska vrijednosti prirasta slobodne energije, koja slijedi iz Duclos-Traubeovog pravila poznatog u koloidnoj hemiji i karakteristična je za slobodnu energiju prijelaza tekuće CHa grupe iz vode u nevodenu (hidrofobnu) srednje. Sve ovo nam omogućava da hidrofobno područje aktivnog centra kimotripsina smatramo kapljicom organskog otapala koja se nalazi u površinskom sloju proteinske globule. Ova kap ili adsorbira hidrofobni inhibitor iz vode na međupovršinu, ili ga, budući da se nalazi nešto dublje, u potpunosti izvlači. Sa stanovišta mikroskopske strukture hidrofobnog područja, ispravnije bi ga bilo smatrati fragmentom micele, međutim, takav detalj izgleda nepotrebno, jer je poznato da je slobodna energija prijelaza n- alkana iz vode u mikroskopsko okruženje micele dodecil sulfata malo se razlikuje od slobodne energije oslobađanja istih jedinjenja iz vode u makroskopsku tečnu nepolarnu fazu.
Adsorpcija iz organske faze. U ovom slučaju samo polarna grupa prelazi u susjednu (vodenu) fazu. Posljedično, rad adsorpcije je određen samo razlikom u energiji međumolekularne interakcije polarnih grupa u organskoj fazi i vodi, odnosno promjenom njihovog energetskog stanja pri prelasku iz organske tekućine u vodu. Pošto ugljovodonični radikali ostaju u organskoj fazi, tada je pAAUdaO i rad adsorpcije iz organske faze jednak Uo. U ovom slučaju rad adsorpcije ne bi trebao ovisiti o dužini ugljikovodičnih radikala i Duclos-Traubeovo pravilo ne bi trebalo poštovati. Zaista, kao što pokazuju eksperimentalni podaci, svi normalni alkoholi i kiseline su približno jednako adsorbirani iz parafinskih ugljikovodika na granici s vodom. Ovo dobro ilustruje sl. 4 . Veličina
Posljedično, što je polarna asimetrija molekula izraženija, to je veća površinska aktivnost spoja. Uticaj nepolarnog dela molekula surfaktanta na površinsku aktivnost je najizraženiji u homolognim serijama (slika 20.1). G. Duclos je otkrio ovaj obrazac, koji je zatim preciznije formulirao P. Traube u obliku pravila nazvanog Duclos-Traube pravilo
Vrijednost p naziva se Traube koeficijent. Teorijsko objašnjenje Duclos-Traubeovog pravila kasnije je dao I. Langmuir. Izračunao je energetski dobitak za dva susjedna homologa tokom tranzicije njihovih ugljikovodičnih lanaca iz vode u zrak i otkrio da je razlika koja odgovara energiji prijelaza jedne CH3 grupe konstantna u homolognom nizu i iznosi blizu 3 kJ/mol. Dobitak energije nastaje zbog činjenice da kada se nepolarni lanac izmjesti iz vodenog medija u zrak, vodeni dipoli se povezuju i Gibbsova energija sistema se smanjuje. Istovremeno, Gibbsova energija lanca surfaktanta, koja je prešla u medij za koji ima visok afinitet polariteta, opada.
Utjecaj dužine lanca surfaktanta. U homolognim serijama, sa povećanjem molekularne mase surfaktanta, vrijednost CMC opada približno u inverznoj proporciji s površinskom aktivnošću (CCMl 1/0m). Za susjedne homologe, KKM omjer ima vrijednost koeficijenta Duclos-Traube pravila (DKM) / (KKM) +1 P = 3,2.
Langmuir je pokazao da se Duclos-Traube mohketovo pravilo može koristiti za izračunavanje energije prijenosa grupe - Hj- iz rasutog rastvora u gasnu fazu. Zaista, posmatrajući b kao konstantu ravnoteže adsorpcije [na str. 61 utvrđeno je da je za ekvivalentnu vrijednost K, K=kJ tačno, u skladu sa jednadžbom standardne izoterme reakcije imamo
Pogledajte stranice na kojima se pominje pojam Duclos Traube, pravilo: Koloidna hemija 1982 (1982) - [ str.54 ]
Površinska aktivnost. Surfaktanti i nepovršinski aktivni. Duclos-Traube pravilo.
Površinska aktivnost, sposobnost tvari, kada se adsorbira na međufaznoj površini, da smanji površinsku napetost (interfacijsku napetost). Adsorpcija G tvari i rezultirajuće smanjenje površinske napetosti s povezane su s koncentracijom With tvari u fazi iz koje je supstanca adsorbirana na međufaznu površinu, Gibbsovom jednačinom (1876): 
Gdje R- gasna konstanta, T-abs. temperatura (vidi Adsorpcija). Derivat
služi kao mjera sposobnosti tvari da smanji površinsku napetost na datoj međufaznoj granici i također se naziva. površinska aktivnost. Označeno kao G (u čast J. Gibbsa), mjereno u J m/mol (Gibbs).
Surfaktanti (tenzidi), supstance čija adsorpcija iz tečnosti na granici sa drugom fazom (tečnom, čvrstom ili gasovitom) dovodi do srednje vrednosti. smanjenje površinske napetosti (pogledajte Površinska aktivnost). U najopćenitijem i najvažnijem slučaju s praktične točke gledišta, adsorbirajuće molekule (joni) surfaktanata imaju difilnu strukturu, odnosno sastoje se od polarne grupe i nepolarnog ugljikovodičnog radikala (difilne molekule). Ugljovodonični radikal, koji je izbačen iz polarnog medija, ima površinsku aktivnost prema nepolarnoj fazi (gas, ugljovodonična tečnost, nepolarna površina čvrste materije). U vodenom rastvoru surfaktanta na granici sa vazduhom formira se adsorpcioni monomolekularni sloj sa ugljovodoničnim radikalima orijentisanim prema vazduhu. Kako postaje zasićen, molekuli surfaktanta (joni), sabijajući se u površinskom sloju, nalaze se okomito na površinu (normalna orijentacija).
Koncentracija tenzida u adsorpcionom sloju je nekoliko redova veličine veća nego u zapremini tečnosti, pa čak i sa zanemarljivim sadržajem u vodi (0,01-0,1% po težini), tenzidi mogu smanjiti površinski napon vode na granici sa vazduhom od 72,8 10 -3 do 25 10 -3 J/m 2 , tj. gotovo do površinske napetosti ugljikovodičnih tekućina. Slična pojava se javlja na granici između vodene otopine surfaktanta i tekućine ugljikovodika, što stvara preduvjete za stvaranje emulzija.
U zavisnosti od stanja surfaktanta u rastvoru, pravi se razlika između istinski rastvorljivih (molekularno dispergovanih) i koloidnih tenzida. Uslovnost ove podjele je da isti surfaktant može pripadati objema grupama, ovisno o uvjetima i hemiji. priroda (polaritet) rastvarača. Obje grupe tenzida se adsorbiraju na granicama faza, odnosno pokazuju površinsku aktivnost u otopinama, dok samo koloidni tenzidi pokazuju volumna svojstva povezana s pojavom koloidne (micelarne) faze. Ove grupe surfaktanata razlikuju se po vrijednosti bezdimenzionalne količine koja se naziva. hidrofilno-lipofilni balans (HLB) i određuje se omjerom:
Duclos-Traube pravilo- odnos koji povezuje površinsku aktivnost vodenog rastvora organske supstance sa dužinom ugljikovodičnih radikala u njegovoj molekuli. Prema ovom pravilu, sa povećanjem dužine ugljikovodičnih radikala za jednu CH 2 grupu, površinska aktivnost supstance raste u prosjeku 3,2 puta.Površinska aktivnost ovisi o strukturi molekula surfaktanta; potonji se obično sastoje od polarnog dijela (grupe s velikim dipolnim momentom) i nepolarnog dijela (alifatski ili aromatični radikali). Unutar homolognog niza organskih supstanci, koncentracija potrebna za smanjenje površinske napetosti vodene otopine na određeni nivo smanjuje se za 3-3,5 puta s povećanjem ugljičnog radikala za jednu -CH 2 grupu.
Pravilo je formulisao I. Traube (njemački) ruski. 1891. kao rezultat njegovih eksperimenata provedenih na otopinama mnogih tvari (karboksilne kiseline, eteri, alkoholi, ketoni) u vodi. Dosadašnje studije E. Duclosa, iako duhom bliske Traubeovom djelu, nisu ponudile nikakvu jasnu ovisnost koncentracije, pa u stranoj literaturi pravilo nosi samo ime Traube. . Termodinamičko tumačenje Traubeovog pravila dao je 1917. I. Langmuir.
Duclos-Traube pravilo
Veliki englesko-ruski i rusko-engleski rječnik. 2001.
Duclos-Traube pravilo- Duclos Traubeovo pravilo: sa povećanjem dužine ugljičnog lanca supstanci istog homolognog niza, adsorpcija na nepolarnom adsorbentu iz polarnog rastvarača povećava se približno 3 puta s povećanjem ugljikovodičnog lanca za jednu metilensku grupu CH2... ... Hemijski termini
Duclosovo pravilo- Traube zavisnost koja povezuje površinsku aktivnost vodenog rastvora organske supstance sa dužinom ugljikovodičnih radikala u njegovoj molekuli. Prema ovom pravilu, kada se dužina ugljikovodičnih radikala poveća za jednu grupu... ... Wikipedia
Opšta hemija: udžbenik. A. V. Zholnin; uređeno od V. A. Popkova, A. V. Žolnina. . 2012.
Pogledajte šta je "Duclos-Traube pravilo" u drugim rječnicima:
POVRŠINSKI PRITISAK- (ravni pritisak, dvodimenzionalni pritisak), sila koja deluje po jedinici dužine međupovršine (prepreke) čiste tečne površine i površine iste tečnosti obložene adsorbentom. sloj surfaktanta. P. d. je usmjeren prema ... ... Fizičkoj enciklopediji
Lijek- I Medicina Medicina je sistem naučnih saznanja i praktičnih aktivnosti, čiji su ciljevi jačanje i očuvanje zdravlja, produženje života ljudi, prevencija i liječenje ljudskih bolesti. Da bi postigao ove zadatke, M. proučava strukturu i... ... Medicinsku enciklopediju
IMUNITET- IMUNITET. Sadržaj: Istorija i savremeno doba. stanje doktrine I. . 267 I. kao fenomen adaptacije. 283 I. lokalni. 285 I. životinjskim otrovima. 289 I. sa protozoama. i infekcije spirohetama. 291 I. do... ...Velika medicinska enciklopedija
Traube-Duclos pravilo;
Kao što je već napomenuto, površinski aktivni molekuli koji se mogu adsorbirati na granici rastvor-gas moraju biti amfifilni, tj. imaju polarne i nepolarne dijelove.
Duclos i potom Traube, proučavajući površinsku napetost vodenih rastvora homolognog niza zasićenih masnih kiselina, ustanovili su da je površinska aktivnost (−) ovih supstanci na granici rastvor-vazduh veća, što je veća dužina ugljikovodičnih radikala, i u prosjeku se povećava za 3–3,5 puta za svaku grupu –CH 2 – . Ovaj važan obrazac se zove Traube-Duclos pravila.
Traubeovo pravilo — Duclos kaže:
u homolognom nizu normalnih jednobaznih masnih kiselina, njihova površinska aktivnost (−) u odnosu na vodu naglo raste za 3-3,5 puta za svaku grupu –CH 2 – pri jednakoj molarnoj koncentraciji.
Još jedna formulacija Traubeovog pravila — Duclos: "Kada se dužina lanca masnih kiselina povećava u aritmetičkoj progresiji, površinska aktivnost raste u geometrijskoj progresiji." Traubeovo pravilo — Duclos je dobro ilustrovan na slici 18.1.
Kao što se može vidjeti sa slike, što je supstanca viša u homolognom nizu, to više smanjuje površinski napon vode pri datoj koncentraciji.
Razlog za zavisnost ustanovljenu Traubeovim pravilom — Duclos, je da kako se dužina radikala povećava, topljivost masne kiseline se smanjuje i povećava se tendencija njenih molekula da se kreću iz mase u površinski sloj. Utvrđeno je da Traubeovo pravilo — Duclos se opaža ne samo za masne kiseline, već i za druge homologne serije - alkohole, amine itd.
Rice. 18.1 Traubeovo pravilo — Duclos:
1− sirćetna kiselina, 2− propionska kiselina, 3− maslačna kiselina, 4− valerijanska kiselina.
1) samo pri malim koncentracijama, kada je vrednost – – maksimalna;
2) za temperature bliske sobnoj. Na višim temperaturama, faktor 3-3,5 opada i teži jedinici. Povećanje temperature pospješuje desorpciju molekula i stoga se njihova površinska aktivnost smanjuje (izglađuje se razlika između površinske aktivnosti homologa);
3) samo za vodene rastvore. Surfaktant
Američki fizikalni hemičar Langmuir otkrio je da Traubeovo pravilo vrijedi samo za niske koncentracije tenzida u otopini sa slobodnim rasporedom adsorbiranih molekula na površini (slika 18.6).
Rice. 18.6 Položaj adsorbiranih molekula na međupovršini:
a – pri niskim koncentracijama; b – pri prosječnim koncentracijama;
c – u zasićenom sloju sa maksimalnom mogućom adsorpcijom
PRAVILO DUCLOS-TRAUBE
Iz Gibbsove jednadžbe slijedi da je karakteristika ponašanja tvari tokom adsorpcije vrijednost derivata, ali se njegova vrijednost mijenja sa promjenom koncentracije (vidi sliku 3.2). Da biste ovoj vrijednosti dali oblik karakteristične konstante, uzmite njenu graničnu vrijednost (na c 0). Ovu veličinu je P. A. Rebinder (1924.) nazvao površinskom aktivnošću g:
[g] = J – m 3 / m 2 -mol = J – m/mol ili Nm 2 /mol.
Što se površinski napon više smanjuje s povećanjem koncentracije adsorbirane tvari, veća je površinska aktivnost ove tvari i veća je njena Gibbsova adsorpcija.
Površinska aktivnost se može grafički definirati kao negativna vrijednost tangente ugla tangente povučene na krivu =f(c) u tački njenog presjeka sa ordinatnom osom.
Dakle, za surfaktante: g > 0; 0. Za PIV: g 0, G i
Ovo objašnjava i neaktivnost saharoze, čija molekula, uz nepolarni ugljikovodični okvir, ima mnogo polarnih grupa, pa molekul ima ravnotežu polarnih i nepolarnih dijelova.
2. U homolognom nizu, postoje jasni obrasci u promjeni površinske aktivnosti (g): ona se povećava kako se povećava dužina ugljikovodičnih radikala.
