طبقه بندی و ویژگی های کلی سورفکتانت ها. قانون Duclos-Traube

1. محلول های 0.2، 0.1، 0.05، 0.025 و 0.0125 M از سه الکل (یا اسیدهای آلی) آماده کنید. یک سری همولوگ.

2. مقادیر کشش سطحی آنها را با استفاده از دستگاه و روش Rebinder تعیین کنید، نتایج و محاسبات را در جدول 3.6 بنویسید.

3. ایزوترم های کشش سطحی همه محلول های سورفکتانت از همان سری همولوگ را که در یک نمودار استفاده کردید رسم کنید.

4. از نمودار، فعالیت های سطحی Ds/DC همه محلول ها را برای تمام غلظت ها از مقاطع خطی اولیه محاسبه کنید.

5. نسبت فعالیت های سطحی نزدیکترین همسایگان سری همولوگ را محاسبه کنید.

6. در مورد امکان سنجی قانون Duclos-Traube نتیجه گیری کنید.

جدول 3.6.

راه حل ها	با، مول/لیتر	P = h 2 - h 1	s، روز / سانتی متر	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

سوالات کنترلی:

قبل از انجام کار:

1. هدف کار را تدوین کنید.

2. روش اندازه گیری برای تعیین کشش سطحی با استفاده از روش Rehbinder را توضیح دهید.

3. روش تعیین فعالیت سطحی محلول های سورفکتانت و محاسبه جذب گیبس را شرح دهید.

4. روش کار و محاسبات را برای بررسی امکان سنجی قانون Duclos-Traube توضیح دهید.

برای محافظت از کار:

1. کشش سطحی ...

2. عوامل مؤثر بر کشش سطحی مایعات را مشخص کنید.

3. آیا در کشش سطحی آب نرم و سخت که نمونه های آن در دمای یکسان هستند تفاوتی وجود دارد؟ دلیل این جواب خود را بیان کنید.

4. تفاوت دو اصطلاح جذب و جذب را توضیح دهید. نمونه هایی از جذب و جذب بیاورید.

5. نمودارهایی از وابستگی جذب به غلظت سورفکتانت در دماهای T 1 و T 2 ترسیم کنید، با در نظر گرفتن اینکه T 2< Т 1.

6. نمودارهایی از وابستگی کشش سطحی به غلظت سورفکتانت در دماهای T 1 و T 2 ترسیم کنید، با در نظر گرفتن اینکه T 2 > T 1.

7. مساحت هر یک مولکول آنیلین C 6 H 5 NH 2 را در سطح مشترک آن با هوا تعیین کنید، اگر حداکثر جذب آنیلین G ¥ = 6.0 10-9 kmol / m 2 باشد.

8. فرآیندی را مثال بزنید که در نتیجه آن کشش سطحی آب به صفر می رسد.

9. از تعدادی از ترکیبات ارائه شده در زیر، آنهایی را انتخاب کنید که کشش سطحی آب را افزایش می دهند: 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. فعالیت های سطحی الکل های اتیل (CH 3 - CH 2 OH ) و بوتیل ( CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 2 OH) با غلظت یکسان (در غلظت های پایین) چقدر متفاوت است.

11. کدام یک از ترکیبات زیر در غلظت یکسان دارای بیشترین مقدار جذب است: HCOOH، CH 3 -COOH یا CH 3 -CH 2 -COOH؟ دلیل این جواب خود را بیان کنید.

کروماتوگرافی گازی

روش کروماتوگرافی برای جداسازی مخلوطی از مواد به این صورت است که مواد تشکیل دهنده مخلوط با یک گاز حامل غیر جاذب همراه با هم در امتداد سطح جاذب (فاز ساکن) حرکت می کنند و در عین حال فرآیندهای جذب و دفع مواد را انجام می دهند. این مواد به طور مداوم وجود دارند. فاز ثابت به صورت بسته بندی در لوله ای به نام ستون کروماتوگرافی قرار می گیرد که تمام مواد ورودی باید از آن عبور کنند و پس از آن توسط آشکارساز کروماتوگرافی در خروجی ستون شناسایی می شوند. حرکت مواد در امتداد ستون فقط همراه با جریان گاز حامل اتفاق می افتد، در حالی که در حالت جاذب آنها به صورت جهت حرکت نمی کنند. بنابراین، هر چه میانگین «عمر» مولکول‌های یک ماده در حالت جذب بیشتر باشد، میانگین سرعت حرکت آنها در طول ستون کمتر می‌شود. شکل 3.1 کروماتوگرام ثبت شده توسط آشکارساز برای مخلوطی از چهار ماده را نشان می دهد.

برنج. 4.1 کروماتوگرام معمولی مخلوطی از چهار ماده.

فلش در شکل 4.1 لحظه ورود مخلوط به جریان گاز حامل در ورودی ستون را نشان می دهد. کل زمان عبور ماده از ستون ( زمان ماندگاری ) تو شامل زمان حرکت با گاز حامل است t 0و کل زمان صرف شده در حالت جاذب تی آر (زمان نگهداری اصلاح شده):

t u = t o + t R 4.1

t 0 برای همه مواد یکسان است، زیرا آنها در طول ستون همراه با گاز حامل با سرعت خطی حرکت آن u 0 حرکت می کنند. از آنجایی که احتباس مواد در حالت جذب به دلیل برهمکنش مولکول های مواد جدا شده با مولکول های فیلم مایع (کروماتوگرافی پارتیشن) یا سطح فاز جامد (کروماتوگرافی جذبی)، tR به ماهیت بستگی دارد. از فاز ثابت اجزای مخلوطی که در انرژی برهمکنش با یک فاز ثابت معین متفاوت هستند مقادیر tR متفاوتی خواهند داشت. به عنوان مثال، انرژی این فعل و انفعالات برای مشتقات هیدروکربنی با طول زنجیره هیدروکربنی و حضور گروه‌های عاملی تعیین می‌شود؛ بنابراین، مقدار زمان ماند اصلاح‌شده tR یک مشخصه کیفی یک ماده معین در شرایط آزمایشی ثابت است. : دما و سرعت حجمی گاز حامل (w ).

میانگین سرعت خطی حرکت جزء i ام مخلوط در طول ستون u i = l/t u ، جایی که ل- طول ستون، توصیف شده توسط معادله اصلی:

4.2

u 0 - سرعت گاز حامل؛

- ضریب هانری، یعنی. ضریب توزیع ماده i بین فازهای ثابت و گاز.

C a و C به ترتیب غلظت ماده در این فازها در حالت تعادل هستند.

نسبت فاز نامیده می شود و برابر است با نسبت حجم V a فاز ساکن که در آن جذب اتفاق می افتد به حجم فاز متحرک (گاز) در ستون. V = wt o., w – سرعت حجمی گاز حامل .

با توجه به اینکه Гi برای مواد مختلف مخلوط با یکدیگر متفاوت است، حرکت آنها در طول ستون با سرعت های متوسط ​​مختلف اتفاق می افتد که منجر به جدا شدن آنها می شود. مواد غیر قابل جذب و همچنین گاز حامل، کل طول ستون را در زمان t 0 طی می کنند. بدین ترتیب،

، 4.Z

آن ها , 4.4

جایی که

, 4.5

ضرب ضلع راست و چپ در w، ما گرفتیم

, 4.6

وی آر- حجم نگهداری اصلاح شده ، فقط به حجم فاز ساکن در ستون و ضریب هانری بستگی دارد. حجم باقی مانده نسبی دو جزء 1 و 2، برابر، به Va بستگی ندارد، بلکه فقط به ماهیت مواد و دما بستگی دارد.

, 4.7

بنابراین، حجم نگهداری نسبی تکرارپذیرترین ویژگی کیفی یک ماده در مقایسه با tu، tR و VR است.

یک رابط L/O معمولی مرز بین آب (W) و روغن (M) است - اجزایی که هیچ میل ترکیبی با یکدیگر ندارند یا ضعیف هستند. این مرز کاملاً به وضوح بیان شده است، اگرچه نه به وضوحی که برای رابط L/G مشاهده می شود (شکل 1). افزایش سطح تماس کل با پراکندگی یک فاز (به شکل قطرات کوچک) به فاز دیگر به آرامی رخ می دهد، در حالی که انتقال معکوس به فازهای اولیه به سرعت اتفاق می افتد و نیروی محرکه فرآیند معکوس تمایل به کاهش سطح است. و انرژی سطح را کاهش می دهد. مواد دیفیلیک (مثلاً اسیدهای چرب) اضافه شده به سیستم در سطح مشترک L/L به گونه ای توزیع می شوند که میل ترکیبی قسمت های مختلف مولکول برای فازهای مختلف باعث کاهش انرژی آزاد سطح و تثبیت سطح مشترک می شود. شباهت بین انواع توزیع مولکول ها در رابط های L/G و L/L را می توان در شکل 1 مشاهده کرد. 4، a، b; تفاوت اصلی وجود مولکول های سورفکتانت در لایه روغن است. توزیع سورفکتانت نشان داده شده در شکل. 4b به طور مساوی برای امولسیون های روغن در آب (O/W) یا آب در روغن (W/O) اعمال می شود، به طوری که هر دو نوع امولسیون (یا پراکندگی) توسط سورفکتانت های مناسب مناسب تثبیت می شوند.

50. جذب گازها در سطح جامدات.

51. جذب از محلول ها. تبادل یونی

ایزوترم های جذب مواد محلول از یک محلول از نظر ظاهری مشابه ایزوترم های جذب برای گازها هستند. برای محلول های رقیق، این ایزوترم ها به خوبی با معادلات فروندلیچ یا لانگمویر توصیف می شوند، اگر غلظت تعادلی املاح موجود در محلول را جایگزین آنها کنیم. با این حال، جذب از محلول ها در مقایسه با جذب گاز پدیده بسیار پیچیده تری است، زیرا جذب حلال اغلب همزمان با جذب ماده محلول اتفاق می افتد.

جذب از محلول های آبی الکترولیت ها، به طور معمول، به گونه ای اتفاق می افتد که عمدتاً یون های یک نوع از محلول روی جاذب جامد جذب می شوند. جذب ترجیحی از محلول یک آنیون یا کاتیون توسط ماهیت جاذب و یون ها تعیین می شود. مکانیسم جذب یون ها از محلول های الکترولیت می تواند متفاوت باشد. تبادل و جذب خاص یون ها را تشخیص دهد.

تبادل یونی فرآیند برگشت پذیر تبادل معادل یون ها بین محلول الکترولیت و جامد (مبدل یونی) است. مبدل های یونی (مبدل کننده های یونی) موادی هستند که در تماس با محلول های الکترولیت قادر به تبادل یونی هستند. بر اساس علامت یون های مبادله شده، مبدل های کاتیونی و مبدل های آنیونی متمایز می شوند. مبدل کاتیونی دارای گروه های آنیونی ثابت و کاتیون هایی است که قابلیت تبادل با محیط را دارند. تبادل یون شباهت هایی با جذب دارد - غلظت یون های ماده محلول در سطح یک جامد رخ می دهد.

52. روش های به دست آوردن و خالص سازی سیستم های پراکنده.

سیستم پراکنده سیستمی است که در آن یک ماده در محیط ماده دیگر توزیع می شود و مرز فازی بین ذرات و محیط پراکندگی وجود دارد. سیستم های پراکنده از یک فاز پراکنده و یک محیط پراکندگی تشکیل شده اند.

فاز پراکنده ذرات توزیع شده در محیط است. نشانه های آن: پراکندگی و منقطع.

محیط پراکندگی محیط مادی است که فاز پراکنده در آن قرار دارد. نشانه آن تداوم است.

روش پراکندگی. این شامل خرد کردن مکانیکی مواد جامد به یک پراکندگی مشخص است. پراکندگی توسط ارتعاشات اولتراسونیک؛ پراکندگی الکتریکی تحت تأثیر جریان متناوب و مستقیم. برای به دست آوردن سیستم های پراکنده با روش پراکندگی، دستگاه های مکانیکی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند: سنگ شکن، آسیاب، ملات، غلتک، آسیاب رنگ، شیکر. مایعات با استفاده از نازل ها، آسیاب ها، دیسک های چرخان و سانتریفیوژها اتمیزه و اسپری می شوند. پراکندگی گازها عمدتاً با حباب زدن آنها در یک مایع انجام می شود. در پلیمرهای فوم، فوم بتن و فوم گچ، گازها با استفاده از موادی تولید می‌شوند که در دماهای بالا یا در واکنش‌های شیمیایی گاز آزاد می‌کنند.

با وجود استفاده گسترده از روش های پراکندگی، نمی توان از آنها برای به دست آوردن سیستم های پراکنده با اندازه ذرات 100- نانومتر استفاده کرد. چنین سیستم هایی با روش های تراکم به دست می آیند.

روش های تراکم بر اساس فرآیند تشکیل فاز پراکنده از مواد در حالت مولکولی یا یونی است. یک نیاز ضروری برای این روش ایجاد یک محلول فوق اشباع است که باید از آن یک سیستم کلوئیدی به دست آید. این را می توان تحت شرایط فیزیکی یا شیمیایی خاصی به دست آورد.

روش های فیزیکی چگالش:

1) خنک شدن بخارات مایعات یا جامدات در حین انبساط آدیاباتیک یا مخلوط کردن آنها با حجم زیادی از هوا.

2) حذف تدریجی (تبخیر) حلال از محلول یا جایگزینی آن با حلال دیگری که ماده پراکنده در آن کمتر محلول است.

بنابراین، تراکم فیزیکی به تراکم بخار آب بر روی سطح ذرات جامد یا مایع معلق در هوا، یون ها یا مولکول های باردار (مه، مه دود) اشاره دارد.

هنگامی که مایع دیگری به محلول اصلی اضافه می شود، جایگزینی حلال منجر به تشکیل یک سل می شود که به خوبی با حلال اصلی مخلوط می شود اما حلال ضعیفی برای حل شونده است.

روش های تراکم شیمیایی مبتنی بر انجام واکنش های مختلف است که در نتیجه یک ماده حل نشده از محلول فوق اشباع رسوب می کند.

تراکم شیمیایی می تواند نه تنها بر اساس واکنش های تبادلی، بلکه بر اساس واکنش های ردوکس، هیدرولیز و غیره نیز باشد.

سیستم های پراکنده را می توان با پپتیزاسیون نیز به دست آورد که شامل تبدیل رسوبات، ذرات آن از قبل دارای اندازه کلوئیدی به یک "محلول" کلوئیدی است. انواع زیر از پپتیزاسیون متمایز می شود: پپتیزاسیون با شستشوی رسوب. پپتیزاسیون با سورفکتانت ها؛ پپتیزاسیون شیمیایی

از نقطه نظر ترمودینامیکی، سودمندترین روش پراکندگی است.

روش های تمیز کردن:

دیالیز عبارت است از خالص سازی sols از ناخالصی ها با استفاده از غشاهای نیمه تراوا که با یک حلال خالص شسته شده اند.

الکترودیالیز دیالیز است که توسط میدان الکتریکی تسریع می شود.

اولترافیلتراسیون خالص سازی با فشار دادن یک محیط پراکندگی همراه با ناخالصی های کم مولکولی از طریق یک غشای نیمه تراوا (اولترافیلتر) است.

53. خواص ملکولی- جنبشی و نوری سیستم های پراکنده: حرکت براونی، فشار اسمزی، انتشار، تعادل ته نشینی، تجزیه و تحلیل رسوب، خواص نوری سیستم های پراکنده.

تمام خواص جنبشی مولکولی ناشی از حرکت خود به خودی مولکول ها است و در حرکت براونی، انتشار، اسمز و تعادل ته نشینی آشکار می شود.

حرکت براونی عبارت است از حرکت پیوسته، پر هرج و مرج و به یک اندازه محتمل در تمام جهات ذرات کوچک معلق در مایعات یا گازها به دلیل تأثیر مولکول های یک محیط پراکندگی. تئوری حرکت براونی مبتنی بر ایده برهمکنش یک نیروی تصادفی است که تأثیرات مولکول‌ها، نیروی وابسته به زمان و نیروی اصطکاک را مشخص می‌کند، زمانی که ذرات یک فاز پراکنده در یک محیط پراکنده در یک محیط پراکنده حرکت می‌کنند. سرعت معین

علاوه بر حرکت انتقالی، حرکت چرخشی نیز امکان پذیر است که برای ذرات دو بعدی با شکل نامنظم (نخ ها، الیاف، ورقه ها) معمول است. حرکت براونی در سیستم های بسیار پراکنده بیشتر مشخص است و شدت آن به پراکندگی بستگی دارد.

انتشار عبارت است از انتشار خود به خود ماده از ناحیه ای با غلظت بالاتر به ناحیه ای با غلظت کمتر. انواع زیر متمایز می شوند:

1.) مولکولی

3) ذرات کلوئیدی

سرعت انتشار در گازها بالاترین و در جامدات کمترین میزان است.

فشار اسمزی فشار اضافی بالای یک محلول است که برای جلوگیری از انتقال حلال از طریق غشا ضروری است. OD زمانی اتفاق می‌افتد که یک حلال خالص به سمت محلول یا از محلول رقیق‌تر به سمت محلول غلیظ‌تر حرکت می‌کند و بنابراین با غلظت املاح و حلال مرتبط است. فشار اسمزی برابر با فشاری است که فاز پراکنده (املاح) تولید می کند اگر به شکل گاز در همان دما، حجمی برابر با سیستم کلوئیدی (محلول) اشغال کند.

ته نشینی عبارت است از جداسازی سیستم های پراکنده تحت تأثیر گرانش با جداسازی فاز پراکنده به صورت رسوب. توانایی سیستم های پراکنده در ته نشینی نشانگر پایداری ته نشینی آنها است. فرآیندهای جداسازی زمانی مورد استفاده قرار می گیرند که لازم باشد یک یا آن جزء را از یک جزء از برخی محصولات طبیعی یا مصنوعی که یک سیستم مایع ناهمگن است جدا کنیم. در برخی موارد، یک جزء ارزشمند از سیستم حذف می شود، در برخی دیگر، ناخالصی های ناخواسته حذف می شود. در پذیرایی عمومی، فرآیندهای جداسازی سیستم های پراکنده زمانی ضروری است که به دست آوردن نوشیدنی های شفاف، شفاف سازی آبگوشت و آزادسازی آن از ذرات گوشت ضروری باشد.

رفتار پرتو نوری که در مسیر خود با ذرات فاز پراکنده برخورد می کند به نسبت طول موج نور و اندازه ذرات بستگی دارد. اگر اندازه ذرات بزرگتر از طول موج نور باشد، نور از سطح ذرات با زاویه خاصی منعکس می شود. این پدیده در تعلیق ها مشاهده می شود. اگر اندازه ذرات کوچکتر از طول موج نور باشد، نور پراکنده می شود.

یک ماده آلی با طول رادیکال هیدروکربنی در مولکول آن. طبق این قانون، با افزایش طول رادیکال هیدروکربنی به اندازه یک گروه CH 2، فعالیت سطحی ماده به طور متوسط ​​3.2 برابر افزایش می یابد.

نظری در مورد مقاله "قانون Duclos-Traube" بنویسید

یادداشت

K:ویکی پدیا:مقالات جدا شده (نوع: مشخص نشده)

گزیده ای که قانون Duclos-Traube را توصیف می کند

و با رفتن به تخت، کیف پولش را از زیر بالش های تمیز بیرون آورد و به او دستور داد که شراب بیاورد.
او افزود: "بله، و پول و نامه را به شما بدهم."
روستوف نامه را گرفت و با انداختن پول روی مبل، هر دو دست را به میز تکیه داد و شروع به خواندن کرد. چند خط خواند و با عصبانیت به برگ نگاه کرد. روستوف که با نگاه او روبرو شد، صورت خود را با نامه پوشاند.
برگ در حالی که به کیف پول سنگینی که روی مبل فشار داده شده بود، گفت: "با این حال، آنها مقدار زیادی پول برای شما ارسال کردند." "اینگونه است که ما با حقوق راه خود را باز می کنیم، حساب." درباره خودم به شما خواهم گفت...
روستوف گفت: "همین است، برگ عزیزم، وقتی نامه ای از خانه دریافت کردی و با مردت ملاقات کردی که می خواهی درباره همه چیز از او بپرسی و من اینجا خواهم بود، اکنون می روم تا مزاحم شما نشوم. " گوش کن، لطفا برو یه جایی، یه جایی... به جهنم! - فریاد زد و بلافاصله در حالی که شانه او را گرفت و با مهربانی به صورتش نگاه کرد و ظاهراً سعی داشت از بی ادبی سخنانش بکاهد، اضافه کرد: - می دانی، عصبانی نباش. عزیزم عزیزم اینو از ته دل میگم انگار یکی از دوستای قدیمیمونه.
برگ در حالی که از جایش بلند شد و با صدایی غمگین با خود صحبت کرد، گفت: "اوه، به خاطر رحمت، کنت، من خیلی درک می کنم."
بوریس افزود: "شما به صاحبان بروید: آنها شما را صدا کردند."
برگ یک کت تمیز و بدون لکه یا لکه پوشید، همانطور که الکساندر پاولوویچ می پوشید، شقیقه هایش را جلوی آینه پف کرد و با توجه به نگاه روستوف متقاعد شد که کت او مورد توجه قرار گرفته است، با حالتی دلپذیر اتاق را ترک کرد. لبخند.
- با این حال، من چه بی رحم هستم! - روستوف در حال خواندن نامه گفت.
- و چی؟
- اوه، من چه خوکی هستم، که هرگز آنقدر ننوشتم و آنها را نترسانم. او در حالی که ناگهان سرخ شد تکرار کرد: "اوه، من چه خوکی هستم." - خب، بیا بریم برای گاوریلو شراب بیاوریم! خب، باشه، بیا انجامش بدیم! - او گفت…
در نامه های اقوام نیز توصیه نامه ای به شاهزاده باگریون وجود داشت که به توصیه آنا میخائیلونا، کنتس پیر از طریق دوستانش به دست آورد و برای پسرش فرستاد و از او خواست که آن را برای هدف مورد نظر و استفاده از آن ببرد. آی تی.
- این بی معنی است! روستوف در حالی که نامه را زیر میز انداخت گفت: "من واقعاً به آن نیاز دارم."
-چرا ترکش کردی؟ - پرسید بوریس.
- نوعی توصیه نامه، چه جهنمی در نامه وجود دارد!
- جهنم در نامه چیست؟ بوریس گفت و کتیبه را برداشت و خواند. - این نامه برای شما بسیار ضروری است.
"من به هیچ چیز نیاز ندارم و به عنوان آجودان پیش کسی نمی روم."
- از چی؟ - پرسید بوریس.
- موقعیت لاکی!

شیمی فیزیکی و کلوئیدی

یادداشت های سخنرانی برای دانشجویان دانشکده زیست شناسی دانشگاه فدرال جنوبی (RSU)

4.1 پدیده های سطحی و جذب

4.1.2 جذب در رابط محلول-بخار

در محلول های مایع، کشش سطحی σ تابعی از غلظت املاح است. در شکل شکل 4.1 سه وابستگی احتمالی کشش سطحی به غلظت محلول را نشان می دهد (به اصطلاح ایزوترم کشش سطحی). موادی که افزودن آنها به حلال باعث کاهش کشش سطحی می شود نامیده می شوند سورفاکتانت(سورفکتانت ها)، موادی که افزودن آنها باعث افزایش یا عدم تغییر کشش سطحی می شود - غیر فعال سطحی(PIAV).

برنج. 4.1ایزوترم های سطحی برنج. 4.2ایزوترم جذب
کشش محلول های PIAV (1، 2) و سورفکتانت در رابط محلول-بخار
سورفکتانت (3)

کاهش کشش سطحی و بنابراین، انرژی سطحی در نتیجه جذب سورفکتانت ها در سطح مشترک مایع-بخار رخ می دهد، یعنی. این واقعیت که غلظت سورفکتانت در لایه سطحی محلول بیشتر از عمق محلول است.

یک اندازه گیری کمی از جذب در سطح مشترک محلول-بخار است سطح اضافی G (گاما)، برابر با تعداد مول های ماده محلول در لایه سطحی است. رابطه کمی بین جذب (زیاد سطحی) یک املاح و تغییر کشش سطحی محلول با افزایش غلظت محلول تعیین می کند. ایزوترم جذب گیبس:

نمودار ایزوترم جذب سورفکتانت در شکل 1 نشان داده شده است. 4.2. از معادله (IV.5) نتیجه می شود که جهت فرآیند - غلظت ماده در لایه سطحی یا برعکس، حضور آن در حجم فاز مایع - با علامت مشتق d σ / dС تعیین می شود. . مقدار منفی این مشتق مربوط به تجمع یک ماده در لایه سطحی است (G > 0)، مقدار مثبت مربوط به غلظت کمتر یک ماده در لایه سطحی در مقایسه با غلظت آن در قسمت عمده محلول است.

مقدار g = –d σ/dС نیز فعالیت سطحی املاح نامیده می شود. فعالیت سطحی یک سورفکتانت در غلظت مشخص C1 به صورت گرافیکی با رسم مماس بر ایزوترم کشش سطحی در نقطه C = C1 تعیین می شود. در این حالت، فعالیت سطحی از نظر عددی برابر با مماس زاویه تمایل مماس به محور غلظت است:

به راحتی می توان متوجه شد که با افزایش غلظت، فعالیت سطحی سورفکتانت کاهش می یابد. بنابراین، فعالیت سطحی یک ماده معمولاً در غلظت محلول بی نهایت کوچک تعیین می شود. در این مورد، مقدار آن که با g o نشان داده می شود، فقط به ماهیت سورفکتانت و حلال بستگی دارد. هنگام مطالعه کشش سطحی محلول های آبی مواد آلی، تراب و دوکلوس قانون تجربی زیر را برای سری های همولوگ سورفکتانت ها ایجاد کردند:

در هر سری همولوگ در غلظت های پایین، طولانی شدن زنجیره کربن توسط یک گروه CH2 فعالیت سطحی را 3-3.5 برابر افزایش می دهد.

برای محلول های آبی اسیدهای چرب، وابستگی کشش سطحی به غلظت به صورت تجربی توصیف شده است معادله شیشکوفسکی :

(IV.6a)

در اینجا b و K ثابت های تجربی هستند و مقدار b برای کل سری همولوگ یکسان است و مقدار K برای هر عضو بعدی سری 3 - 3.5 برابر افزایش می یابد.

برنج. 4.3جهت گیری محدود مولکول های سورفکتانت در لایه سطحی

مولکول‌های بیشتر سورفکتانت‌ها ساختار دودوست دارند، یعنی. شامل یک گروه قطبی و یک رادیکال هیدروکربنی غیر قطبی است. آرایش چنین مولکول هایی در لایه سطحی از نظر انرژی مطلوب ترین است به شرطی که گروه قطبی مولکول ها به سمت فاز قطبی (مایع قطبی) و گروه غیر قطبی به سمت فاز غیر قطبی (گاز یا غیر) جهت گیری کنند. مایع قطبی). در غلظت های پایین محلول، حرکت حرارتی جهت گیری مولکول های سورفکتانت را مختل می کند. با افزایش غلظت، لایه جذب اشباع می شود و یک لایه از مولکول های سورفکتانت با جهت عمودی در سطح مشترک تشکیل می شود (شکل 4.3). تشکیل چنین لایه تک مولکولی با حداقل مقدار کشش سطحی محلول سورفکتانت و حداکثر مقدار جذب G مطابقت دارد (شکل 4.1-4.2). با افزایش بیشتر غلظت سورفکتانت در محلول، کشش سطحی و جذب تغییر نمی کند.

حق چاپ © S. I. Levchenkov، 1996 - 2005.

کتاب راهنمای شیمیدان 21

شیمی و فناوری شیمیایی

Duclos Traube، قانون

قانون Duclos-Traube را تدوین کنید و معنای فیزیکی آن را توضیح دهید. این قاعده برای چه ساختاری از فیلم های سطحی رعایت می شود برگشت پذیری این قانون چقدر است؟

معنای فیزیکی قانون Duclos - Traube

سورفکتانت های کلوئیدی فعالیت سطحی بالایی از خود نشان می دهند که عمدتاً به طول رادیکال هیدروکربنی بستگی دارد. افزایش طول رادیکال توسط یک گروه. -CH2- منجر به افزایش فعالیت سطحی تقریباً 3.2 برابر می شود (قانون Duclos-Traube). این قانون عمدتاً برای سورفکتانت های واقعا محلول رعایت می شود. از آنجایی که فعالیت سطحی با رقت بی نهایت سیستم تعیین می شود، توضیح وابستگی آن به طول رادیکال هیدروکربنی آسان است. هر چه رادیکال طولانی تر باشد، مولکول سورفکتانت قوی تر از محلول آبی رانده می شود (محلول کاهش می یابد.

عبارت حاصل برای نسبت r(n-N)/G(u) منعکس کننده قانون Duclos-Traube است.

این قانون فقط برای محلول های آبی سورفکتانت ها اعمال می شود. برعکس، برای محلول‌های سورفکتانت‌ها در حلال‌های غیر قطبی، فعالیت سطحی با افزایش طول رادیکال هیدروکربنی کاهش می‌یابد (معکوس کردن قانون Duclos-Traube).

کل تنوع وابستگی کشش سطحی به غلظت را می توان با منحنی های سه نوع نشان داد (شکل 43). مواد فعال سطحی (سورفکتانت ها) با منحنی های نوع 1 مشخص می شوند. سورفکتانت ها در مقایسه با حلال قطبیت کمتری دارند و کشش سطحی کمتری نسبت به حلال دارند. شدت برهمکنش بین مولکول های حلال و مولکول های سورفکتانت کمتر از بین مولکول های حلال است. در رابطه با آب، یک حلال قطبی، سورفکتانت ها ترکیبات آلی هستند که از یک رادیکال هیدروکربنی (بخش آبگریز یا اولئوفیل) و یک گروه قطبی (قسمت آبدوست) اسیدهای کربوکسیلیک، نمک های آنها، الکل ها، آمین ها تشکیل شده اند. این ساختار دو دوستی مولکول یک ویژگی مشخصه سورفکتانت ها است. زنجیره های هیدروکربنی که ممان دوقطبی دائمی ندارند آبگریز هستند، با مولکول های آب با شدت کمتری نسبت به یکدیگر برهمکنش می کنند و به سطح رانده می شوند. بنابراین، مواد آلی که گروه قطبی ندارند (مثلاً پارافین ها، نفتن ها) عملاً در آب نامحلول هستند. گروه های قطبی مانند -OH، -COOH، -NH و غیره میل ترکیبی بالایی برای آب دارند، به خوبی هیدراته می شوند و وجود چنین گروهی در مولکول حلالیت سورفکتانت را تعیین می کند. بنابراین، حلالیت یک سورفکتانت در آب به طول رادیکال هیدروکربنی بستگی دارد (حلالیت با افزایش طول در سری همولوگ کاهش می یابد). به عنوان مثال، اسیدهای کربوکسیلیک i - C4 به طور نامحدود در آب محلول هستند؛ حلالیت اسیدهای C5 - C12 با افزایش تعداد اتم های C به طور قابل توجهی کاهش می یابد و با طول زنجیره هیدروکربنی بیش از i2 آنها عملا نامحلول هستند. افزایش طول رادیکال هیدروکربنی یک مولکول سورفکتانت توسط یک گروه CHa منجر به افزایش فعالیت سطحی 3.2-3.5 برابر می شود (این قانون قانون Duclos-Traube نامیده می شود).

ایده‌های لانگمویر در مورد جذب همچنین توضیح قانون معروف Duclos-Traube (1878) را ممکن می‌سازد، که مانند معادله شیشکوفسکی، به طور تجربی برای محلول‌های اسیدهای چرب پایین‌تر ایجاد شد. بر اساس این قاعده، نسبت غلظت دو همولوگ همسایه که با A یکسان مطابقت دارند، ثابت و تقریباً برابر با 2/3 است. بر اساس معادله شیشکوفسکی می توان به همین نتیجه رسید. برای همولوگ های n و (n + 1) از (4.42) داریم

معادله (39) وابستگی فعالیت سطح پسر را به طول رادیکال هیدروکربنی اشباع شده مستقیم نشان می دهد و در اصل شامل الگویی است که به نام قانون Duclos-Traube شناخته می شود. در واقع، برای ترم (n+1) سری می توانیم بنویسیم

مطابق با رابطه (42)، مقدار ضریب قانون Duclos - Trauber p به مقدار افزایش LS بستگی دارد. کاهش این مقدار منجر به کاهش تفاوت در فعالیت سطحی همولوگ ها می شود و بالعکس.

طبق نظر لانگمویر، قانون Duclos-Traube را می توان به شرح زیر توجیه کرد. فرض کنید ضخامت لایه سطحی O است. سپس میانگین غلظت در این لایه 0/0 خواهد بود. از ترمودینامیک مشخص شده است که حداکثر کار مورد نیاز A برای فشرده سازی یک گاز از حجم Fi به حجم Vit می تواند به صورت نمایش داده شود.

رابطه (VI. 37) منعکس کننده قانون Duclos-Traube است. مقدار ثابتی است و برای محلول های آبی در دمای 20 درجه سانتی گراد 3.2 است. در دماهای غیر از 20 درجه سانتیگراد، ثابت مقادیر متفاوتی دارد. فعالیت سطحی نیز متناسب با ثابت موجود در معادله لانگمویر (یا معادله شیشکوفسکی) است، زیرا Kg = KAoo (III. 17) و ظرفیت Loo تک لایه برای یک سری همولوگ معین ثابت است. برای محیط های آلی، قانون Duclos-Traube اعمال می شود: فعالیت سطحی با افزایش طول رادیکال هیدروکربنی سورفاکتانت کاهش می یابد.

به راحتی می توان دریافت که معادلات (76) و (77) مشابه معادله (39) هستند که بیانگر قانون Duclos-Traube هستند. این نشان دهنده ارتباط بین خواص حجمی و سطحی محلول های سورفکتانت است و بر مشترک بودن پدیده های جذب و میسل شدن تاکید می کند. در واقع، در سری های همولوگ سورفکتانت ها، مقدار CMC تقریباً برعکس با فعالیت سطحی متفاوت است، به طوری که نسبت CMC همولوگ های همسایه با ضریب قانون Duclos-Traube مطابقت دارد.

از این معادله مشخص است که کار جذب باید به میزان ثابتی افزایش یابد زیرا زنجیره هیدروکربنی توسط گروه CH2 طولانی می شود. این بدان معناست که در غلظت‌های پایین، که در آن فقط قانون Duclos-Traube رعایت می‌شود، همه گروه‌های CHa در زنجیره نسبت به سطح موقعیت یکسانی را اشغال می‌کنند، که تنها زمانی امکان‌پذیر است که زنجیره‌ها به موازات سطح قرار گیرند، یعنی: روی آن دراز می کشند در ادامه این بخش به موضوع جهت گیری مولکول های سورفکتانت در لایه سطحی باز خواهیم گشت.

یعنی G نسبت معکوس دارد حالا قانون Duclos-Traube به صورت زیر نوشته می شود.

قانون Duclos-Traube، همانطور که در بالا فرموله شد، در دماهای نزدیک به دمای اتاق برآورده می شود. در دماهای بالاتر، نسبت 3.2 کاهش می یابد و به وحدت گرایش پیدا می کند، زیرا با افزایش دما فعالیت سطحی در نتیجه دفع مولکول ها کاهش می یابد و تفاوت بین فعالیت سطحی همولوگ ها هموار می شود.

با این حال، این توضیح با این واقعیت که مقادیر Goo اندازه‌گیری شده روی همان اجسام به جای خوابیده بودن مولکول‌ها مطابقت دارد، در تضاد است، به همین دلیل آنها تقریباً مستقل از n هستند. برای حذف این تناقض، فرض ساخته شده است که وقتی لایه با مقدار کمی پر می شود، زمانی که قانون Duclos-Traube برقرار است، مولکول های جذب شده روی سطح قرار می گیرند و با افزایش چگالی آنها، به تدریج بالا می روند. اما بدیهی است که چنین تفسیری با کاربرد دقیق ایزوترم لانگمویر، که در آن گو یک مقدار ثابت مستقل از درجه پر شدن لایه جذب در نظر گرفته می شود، ناسازگار است.

میزان رعایت قانون Duclos-Traube برای سری همولوگ اسیدهای چرب را می توان از داده های جدول مشاهده کرد. V، 4. قانون Duclos-Traube نه تنها برای اسیدهای چرب، بلکه برای سایر سری های همولوگ - الکل ها، آمین ها و غیره نیز رعایت می شود.

فرمول دیگری از قانون Duclos-Traube این است که وقتی طول زنجیره اسیدهای چرب در پیشرفت حسابی افزایش می یابد، فعالیت سطح در پیشرفت هندسی افزایش می یابد. نسبت مشابهی باید در زمانی که مولکول دراز است و برای مقدار jA مشاهده شود، زیرا فعالیت سطحی مواد در غلظت های به اندازه کافی کم با ثابت مویرگی خاص متناسب است.

همچنین لازم به ذکر است که قانون Duclos-Traube فقط برای محلول های آبی سورفکتانت ها رعایت می شود. برای محلول های مواد مشابه در حلال های غیر قطبی، قانون Duclos-Traube اعمال می شود، زیرا با افزایش

به عنوان اولین تقریب، همچنین می‌توان فرض کرد که هر چه محیط بهتر جاذب را حل کند، جذب در این محیط بدتر است. این وضعیت یکی از دلایل وارونه شدن قانون Duclos-Traube است. بنابراین، هنگامی که جذب یک اسید چرب روی یک جاذب آبدوست (به عنوان مثال، سیلیکاژل) از یک محیط هیدروکربنی (مثلاً از بنزن) اتفاق می افتد، جذب با افزایش وزن مولکولی اسید افزایش نمی یابد، همانطور که از قانون Duclos-Traube، اما کاهش می یابد، زیرا اسیدهای چرب بالاتر در یک محیط غیر قطبی محلول تر هستند.

واضح است که در جاذب های غیر متخلخل با سطوح صاف چنین معکوس کردن قانون Duclos-Traube قابل مشاهده نیست.

قانون Duclos-Traube

قانون Duclos-Traube برای سورفکتانت های محلول در طیف وسیعی از غلظت ها، از محلول های رقیق گرفته تا حداکثر اشباع لایه های سطحی، رعایت می شود. در این مورد، ضریب Traube را می توان به عنوان نسبت غلظت های مربوط به اشباع لایه سطحی بیان کرد.

قانون Duclos-Traube اهمیت نظری و عملی مهمی دارد. جهت سنتز سورفکتانت های با زنجیره بلند بسیار فعال را نشان می دهد.

چگونه قانون Duclos-Traube فرموله می شود چگونه می توان آن را نوشت: ایزوترم های کشش سطحی دو همولوگ همسایه با تعداد اتم های کربن n و n- چگونه هستند.

ارتباط بین ثابت های موجود در معادله شیشکوفسکی و ساختار مولکول های سورفکتانت را می توان با مراجعه به الگوی ایجاد شده توسط Duclos و Traube ایجاد کرد. دوکلوس کشف کرد که توانایی سورفکتانت ها برای کاهش کشش سطحی آب در یک سری همولوگ با افزایش تعداد اتم های کربن افزایش می یابد. تراب مشاهدات دوکلوس را تکمیل کرد. رابطه بین فعالیت سطحی و تعداد اتم‌های کربن یافت شده توسط این محققان، قانون Duclos-Traube نامیده می‌شود: با افزایش تعداد اتم‌های کربن در یک سری همولوگ در پیشروی حسابی، فعالیت سطحی از نظر هندسی افزایش می‌یابد و افزایش در بخش هیدروکربنی مولکول توسط یک گروه CH3 مربوط به افزایش فعالیت سطحی تقریباً 3-3.5 برابر (به طور متوسط ​​3.2 برابر) است.

قانون Duclos-Traube در غلظت‌های پایین املاح با بیشترین دقت عمل می‌کند. از همین رو

یک نتیجه مهم از قانون Duclos-Traube به دست می آید: مساحت هر مولکول در حداکثر اشباع لایه جذب در یک سری همولوگ ثابت می ماند.

مهارکننده های رقابتی برگشت پذیر آلیفاتیک همانطور که در شکل دیده میشود. 37، محل جذب مرکز فعال با توجه به ساختار زنجیره آلیفاتیک در مولکول بازدارنده (آلکانول ها) اختصاصی کمی دارد. صرف نظر از اینکه زنجیره آلیفاتیک نرمال یا منشعب است، کارایی اتصال برگشت پذیر آلکانول KOH در محل فعال توسط آبگریزی ناخالص گروه K تعیین می شود. یعنی مقدار log i که مشخص کننده قدرت گروه K است. پیچیده، به صورت خطی (با شیب نزدیک به وحدت) با درجه توزیع 1 P این ترکیبات بین آب و فاز آلی استاندارد (n-octanol) افزایش می یابد. مقدار مشاهده شده افزایش در انرژی آزاد انتقال گروه CHa از آب به محیط مرکز فعال تقریباً 700- کالری در مول (2.9 کیلوژول بر مول) است (برای اعضای پایین سری همولوگ). این مقدار نزدیک به مقدار افزایش انرژی آزاد است که از قانون Duclos-Traube شناخته شده در شیمی کلوئیدی ناشی می شود و مشخصه انرژی آزاد انتقال یک گروه CHa مایع از آب به غیرآبی (آب گریز) است. متوسط. همه اینها به ما اجازه می دهد تا منطقه آبگریز مرکز فعال کیموتریپسین را به عنوان قطره ای از حلال آلی واقع در لایه سطحی گلبول پروتئین در نظر بگیریم. این قطره یا بازدارنده آبگریز را از آب به سطح مشترک جذب می کند، یا با قرار گرفتن در عمق بیشتر، آن را به طور کامل استخراج می کند. از نقطه نظر ساختار میکروسکوپی منطقه آبگریز، صحیح تر است که آن را به عنوان قطعه ای از یک میسل در نظر بگیریم، با این حال، چنین جزئیاتی غیر ضروری به نظر می رسد، زیرا مشخص است که انرژی آزاد انتقال n- آلکان از آب به محیط میکروسکوپی یک میسل دودسیل سولفات تفاوت کمی با انرژی آزاد آزاد شدن همان ترکیبات از آب در فاز غیرقطبی مایع ماکروسکوپی دارد.

جذب از فاز آلی در این حالت فقط گروه قطبی وارد فاز همسایه (آبی) می شود. در نتیجه، کار جذب تنها با تفاوت در انرژی برهمکنش بین مولکولی گروه های قطبی در فاز آلی و آب تعیین می شود، یعنی با تغییر حالت انرژی آنها در طول انتقال از یک مایع آلی به آب. از آنجایی که رادیکال های هیدروکربنی در فاز آلی باقی می مانند، پس pAAUdaO و کار جذب از فاز آلی برابر با Uo است. در این حالت کار جذب نباید به طول رادیکال هیدروکربنی بستگی داشته باشد و قانون Duclos-Traube رعایت نشود. در واقع، همانطور که داده های تجربی نشان می دهد، تمام الکل ها و اسیدهای معمولی تقریباً به طور مساوی از هیدروکربن های پارافین در سطح مشترک با آب جذب می شوند. این به خوبی توسط شکل نشان داده شده است. 4 . عظمت

در نتیجه، هرچه عدم تقارن قطبی مولکول بیشتر باشد، فعالیت سطحی یک ترکیب بیشتر است. تأثیر بخش غیرقطبی مولکول سورفکتانت بر فعالیت سطحی در سری های همولوگ بارزتر است (شکل 20.1). G. Duclos این الگو را کشف کرد که پس از آن توسط P. Traube به شکل قاعده ای به نام قانون Duclos-Traube با دقت بیشتری فرموله شد.

مقدار p را ضریب ترابه می نامند. توضیح نظری قانون Duclos-Traube بعداً توسط I. Langmuir ارائه شد. او افزایش انرژی را برای دو همولوگ همسایه در طول انتقال زنجیره های هیدروکربنی آنها از آب به هوا محاسبه کرد و دریافت که تفاوت مربوط به انرژی گذار یک گروه CH3 در سری همولوگ ثابت است و نزدیک به 3 کیلوژول بر مول است. افزایش انرژی به این دلیل است که وقتی یک زنجیره غیر قطبی از محیط آبی به هوا منتقل می شود، دوقطبی های آب به هم متصل می شوند و انرژی گیبس سیستم کاهش می یابد. در همان زمان، انرژی گیبس زنجیره سورفکتانت که به محیطی که میل ترکیبی قطبیت بالایی برای آن دارد، منتقل شده است.

اثر طول زنجیره سورفکتانت در سری های همولوگ، با افزایش وزن مولکولی سورفکتانت، مقدار CMC تقریباً به نسبت معکوس فعالیت سطحی کاهش می یابد (CCMl 1/0m). برای همولوگ های همسایه، نسبت KKM مقدار ضریب قانون Duclos-Traube (DKM) / (KKM) +1 P = 3.2 را دارد.

لانگمویر نشان داد که از قانون Duclos-Traube mohket می توان برای محاسبه انرژی انتقال گروه - Hj- از محلول توده به فاز گاز استفاده کرد. در واقع، در نظر گرفتن b به عنوان یک ثابت تعادل جذب [در صفحه. 61 مشخص شد که برای مقدار معادل K، K=kJ درست است، مطابق با معادله ایزوترم واکنش استاندارد که داریم.

به صفحاتی که این اصطلاح ذکر شده است مراجعه کنید Duclos Traube، قانون: Colloidal Chemistry 1982 (1982) - [ p.54]

فعالیت سطحی سورفکتانت ها و غیر سورفکتانت ها. قانون Duclos-Traube.

فعالیت سطحیتوانایی یک ماده، هنگامی که در سطح مشترک جذب می شود، برای کاهش کشش سطحی (کشش سطحی). جذب جیمواد و در نتیجه کاهش کشش سطحی به غلظت مربوط می شود بامواد در فازی که ماده از آن به سطح بین فاز جذب می شود، توسط معادله گیبس (1876): جایی که R-ثابت گاز، تیشکم دما (نگاه کنید به جذب).مشتق به عنوان معیاری از توانایی یک ماده برای کاهش کشش سطحی در یک مرز بین فاز معین عمل می کند و همچنین نامیده می شود. فعالیت سطحی G تعیین شده (به افتخار J. Gibbs)، اندازه‌گیری شده در J m/mol (Gibbs).

سورفکتانت ها (سورفکتانت ها)، موادی که جذب آنها از یک مایع در سطح مشترک با فاز دیگر (مایع، جامد یا گاز) منجر به میانگین می شود. کاهش کشش سطحی (به فعالیت سطحی مراجعه کنید). در کلی‌ترین و مهم‌ترین حالت از نظر عملی، مولکول‌های جاذب (یون‌های) سورفکتانت‌ها ساختاری دو دوست دارند، یعنی از یک گروه قطبی و یک رادیکال هیدروکربنی غیرقطبی (مولکول‌های دودوست) تشکیل شده‌اند. رادیکال هیدروکربنی که از محیط قطبی خارج می شود، فعالیت سطحی به سمت فاز غیر قطبی (گاز، مایع هیدروکربنی، سطح غیر قطبی یک جامد) دارد. در محلول آبی یک سورفکتانت، یک لایه تک مولکولی جذب با رادیکال های هیدروکربنی که به سمت هوا هستند، در سطح مشترک با هوا تشکیل می شود. همانطور که اشباع می شود، مولکول های سورفکتانت (یون ها)، که در لایه سطحی فشرده می شوند، عمود بر سطح قرار می گیرند (جهت طبیعی).

غلظت سورفکتانت ها در لایه جذب چندین مرتبه بیشتر از حجم مایع است، بنابراین، حتی با محتوای ناچیز در آب (0.01-0.1٪ وزنی)، سورفکتانت ها می توانند کشش سطحی آب را در سطح مشترک کاهش دهند. با هوا از 72.8 10 -3 تا 25 10 -3 J/m 2، i.e. تقریباً به کشش سطحی مایعات هیدروکربنی. پدیده مشابهی در سطح مشترک بین یک محلول سورفکتانت آبی و یک مایع هیدروکربنی رخ می دهد که پیش نیازهای تشکیل امولسیون ها را ایجاد می کند.

بسته به وضعیت سورفکتانت در محلول، بین سورفکتانت‌های واقعا محلول (پراکنده مولکولی) و سورفکتانت‌های کلوئیدی تمایز قائل می‌شوند. شرط این تقسیم بندی این است که یک سورفکتانت بسته به شرایط و شیمی می تواند به هر دو گروه تعلق داشته باشد. ماهیت (قطبی) حلال. هر دو گروه سورفکتانت‌ها در مرزهای فاز جذب می‌شوند، یعنی فعالیت سطحی را در محلول‌ها نشان می‌دهند، در حالی که فقط سورفکتانت‌های کلوئیدی خواص حجیم مرتبط با ظاهر یک فاز کلوئیدی (میسلری) را نشان می‌دهند. این گروه از سورفکتانت ها در مقدار کمیت بدون بعد متفاوت هستند که به آن می گویند. تعادل آبدوست-لیپوفیل (HLB) و با نسبت:

قانون Duclos-Traube- رابطه ای که فعالیت سطحی محلول آبی یک ماده آلی را با طول رادیکال هیدروکربنی موجود در مولکول آن مرتبط می کند. بر اساس این قانون، با افزایش طول رادیکال هیدروکربنی توسط یک گروه CH 2، فعالیت سطحی ماده به طور متوسط ​​3.2 برابر افزایش می یابد.فعالیت سطحی به ساختار مولکول های سورفکتانت بستگی دارد. دومی معمولاً از یک بخش قطبی (گروه هایی با گشتاور دوقطبی بزرگ) و یک بخش غیر قطبی (رادیکال های آلیفاتیک یا آروماتیک) تشکیل شده است. در سری همولوگ مواد آلی، غلظت مورد نیاز برای کاهش کشش سطحی یک محلول آبی تا یک سطح معین، با افزایش رادیکال کربن توسط یک گروه -CH2، 3-3.5 برابر کاهش می یابد.

این قانون توسط I. Traube (آلمانی) روسی تدوین شد. در سال 1891 در نتیجه آزمایشات او بر روی محلول های بسیاری از مواد (اسیدهای کربوکسیلیک، اترها، الکل ها، کتون ها) در آب انجام شد. مطالعات قبلی توسط E. Duclos، اگرچه از نظر روحی به کار ترابه نزدیک است، اما هیچ وابستگی واضحی به تمرکز ارائه نداده است، بنابراین در ادبیات خارجی این قانون فقط نام ترابه را دارد. . تفسیر ترمودینامیکی قانون ترابه در سال 1917 توسط I. Langmuir ارائه شد.

قانون Duclos-Traube

فرهنگ لغت بزرگ انگلیسی - روسی و روسی - انگلیسی. 2001.

قانون Duclos-Traube- قانون Duclos Traube: با افزایش طول زنجیره کربنی مواد از همان سری همولوگ، جذب روی یک جاذب غیر قطبی از یک حلال قطبی تقریباً 3 برابر با افزایش زنجیره هیدروکربنی توسط یک گروه متیلن CH2 افزایش می یابد. ... اصطلاحات شیمیایی

قانون دوکلوس- وابستگی تراب که فعالیت سطحی محلول آبی یک ماده آلی را با طول رادیکال هیدروکربنی موجود در مولکول آن متصل می کند. طبق این قانون وقتی طول یک رادیکال هیدروکربنی یک گروه افزایش یابد... ... ویکی پدیا

شیمی عمومی: کتاب درسی. A. V. Zholnin; ویرایش شده توسط V. A. Popkova، A. V. Zholnina. . 2012.

ببینید «قانون Duclos-Traube» در فرهنگ‌های دیگر چیست:

فشار سطحی- (فشار صفحه، فشار دو بعدی)، نیروی وارد بر واحد طول سطح مشترک (سد) یک سطح مایع تمیز و سطح همان مایع پوشش داده شده با جاذب. لایه سورفکتانت P. d به سمت ... ... دایره المعارف فیزیکی

دارو- I Medicine Medicine سیستمی از دانش علمی و فعالیت های عملی است که اهداف آن تقویت و حفظ سلامت، افزایش طول عمر افراد، پیشگیری و درمان بیماری های انسانی است. برای انجام این وظایف، M. ساختار و... ... دایره المعارف پزشکی

مصونیت- مصونیت مطالب: تاریخ و دوران معاصر. وضعیت دکترین I. . 267 I. به عنوان یک پدیده سازگاری. 283 I. محلی. 285 I. به سموم حیوانی. 289 I. با تک یاخته ها. و عفونت های اسپیروکت. 291 I. to... ... دایره المعارف بزرگ پزشکی

قانون Traube-Duclos;

همانطور که قبلاً اشاره شد، مولکول‌های فعال سطحی که می‌توانند در سطح مشترک محلول-گاز جذب شوند، باید آمفی‌فیل باشند، یعنی. دارای قسمت های قطبی و غیر قطبی هستند.

Duclos و سپس Traube، با مطالعه کشش سطحی محلول های آبی یک سری همولوگ از اسیدهای چرب اشباع، ثابت کردند که فعالیت سطحی (-) این مواد در سطح مشترک محلول-هوا بیشتر است، طول رادیکال هیدروکربنی بیشتر است. و به طور متوسط ​​3-3،5 برابر برای هر گروه -CH 2 - افزایش می یابد. این الگوی مهم نامیده می شود قوانین ترابه دوکلوس.

قانون ترابه — دوکلوس می گوید:

در سری همولوگ اسیدهای مونوبازیک چرب معمولی، فعالیت سطحی آنها (-) در رابطه با آب به شدت 3-3.5 برابر برای هر گروه -CH2- در غلظت مولی برابر افزایش می یابد.

فرمول دیگری از قانون ترابه — Duclos: "وقتی طول زنجیره اسیدهای چرب در پیشرفت حسابی افزایش می یابد، فعالیت سطحی در پیشرفت هندسی افزایش می یابد." قانون ترابه — Duclos به خوبی در شکل 18.1 نشان داده شده است.

همانطور که از شکل مشخص است، هر چه یک ماده در سری همولوگ بالاتر باشد، کشش سطحی آب را در غلظت معین بیشتر کاهش می دهد.

دلیل وابستگی ایجاد شده توسط حکومت ترابه — Duclos، این است که با افزایش طول رادیکال، حلالیت اسید چرب کاهش می یابد و تمایل مولکول های آن به حرکت از توده به لایه سطحی افزایش می یابد. ثابت شده است که حکومت ترابه — Duclos نه تنها برای اسیدهای چرب، بلکه برای سایر سری های همولوگ - الکل ها، آمین ها و غیره نیز مشاهده می شود.

برنج. 18.1 قانون ترابه — دوکلوس:

1- اسید استیک، 2- اسید پروپیونیک، 3- اسید بوتیریک، 4- اسید والریک.

1) فقط در غلظت های پایین، زمانی که مقدار – – حداکثر است.

2) برای دمای نزدیک به دمای اتاق. در دماهای بالاتر، ضریب 3-3.5 کاهش می یابد و به وحدت گرایش پیدا می کند. افزایش دما باعث دفع مولکول ها می شود و بنابراین فعالیت سطحی آنها کاهش می یابد (تفاوت بین فعالیت سطحی همولوگ ها صاف می شود).

3) فقط برای محلول های آبی. سورفاکتانت

شیمی دان فیزیک آمریکایی لانگمویر دریافت که قانون تراب فقط برای غلظت های کم سورفکتانت ها در محلول با آرایش آزاد مولکول های جذب شده روی سطح معتبر است (شکل 18.6).

برنج. 18.6 محل مولکول های جذب شده در سطح مشترک:

الف - در غلظت های پایین؛ ب - در غلظت های متوسط؛

ج – در لایه اشباع با حداکثر جذب ممکن

قانون DUCLOS-TRAUBE

از معادله گیبز چنین بر می آید که مشخصه رفتار یک ماده در طول جذب، مقدار مشتق است، اما مقدار آن با تغییر غلظت تغییر می کند (شکل 3.2 را ببینید). برای دادن این مقدار به شکل یک ثابت مشخصه، مقدار محدود آن (در c 0) را بگیرید. این مقدار توسط P. A. Rebinder (1924) فعالیت سطحی g نامیده شد:

[g] = ج – m 3 / m 2 -mol = J – m/mol یا Nm 2 /mol.

هر چه با افزایش غلظت ماده جذب شده کشش سطحی کاهش یابد، فعالیت سطحی این ماده بیشتر می شود و جذب گیبس آن بیشتر می شود.

فعالیت سطحی را می توان به صورت گرافیکی به عنوان مقدار منفی مماس زاویه مماس ترسیم شده به منحنی =f(c) در نقطه تقاطع آن با محور ارتین تعریف کرد.

بنابراین، برای سورفکتانت ها: g > 0. 0. برای PIV: g 0، Г i

این همچنین عدم فعالیت ساکارز را توضیح می دهد، مولکول آن به همراه یک قاب هیدروکربنی غیرقطبی دارای گروه های قطبی زیادی است، بنابراین مولکول دارای تعادلی از قسمت های قطبی و غیر قطبی است.

2. در سری همولوگ، الگوهای واضحی در تغییر فعالیت سطحی (g) وجود دارد: با افزایش طول رادیکال هیدروکربنی افزایش می یابد.