Մակերեւութային ակտիվ նյութերի դասակարգումը և ընդհանուր բնութագրերը: Duclos-Traube կանոն

1. Պատրաստել երեք սպիրտների (կամ օրգանական թթուների) 0,2, 0,1 0,05, 0,025 և 0,0125 Մ լուծույթներ. մեկ հոմոլոգ շարք.

2. Որոշեք դրանց մակերևութային լարվածության արժեքները՝ օգտագործելով սարքը և Rebinder մեթոդը, արդյունքները և հաշվարկները գրեք Աղյուսակ 3.6-ում:

3. Գրեք մակերևութային լարվածության իզոթերմները նույն հոմոլոգ շարքի բոլոր մակերևութաակտիվ լուծույթների, որոնք դուք օգտագործել եք մեկ գրաֆիկի վրա:

4. Գրաֆիկից հաշվարկեք բոլոր լուծույթների մակերևութային ակտիվությունները Ds/DC բոլոր կոնցենտրացիաների համար սկզբնական գծային հատվածներից:

5. Հաշվի՛ր հոմոլոգ շարքի մոտակա հարեւանների մակերևութային գործունեության հարաբերակցությունը:

6. Եզրակացություն արեք Դուկլո-Տրաուբեի կանոնի իրագործելիության մասին:

Աղյուսակ 3.6.

Լուծումներ	ՀԵՏ, Մոլ/լ	P = h 2 - h 1	s, օր/սմ	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

ՎԵՐԱՀՍԿՈՂԱԿԱՆ ՀԱՐՑԵՐ.

Նախքան աշխատանք կատարելը.

1. Ձևակերպել աշխատանքի նպատակը.

2. Բացատրե՛ք մակերեւութային լարվածության որոշման չափման կարգը՝ օգտագործելով Rehbinder մեթոդը:

3. Նկարագրեք մակերեւութային ակտիվության լուծույթների մակերևութային ակտիվության որոշման և Գիբսի կլանման հաշվարկման մեթոդը:

4. Բացատրեք Duclos-Traube կանոնի իրագործելիությունը ստուգելու աշխատանքի և հաշվարկների ընթացակարգը:

Աշխատանքը պաշտպանելու համար.

1. Մակերեւութային լարվածությունը...

2. Նշեք հեղուկների մակերեւութային լարվածության վրա ազդող գործոնները:

3. Կա՞ արդյոք տարբերություն փափուկ և կոշտ ջրի մակերևութային լարվածության մեջ, որի նմուշները նույն ջերմաստիճանում են: Պատճառաբանեք ձեր պատասխանը:

4. Բացատրե՛ք «կլանում» և «կլանում» տերմինների տարբերությունը: Բերեք կլանման և կլանման օրինակներ:

5. Գծե՛ք ադսորբցիայի կախվածության գրաֆիկները T 1 և T 2 ջերմաստիճաններում մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիայից՝ հաշվի առնելով, որ T 2.< Т 1.

6. Մակերեւութային լարվածության կախվածության գրաֆիկները T 1 և T 2 ջերմաստիճաններում մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիայից՝ հաշվի առնելով, որ T 2 > T 1:

7. Որոշեք C 6 H 5 NH 2 անիլինի մեկ մոլեկուլի մակերեսը օդի միջերեսում, եթե անիլինի առավելագույն կլանումը G ¥ = 6,0 10 –9 կմոլ/մ 2 է։

8. Բերե՛ք մի գործընթացի օրինակ, որի արդյունքում ջրի մակերեւութային լարվածությունը դառնում է զրոյական:

9. Ստորև ներկայացված մի շարք միացություններից ընտրե՛ք ջրի մակերևութային լարվածությունը բարձրացնողները՝ 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. Որքանո՞վ են տարբեր նույն կոնցենտրացիայի էթիլային (CH 3 -CH 2 OH) և բուտիլային (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH) սպիրտների մակերեսային ակտիվությունը (ցածր կոնցենտրացիաներում):

11. Հետևյալ միացություններից ո՞րն է ունենալու նույն կոնցենտրացիայի դեպքում կլանման ամենամեծ արժեքը՝ HCOOH, CH 3 -COOH կամ CH 3 -CH 2 -COOH: Պատճառաբանեք ձեր պատասխանը:

ԳԱԶԱՅԻՆ ՔՐՈՄԱՏՈԳՐԱՖԻԱ

Նյութերի խառնուրդն առանձնացնելու քրոմատոգրաֆիկ մեթոդն այն է, որ խառնուրդը կազմող նյութերը շարժվում են ոչ ներծծող կրող գազի հետ սորբենտի մակերևույթի երկայնքով (ստացիոնար փուլ), և միևնույն ժամանակ կլանման և կլանման գործընթացները: այդ նյութերը անընդհատ առաջանում են: Ստացիոնար փուլը փաթեթավորման տեսքով տեղադրվում է խողովակի մեջ, որը կոչվում է քրոմատոգրաֆիկ սյունակ, որի միջով պետք է անցնեն բոլոր մուտքային նյութերը, որից հետո դրանք հայտնաբերվում են սյունակի ելքի մոտ գտնվող քրոմատոգրաֆիկ դետեկտորի կողմից: Նյութերի շարժումը սյունակի երկայնքով տեղի է ունենում միայն կրող գազի հոսքի հետ միասին, մինչդեռ սորբացված վիճակում դրանք ուղղորդված չեն շարժվում։ Հետևաբար, որքան երկար է անհատական ​​նյութի մոլեկուլների միջին «կյանքի ժամկետը» սորբված վիճակում, այնքան ցածր է նրանց շարժման միջին արագությունը սյունակի երկայնքով: Նկար 3.1-ում ներկայացված է չորս նյութերի խառնուրդի համար դետեկտորի կողմից գրանցված քրոմատոգրամա:

Բրինձ. 4.1 Չորս նյութերից բաղկացած խառնուրդի բնորոշ քրոմատոգրամ.

Նկար 4.1-ի սլաքը ցույց է տալիս այն պահը, երբ խառնուրդը մտնում է կրող գազի հոսքը սյունակի մուտքի մոտ: Սյունակի միջով նյութի անցման ընդհանուր ժամանակը ( պահպանման ժամանակը ) t u բաղկացած է կրող գազի հետ շարժման ժամանակից t 0և սորբված վիճակում անցկացրած ընդհանուր ժամանակը տ Ռ (շտկված պահպանման ժամանակը):

t u = t o + t R 4.1

t 0-ը նույնն է բոլոր նյութերի համար, քանի որ դրանք շարժվում են սյունակի երկայնքով կրող գազի հետ միասին նրա շարժման գծային արագությամբ u 0: Քանի որ նյութերի պահպանումը սորբացված վիճակում տեղի է ունենում տարանջատված նյութերի մոլեկուլների փոխազդեցության շնորհիվ հեղուկ թաղանթի մոլեկուլների (բաժանման քրոմատոգրաֆիա) կամ պինդ փուլի մակերևույթի (ադսորբցիոն քրոմատոգրաֆիա), tR-ը կախված է բնույթից։ ստացիոնար փուլի. Խառնուրդի այն բաղադրիչները, որոնք տարբերվում են տվյալ անշարժ փուլի հետ փոխազդեցության էներգիայով, կունենան տարբեր t R արժեքներ: Օրինակ, ածխաջրածինների ածանցյալների համար այս փոխազդեցությունների էներգիան որոշվում է ածխաջրածնային շղթայի երկարությամբ և ֆունկցիոնալ խմբերի առկայությամբ, հետևաբար, շտկված պահման ժամանակի արժեքը tR-ը տվյալ նյութի որակական բնութագիրն է մշտական ​​փորձարարական պայմաններում: ՝ ջերմաստիճան և կրող գազի ծավալային արագություն (w ).

Սյունակի երկայնքով i-րդ խառնուրդ բաղադրիչի շարժման միջին գծային արագությունը u i = l/t u , Որտեղ լ- սյունակի երկարությունը, որը նկարագրված է հիմնական հավասարմամբ.

4.2

u 0 - կրող գազի արագություն;

- Հենրիի գործակիցը, այսինքն. i-րդ ​​նյութի բաշխման գործակիցը ստացիոնար և գազային փուլերի միջև.

C a և C-ն այս փուլերում նյութի կոնցենտրացիաներն են համապատասխանաբար հավասարակշռության մեջ.

կոչվում է փուլային հարաբերակցություն և հավասար է անշարժ փուլի V a ծավալի հարաբերությանը, որում տեղի է ունենում կլանումը սյունակի շարժական (գազի) փուլի ծավալին: V = wt o., w – կրող գազի ծավալային արագություն .

Շնորհիվ այն բանի, որ Գi խառնուրդի տարբեր նյութերի համար տարբերվում են միմյանցից, դրանց շարժումը սյունակի երկայնքով տեղի է ունենում տարբեր միջին արագություններով, ինչը հանգեցնում է նրանց տարանջատմանը: Չներծծվող նյութերը, ինչպես նաև կրող գազը, սյունակի ամբողջ երկարությամբ անցնում են t 0 ժամանակով: Այսպիսով,

, 4.Զ

դրանք. , 4.4

Որտեղ

, 4.5

Աջ և ձախ կողմերը բազմապատկելով w, ստանում ենք

, 4.6

Վ Ռ- շտկված պահպանման ծավալը , կախված է միայն սյունակի անշարժ փուլի ծավալից և Հենրիի գործակիցից։ 1-ին և 2-րդ բաղադրիչների հարաբերական պահպանված ծավալը կախված չէ Va-ից, այլ միայն նյութերի բնույթից և ջերմաստիճանից։

, 4.7

Այսպիսով, հարաբերական պահպանման ծավալը նյութի ամենավերարտադրելի որակական բնութագիրն է՝ համեմատած t u, t R և V R-ի հետ։

Տիպիկ L/O միջերեսը ջրի (W) և յուղի (M) միջև սահմանն է՝ բաղադրիչներ, որոնք չունեն կամ թույլ կապ չունեն միմյանց հետ: Այս սահմանը բավականին հստակ արտահայտված է, թեև ոչ այնքան կտրուկ, որքան նկատվում է L/G միջերեսի համար (նկ. 1): Մեկ փուլը (փոքր կաթիլների տեսքով) մյուսը ցրելու միջոցով ընդհանուր շփման մակերեսի աճը դանդաղ է տեղի ունենում, մինչդեռ հակառակ անցումը սկզբնական փուլերին տեղի է ունենում արագ, և հակառակ գործընթացի շարժիչ ուժը մակերեսը նվազեցնելու միտումն է: և նվազեցնել մակերեսի էներգիան: Համակարգին ավելացված դիֆիլային նյութերը (օրինակ՝ ճարպաթթուները) բաշխվում են L/L միջերեսում այնպես, որ մոլեկուլի տարբեր մասերի մերձեցումը տարբեր փուլերի համար առաջացնում է մակերեսային ազատ էներգիայի նվազում և կայունացնում միջերեսը: L/G և L/L միջերեսներում մոլեկուլների բաշխման տեսակների նմանությունը կարելի է տեսնել Նկ. 4, ա, բ; Հիմնական տարբերությունը յուղային շերտում մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների առկայությունն է: Մակերեւութային ակտիվ նյութի բաշխումը, որը ներկայացված է Նկ. 4b-ը հավասարապես վերաբերում է նավթը ջրի մեջ (O/W) կամ ջուրը յուղի (W/O) էմուլսիաներին, այնպես որ երկու տեսակի էմուլսիաները (կամ դիսպերսիաները) կայունացվում են համապատասխան համապատասխան մակերեսային ակտիվ նյութերով:

50. Գազերի կլանումը պինդ մարմինների մակերեսին.

51. Ադսորբցիա լուծույթներից. Ion փոխանակում.

Լուծույթից լուծված նյութերի կլանման իզոթերմները արտաքին տեսքով նման են գազերի կլանման իզոթերմներին. նոսր լուծույթների համար այս իզոթերմները լավ նկարագրված են Ֆրեյնդլիխի կամ Լանգմյուիրի հավասարումներով, եթե դրանց մեջ փոխարինենք լուծույթի հավասարակշռության կոնցենտրացիան: Այնուամենայնիվ, լուծույթներից կլանումը շատ ավելի բարդ երևույթ է գազի կլանման համեմատությամբ, քանի որ լուծիչի կլանումը հաճախ տեղի է ունենում լուծված նյութի կլանման հետ միաժամանակ:

Էլեկտրոլիտների ջրային լուծույթներից կլանումը, որպես կանոն, տեղի է ունենում այնպես, որ լուծույթից ներծծվում են հիմնականում մեկ տեսակի իոններ պինդ կլանիչի վրա: Անիոնի կամ կատիոնի լուծույթից արտոնյալ կլանումը որոշվում է ներծծող նյութի և իոնների բնույթով: Էլեկտրոլիտային լուծույթներից իոնների կլանման մեխանիզմը կարող է տարբեր լինել. տարբերակել իոնների փոխանակումը և հատուկ կլանումը:

Իոնափոխանակությունը էլեկտրոլիտային լուծույթի և պինդ (իոնափոխանակիչ) միջև իոնների համարժեք փոխանակման շրջելի գործընթաց է։ Իոնափոխանակիչները (իոնափոխանակիչներ) էլեկտրոլիտային լուծույթների հետ շփման դեպքում իոնափոխանակող նյութեր են: Փոխանակվող իոնների նշանի հիման վրա առանձնանում են կատիոնափոխանակիչներ և անիոնափոխանակիչներ։ Կատիոնափոխանակիչն ունի ֆիքսված անիոնային խմբեր և կատիոններ, որոնք ունակ են փոխանակվել շրջակա միջավայրի հետ: Իոնների փոխանակումը որոշ նմանություններ ունի կլանման հետ. լուծված նյութի իոնների կոնցենտրացիան տեղի է ունենում պինդ մարմնի մակերեսի վրա:

52. Ցրված համակարգերի ստացման և մաքրման մեթոդներ.

Ցրված համակարգը համակարգ է, որում մի նյութը բաշխված է մյուսի միջավայրում, և կա ֆազային սահման մասնիկների և դիսպերսիոն միջավայրի միջև։ Ցրված համակարգերը բաղկացած են ցրված փուլից և ցրված միջավայրից:

Ցրված փուլը միջինում բաշխված մասնիկներն են։ Դրա նշանները `ցրվածություն և ընդհատում:

Դիսպերսիոն միջավայրը նյութական միջավայրն է, որում գտնվում է ցրված փուլը: Դրա նշանը շարունակականությունն է։

Դիսպերսիայի մեթոդ. Այն բաղկացած է պինդ մարմինների մեխանիկական ջախջախումից մինչև տվյալ դիսպերսիա; ցրում ուլտրաձայնային թրթռումներով; էլեկտրական ցրումը փոփոխական և ուղղակի հոսանքի ազդեցության տակ: Դիսպերսիայի մեթոդով ցրված համակարգեր ստանալու համար լայնորեն օգտագործվում են մեխանիկական սարքեր՝ ջարդիչներ, ջրաղացներ, շաղախներ, գլանափաթեթներ, ներկերի սրիչներ, թափահարիչներ։ Հեղուկները ատոմացվում և ցողվում են՝ օգտագործելով վարդակներ, սրճիչներ, պտտվող սկավառակներ և ցենտրիֆուգներ: Գազերի ցրումն իրականացվում է հիմնականում հեղուկի միջով փրփրելով։ Փրփուր պոլիմերներում, փրփուր բետոնի և փրփուր գիպսի մեջ գազեր են արտադրվում՝ օգտագործելով նյութեր, որոնք գազ են թողարկում բարձր ջերմաստիճանում կամ քիմիական ռեակցիաների ժամանակ:

Չնայած ցրման մեթոդների լայն կիրառմանը, դրանք չեն կարող օգտագործվել -100 նմ մասնիկների չափսերով ցրված համակարգեր ստանալու համար։ Նման համակարգերը ստացվում են խտացման մեթոդներով։

Խտացման մեթոդները հիմնված են մոլեկուլային կամ իոնային վիճակում գտնվող նյութերից ցրված փուլի ձևավորման գործընթացի վրա: Այս մեթոդի համար անհրաժեշտ պահանջը գերհագեցած լուծույթի ստեղծումն է, որից պետք է ստացվի կոլոիդային համակարգ։ Դրան կարելի է հասնել որոշակի ֆիզիկական կամ քիմիական պայմաններում:

Կոնդենսացիայի ֆիզիկական մեթոդներ.

1) հեղուկների կամ պինդ մարմինների գոլորշիների սառեցումը ադիաբատիկ ընդարձակման կամ դրանք մեծ քանակությամբ օդի հետ խառնելու ժամանակ.

2) լուծույթի աստիճանական հեռացումը (գոլորշիացումը) լուծույթից կամ փոխարինումը այլ լուծիչով, որի մեջ ցրված նյութը քիչ լուծվող է.

Այսպիսով, ֆիզիկական խտացումը վերաբերում է օդային պինդ կամ հեղուկ մասնիկների, իոնների կամ լիցքավորված մոլեկուլների (մառախուղ, սմոգ) մակերեսի վրա ջրի գոլորշու խտացմանը։

Լուծիչների փոխարինումը հանգեցնում է լուծույթի ձևավորմանը, երբ սկզբնական լուծույթին ավելացվում է մեկ այլ հեղուկ, որը լավ խառնվում է սկզբնական լուծիչին, բայց վատ լուծիչ է լուծվող նյութի համար:

Քիմիական խտացման մեթոդները հիմնված են տարբեր ռեակցիաների իրականացման վրա, որոնց արդյունքում գերհագեցած լուծույթից նստեցվում է չլուծված նյութ։

Քիմիական խտացումը կարող է հիմնված լինել ոչ միայն փոխանակման ռեակցիաների, այլ նաև օքսիդացման, հիդրոլիզի և այլնի վրա:

Ցրված համակարգեր կարելի է ձեռք բերել նաև պեպտիզացիայի միջոցով, որը բաղկացած է նստվածքները, որոնց մասնիկներն արդեն կոլոիդ չափսեր ունեն, կոլոիդային «լուծույթի» վերածելով։ Առանձնացվում են պեպտիզացիայի հետևյալ տեսակները. պեպտիզացիա մակերեւութային ակտիվ նյութերով; քիմիական պեպտիզացիա.

Թերմոդինամիկական տեսանկյունից առավել շահավետ մեթոդը դիսպերսիան է։

Մաքրման մեթոդներ.

Դիալիզը լուծույթների մաքրումն է կեղտից՝ օգտագործելով կիսաթափանցիկ թաղանթներ, որոնք լվացվում են մաքուր լուծիչով:

Էլեկտրոդիալիզը էլեկտրական դաշտի միջոցով արագացված դիալիզ է:

Ուլտրաֆիլտրացիան մաքրում է` սեղմելով ցրված միջավայրը ցածր մոլեկուլային կեղտերի հետ կիսաթափանցիկ թաղանթի (ուլտրաֆիլտր) միջոցով:

53. Ցրված համակարգերի մալեկուլային-կինետիկ և օպտիկական հատկությունները. Բրաունյան շարժում, օսմոտիկ ճնշում, դիֆուզիոն, նստվածքային հավասարակշռություն, նստվածքային վերլուծություն, ցրված համակարգերի օպտիկական հատկություններ:

Բոլոր մոլեկուլային-կինետիկ հատկությունները պայմանավորված են մոլեկուլների ինքնաբուխ շարժումով և դրսևորվում են Բրոունյան շարժման, դիֆուզիայի, օսմոսի և նստվածքային հավասարակշռության մեջ։

Բրաունյան շարժումը հեղուկների կամ գազերի մեջ կասեցված փոքր մասնիկների շարունակական, քաոսային, հավասարապես հավանական բոլոր ուղղություններով շարժումն է՝ դիսպերսիոն միջավայրի մոլեկուլների ազդեցության պատճառով։ Բրոունյան շարժման տեսությունը հիմնված է պատահական ուժի փոխազդեցության գաղափարի վրա, որը բնութագրում է մոլեկուլների ազդեցությունը, ժամանակից կախված ուժը և շփման ուժը, երբ ցրված փուլի մասնիկները շարժվում են ցրված միջավայրում։ որոշակի արագություն.

Թարգմանական շարժումից բացի հնարավոր է նաև պտտվող շարժում, որը բնորոշ է անկանոն ձևի երկչափ մասնիկներին (թելեր, մանրաթելեր, փաթիլներ)։ Բրաունյան շարժումն առավել արտահայտված է բարձր ցրված համակարգերում, և դրա ինտենսիվությունը կախված է դիսպերսիայից։

Դիֆուզիան նյութի ինքնաբուխ տարածումն է ավելի բարձր կոնցենտրացիայի տարածքից դեպի ավելի ցածր կոնցենտրացիայի տարածք: Առանձնացվում են հետևյալ տեսակները.

1.) մոլեկուլային

3) կոլոիդային մասնիկներ.

Գազերում դիֆուզիայի արագությունն ամենաբարձրն է, իսկ պինդ մարմիններում՝ նվազագույնը։

Օսմոտիկ ճնշումը լուծույթի վերևում գտնվող ավելցուկային ճնշումն է, որն անհրաժեշտ է թաղանթով լուծիչի փոխանցումը կանխելու համար: OD-ն առաջանում է, երբ մաքուր լուծիչը շարժվում է դեպի լուծույթ կամ ավելի նոսր լուծույթից դեպի ավելի խտացված, և հետևաբար կապված է լուծվող նյութի և լուծիչի կոնցենտրացիայի հետ: Օսմոտիկ ճնշումը հավասար է այն ճնշմանը, որը կստեղծեր ցրված փուլը (լուծված նյութը), եթե այն գազի տեսքով, նույն ջերմաստիճանում, զբաղեցներ նույն ծավալը, ինչ կոլոիդային համակարգը (լուծույթը):

Նստվածքը ծանրության ազդեցության տակ ցրված համակարգերի տարանջատումն է՝ ցրված փուլի տարանջատումը՝ նստվածքի տեսքով։ Ցրված համակարգերի նստվածքի ընդունակությունը նրանց նստվածքային կայունության ցուցանիշն է: Տարանջատման պրոցեսները կիրառվում են, երբ անհրաժեշտ է այս կամ այն ​​բաղադրիչը մեկուսացնել ինչ-որ բաղադրիչից բնական կամ արհեստականորեն պատրաստված արտադրանքից, որը տարասեռ հեղուկ համակարգ է։ Որոշ դեպքերում արժեքավոր բաղադրիչը հեռացվում է համակարգից, որոշ դեպքերում՝ անցանկալի կեղտերը: Հանրային սննդի ոլորտում ցրված համակարգերի տարանջատման գործընթացները անհրաժեշտ են, երբ անհրաժեշտ է ստանալ թափանցիկ ըմպելիքներ, մաքրել արգանակը և ազատել այն մսի մասնիկներից:

Լույսի ճառագայթի վարքագիծը, որը հանդիպում է ցրված փուլի մասնիկների իր ճանապարհին, կախված է լույսի ալիքի երկարության և մասնիկների չափից: Եթե ​​մասնիկների չափը մեծ է լույսի ալիքի երկարությունից, ապա լույսը արտացոլվում է մասնիկների մակերեսից որոշակի անկյան տակ։ Այս երեւույթը նկատվում է կախոցներում։ Եթե ​​մասնիկի չափը փոքր է լույսի ալիքի երկարությունից, ապա լույսը ցրված է։

օրգանական նյութ իր մոլեկուլում ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությամբ։ Համաձայն այս կանոնի՝ ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության մեկ CH 2 խմբի ավելացմամբ նյութի մակերեսային ակտիվությունը միջինում ավելանում է 3,2 անգամ։

Գրեք ակնարկ «Duclos-Traube Rule» հոդվածի մասին

Նշումներ

K:Վիքիպեդիա:Մեկուսացված հոդվածներ (տեսակը՝ նշված չէ)

Դուկլո-Տրաուբեի կանոնը բնութագրող հատված

Եվ, բարձրանալով մահճակալի մոտ, մաքուր բարձերի տակից հանեց դրամապանակը և հրամայեց գինի բերել։
«Այո, և տվեք ձեզ գումարն ու նամակը», - ավելացրեց նա:
Ռոստովը վերցրեց նամակը և փողը գցելով բազմոցին, երկու ձեռքերը հենեց սեղանին և սկսեց կարդալ։ Նա մի քանի տող կարդաց ու զայրացած նայեց Բերգին։ Հանդիպելով նրա հայացքին՝ Ռոստովը ծածկեց դեմքը նամակով։
«Սակայն նրանք ձեզ բավականին գումար են ուղարկել», - ասաց Բերգը՝ նայելով բազմոցի մեջ սեղմված ծանր դրամապանակին։ «Ահա թե ինչպես ենք մենք մեր ճանապարհը անցնում աշխատավարձով, կոմս»: Ես ձեզ կասեմ իմ մասին...
«Վե՛րջ, իմ սիրելի Բերգ, - ասաց Ռոստովը, - երբ տնից նամակ ստանաս և հանդիպես քո մարդուն, որին ուզում ես հարցնել ամեն ինչի մասին, և ես այստեղ կլինեմ, ես հիմա կհեռանամ, որպեսզի չխանգարեմ քեզ»: »: Լսիր, խնդրում եմ, գնա մի տեղ, մի տեղ... դժոխք: - բղավեց նա և անմիջապես, բռնելով նրա ուսից և քնքշորեն նայելով նրա դեմքին, ըստ երևույթին փորձելով մեղմել նրա խոսքերի կոպտությունը, ավելացրեց. սիրելիս, սիրելիս, ես սա ասում եմ ի սրտե, կարծես մեր վաղեմի ընկերը լինի։
«Օ՜, ի սեր ողորմության, կոմս, ես շատ բան եմ հասկանում», - ասաց Բերգը, ոտքի կանգնելով և ինքն իրեն աղմկոտ ձայնով խոսելով:
«Դուք գնացեք տերերի մոտ, նրանք ձեզ կանչեցին», - ավելացրեց Բորիսը:
Բերգը հագավ մաքուր բաճկոն, առանց բիծի կամ բծի, հայելու առաջ փափկեց քունքերը, ինչպես որ հագնում էր Ալեքսանդր Պավլովիչը, և Ռոստովի հայացքից համոզվելով, որ իր բաճկոնը նկատել են, դուրս եկավ սենյակից հաճելի զգացողությամբ։ ժպտալ.
-Օ՜, ինչ բիրտ եմ, այնուամենայնիվ։ – ասաց Ռոստովը՝ կարդալով նամակը։
- Եւ ինչ?
-Օ՜, ինչ խոզ եմ ես, այնուամենայնիվ, որ երբեք նրանց այդքան չեմ գրել ու վախեցրել։ «Օ՜, ինչ խոզ եմ ես», - կրկնեց նա հանկարծ կարմրելով: - Դե, արի գնանք Գավրիլոյի համար գինի բերելու: Դե, լավ, եկեք դա անենք: - նա ասաց…
Հարազատների նամակներում կար նաև հանձնարարական նամակ արքայազն Բագրատիոնին, որը, Աննա Միխայլովնայի խորհրդով, ծեր կոմսուհին ձեռք է բերել իր ընկերների միջոցով և ուղարկել որդուն՝ խնդրելով, որ այն վերցնի իր նպատակին և օգտագործի։ այն.
-Սա անհեթեթություն է։ «Ինձ դա իսկապես պետք է», - ասաց Ռոստովը՝ նամակը սեղանի տակ գցելով։
-Ինչո՞ւ թողեցիր: - հարցրեց Բորիսը:
- Ինչ-որ հանձնարարական նամակ, ինչ դժոխք կա նամակում:
- Ի՞նչ դժոխք կա նամակում: – ասաց Բորիսը` վերցնելով և կարդալով մակագրությունը: – Այս նամակը ձեզ շատ անհրաժեշտ է։
«Ինձ ոչինչ պետք չէ, և ես որպես ադյուտանտ չեմ գնա որևէ մեկի մոտ»:
-Ինչի՞ց: - հարցրեց Բորիսը:
- Լաքի դիրք!

ՖԻԶԻԿԱԿԱՆ ԵՎ ԿՈԼՈԻԴԱՅԻՆ ՔԻՄԻԱ

Դասախոսությունների նշումներ Հարավային դաշնային համալսարանի (ՀՊՀ) կենսաբանության ֆակուլտետի ուսանողների համար

4.1 Մակերեւութային երևույթներ և կլանումը

4.1.2 Adsorption լուծույթ-գոլորշի միջերեսում

Հեղուկ լուծույթներում մակերեւութային լարվածությունը σ լուծված նյութի կոնցենտրացիայի ֆունկցիան է։ Նկ. Նկար 4.1-ում ներկայացված են մակերևութային լարվածության երեք հնարավոր կախվածությունը լուծույթի կոնցենտրացիայից (այսպես կոչված մակերևութային լարվածության իզոթերմներ): Այն նյութերը, որոնց ավելացումը լուծիչին նվազեցնում է մակերևութային լարվածությունը, կոչվում են մակերեսային ակտիվ նյութ(մակերևութային ակտիվ նյութեր), նյութեր, որոնց ավելացումը մեծացնում է կամ չի փոխում մակերևութային լարվածությունը. մակերեսային-ոչ ակտիվ(PIAV):

Բրինձ. 4.1Մակերեւութային իզոթերմներ Բրինձ. 4.2 Adsorption isotherm
PIAV (1, 2) և մակերևութային ակտիվ նյութի լուծույթների լարվածությունը լուծույթ-գոլորշի միջերեսում
Մակերեւութային ակտիվ նյութ (3)

Մակերեւութային լարվածության նվազումը և, հետևաբար, մակերևութային էներգիան տեղի է ունենում հեղուկ-գոլորշի միջերեսում մակերևութային ակտիվ նյութերի կլանման արդյունքում, այսինքն. այն փաստը, որ մակերեսային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիան լուծույթի մակերեսային շերտում ավելի մեծ է, քան լուծույթի խորքում։

Լուծույթ-գոլորշի ինտերֆեյսի վրա կլանման քանակական միջոց է մակերեսի ավելցուկ G (գամմա), հավասար է մակերեսային շերտում լուծված նյութի մոլերի քանակին։ Լուծված նյութի կլանման (մակերևույթի ավելցուկի) և լուծույթի մակերևութային լարվածության փոփոխության միջև քանակական կապը լուծույթի կոնցենտրացիայի աճով որոշում է. Գիբսի կլանման իզոթերմ:

Մակերեւութային ակտիվ նյութի կլանման իզոթերմի գրաֆիկը ներկայացված է Նկ. 4.2. (IV.5) հավասարումից հետևում է, որ գործընթացի ուղղությունը՝ նյութի կոնցենտրացիան մակերևութային շերտում կամ, ընդհակառակը, դրա առկայությունը հեղուկ փուլի ծավալում, որոշվում է d σ/dС ածանցյալի նշանով։ . Այս ածանցյալի բացասական արժեքը համապատասխանում է մակերևութային շերտում նյութի կուտակմանը (G > 0), դրական արժեքը մակերևութային շերտում նյութի ավելի ցածր կոնցենտրացիային է` համեմատած լուծույթի մեծ մասում դրա կոնցենտրացիայի հետ:

g = –d σ /dС արժեքը կոչվում է նաև լուծված նյութի մակերեսային ակտիվություն։ Մակերեւութային ակտիվ նյութի մակերևութային ակտիվությունը C1 որոշակի կոնցենտրացիայի դեպքում որոշվում է գրաֆիկորեն՝ C = C1 կետում մակերևութային լարվածության իզոթերմին շոշափելով; այս դեպքում մակերևութային ակտիվությունը թվայինորեն հավասար է շոշափողի թեքության անկյան շոշափմանը դեպի համակենտրոնացման առանցքը.

Հեշտ է նկատել, որ կոնցենտրացիայի ավելացման հետ մեկտեղ, մակերեսային ակտիվությունը նվազում է: Հետևաբար, նյութի մակերեսային ակտիվությունը սովորաբար որոշվում է լուծույթի անվերջ փոքր կոնցենտրացիայով. այս դեպքում դրա արժեքը, որը նշվում է g o-ով, կախված է միայն մակերեսային ակտիվ նյութի և լուծիչի բնույթից: Օրգանական նյութերի ջրային լուծույթների մակերևութային լարվածությունն ուսումնասիրելիս Տրաուբը և Դուկլոսը սահմանեցին հետևյալ էմպիրիկ կանոնը մակերևութային ակտիվ նյութերի հոմոլոգ շարքի համար.

Ցածր կոնցենտրացիաներում ցանկացած հոմոլոգ շարքի դեպքում ածխածնային շղթայի երկարացումը մեկ CH 2 խմբով մեծացնում է մակերեսային ակտիվությունը 3–3,5 անգամ:

Ճարպաթթուների ջրային լուծույթների համար մակերեսային լարվածության կախվածությունը կոնցենտրացիայից նկարագրված է էմպիրիկ կերպով Շիշկովսկու հավասարումը :

(IV.6a)

Այստեղ b-ն և K-ն էմպիրիկ հաստատուններ են, և b-ի արժեքը նույնն է ամբողջ հոմոլոգ շարքի համար, և K-ի արժեքը շարքի յուրաքանչյուր հաջորդ անդամի համար ավելանում է 3-3,5 անգամ:

Բրինձ. 4.3Մակերեւութային շերտում մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների սահմանափակող կողմնորոշումը

Մակերեւութային ակտիվ նյութերի մեծ մասի մոլեկուլներն ունեն երկֆիլիկ կառուցվածք, այսինքն. պարունակում է և՛ բևեռային խումբ, և՛ ոչ բևեռ ածխաջրածնային ռադիկալ: Նման մոլեկուլների դասավորությունը մակերևութային շերտում էներգետիկ առումով առավել բարենպաստ է, պայմանով, որ մոլեկուլների բևեռային խումբը կողմնորոշված ​​է դեպի բևեռային փուլը (բևեռային հեղուկ), իսկ ոչ բևեռային խումբը՝ դեպի ոչ բևեռային փուլ (գազ կամ ոչ. բևեռային հեղուկ): Լուծույթի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում ջերմային շարժումը խախտում է մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների կողմնորոշումը. երբ կոնցենտրացիան մեծանում է, կլանման շերտը դառնում է հագեցած, և միջերեսում ձևավորվում է «ուղղահայաց» կողմնորոշված ​​մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների շերտ (նկ. 4.3): Նման մոնոմոլեկուլային շերտի առաջացումը համապատասխանում է մակերևութային լարվածության նվազագույն արժեքին մակերևութային ակտիվ նյութի լուծույթի և կլանման G առավելագույն արժեքին (նկ. 4.1-4.2); Լուծույթում մակերևութային ակտիվ նյութի կոնցենտրացիայի հետագա աճով, մակերեսային լարվածությունը և կլանումը չեն փոխվում:

Հեղինակային իրավունք © S. I. Levchenkov, 1996 - 2005 թթ.

Քիմիկոս ձեռնարկ 21

Քիմիա և քիմիական տեխնոլոգիա

Duclos Traube, կանոն

Ձևակերպեք Duclos-Traube կանոնը և բացատրեք դրա ֆիզիկական նշանակությունը: Մակերեւութային թաղանթների ո՞ր կառուցվածքի դեպքում է պահպանվում այս կանոնը, ո՞րն է այս կանոնի շրջելիությունը։

Duclos - Traube կանոնի ֆիզիկական իմաստը

Կոլոիդային մակերևութային ակտիվ նյութերը ցուցաբերում են բարձր մակերևութային ակտիվություն, որը հիմնականում կախված է ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունից: Ռադիկալի երկարության ավելացում մեկ խմբով. -CH2- հանգեցնում է մակերևութային ակտիվության աճին մոտ 3,2 անգամ (Duclos-Traube կանոն): Այս կանոնը պահպանվում է հիմնականում իսկապես լուծվող մակերեւութային ակտիվ նյութերի համար: Քանի որ մակերևութային ակտիվությունը որոշվում է համակարգի անսահման նոսրացումով, հեշտ է բացատրել դրա կախվածությունը ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունից: Որքան երկար է ռադիկալը, այնքան ավելի ուժեղ է մակերեսային ակտիվ նյութի մոլեկուլը դուրս մղվում ջրային լուծույթից (լուծույթը նվազում է

Արդյունքում ստացված արտահայտությունը r(n-N)/G(u) հարաբերակցության համար արտացոլում է Duclos-Traube կանոնը:

Այս կանոնը վերաբերում է միայն մակերեսային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթներին: Ոչ բևեռային լուծիչներում մակերևութային ակտիվ նյութերի լուծույթների դեպքում մակերևութային ակտիվությունը, ընդհակառակը, նվազում է ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության աճով (Դուկլո-Տրաուբեի կանոնի հակադարձում):

Մակերեւութային լարվածության կոնցենտրացիայից կախվածության ողջ բազմազանությունը կարելի է ներկայացնել երեք տեսակի կորերով (նկ. 43): Մակերեւութային ակտիվ նյութերը (մակերևութաակտիվ նյութերը) բնութագրվում են 1-ին տիպի կորերով: Մակերեւութային ակտիվ նյութերը լուծիչի համեմատ ավելի քիչ բևեռային են և ունեն ավելի ցածր մակերեսային լարվածություն, քան լուծիչը: Լուծիչների մոլեկուլների և մակերեսային ակտիվ նյութերի մոլեկուլների փոխազդեցության ինտենսիվությունը ավելի քիչ է, քան լուծիչի մոլեկուլների միջև: Ջրի նկատմամբ՝ բևեռային լուծիչ, մակերեսային ակտիվ նյութերը օրգանական միացություններ են, որոնք բաղկացած են ածխաջրածնային ռադիկալից (հիդրոֆոբ կամ օլեոֆիլ մաս) և բևեռային խմբի (հիդրոֆիլ մաս) կարբոքսիլաթթուներից, դրանց աղերից, սպիրտներից, ամիններից։ Մոլեկուլի այս դիֆիլային կառուցվածքը մակերեւութային ակտիվ նյութերի բնորոշ հատկանիշն է։ Ածխաջրածնային շղթաները, որոնք չունեն մշտական ​​դիպոլային մոմենտ, հիդրոֆոբ են, փոխազդում են ջրի մոլեկուլների հետ ավելի քիչ ուժեղ, քան միմյանց հետ և մղվում են դեպի մակերես։ Հետևաբար, օրգանական նյութերը, որոնք չունեն բևեռային խումբ (օրինակ՝ պարաֆինները, նաֆթենները) գործնականում չեն լուծվում ջրում։ Բևեռային խմբերը, ինչպիսիք են -OH, -COOH, -NH և այլն, ունեն ջրի նկատմամբ բարձր մերձեցում, լավ հիդրատացված են, և մոլեկուլում նման խմբի առկայությունը որոշում է մակերեսային ակտիվ նյութի լուծելիությունը: Այսպիսով, ջրի մեջ մակերևութային ակտիվ նյութի լուծելիությունը կախված է ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունից (լուծելիությունը նվազում է հոմոլոգ շարքում երկարության մեծացման հետ): Օրինակ, կարբոքսիլաթթուները i-C4 անսահմանափակ լուծելի են ջրում, C5-C12 թթուների լուծելիությունը նկատելիորեն նվազում է C ատոմների քանակի ավելացման հետ, իսկ i2-ից ավելի ածխաջրածնային շղթայի երկարությամբ դրանք գործնականում անլուծելի են: Մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլի ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության ավելացումը մեկ CHa խմբի կողմից հանգեցնում է մակերևութային ակտիվության 3,2-3,5 անգամ ավելացման (այս կանոնը կոչվում է Duclos-Traube կանոն)։

Լանգմյուիրի ադսորբցիայի մասին պատկերացումները նաև հնարավորություն են տալիս բացատրել հայտնի Duclos-Traube կանոնը (1878), որը, ինչպես Շիշկովսկու հավասարումը, փորձնականորեն հաստատվել է ավելի ցածր ճարպաթթուների լուծույթների համար։ Ըստ այս կանոնի՝ երկու հարեւան հոմոլոգների կոնցենտրացիաների հարաբերակցությունը, որոնք համապատասխանում են նույն Ա-ին, հաստատուն է և մոտավորապես հավասար է 3,2-ի։ Նույն եզրակացությանը կարելի է հանգել Շիշկովսկու հավասարման հիման վրա։ (4.42)-ի n-րդ և (n + 1)-րդ հոմոլոգների համար ունենք

Բանաձևը (39) սահմանում է մակերևութային-Բոյ ակտիվության կախվածությունը ուղղակի հագեցած ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունից և, ըստ էության, պարունակում է մի օրինաչափություն, որը հայտնի է որպես Duclos-Traube կանոն: Իսկապես, շարքի (n+1) անդամի համար կարող ենք գրել

Համաձայն (42) հավասարման՝ Duclos-Trauber կանոնի p գործակցի արժեքը կախված է LS աճի արժեքից: Այս արժեքի նվազումը հանգեցնում է հոմոլոգների մակերեսային ակտիվության տարբերության նվազմանը և հակառակը:

Ըստ Լանգմյուիրի՝ Դուկլո-Տրաուբեի կանոնը կարելի է հիմնավորել հետևյալ կերպ. Ենթադրենք, որ մակերեսային շերտի հաստությունը O է։ Այնուհետև այս շերտում միջին կոնցենտրացիան կլինի Г/0։ Թերմոդինամիկայից հայտնի է, որ A առավելագույն աշխատանքը, որն անհրաժեշտ է գազը Fi ծավալից մինչև Vit ծավալը սեղմելու համար, կարող է ներկայացվել որպես.

Հարաբերությունը (VI. 37) արտացոլում է Duclos-Traube կանոնը։ Այն հաստատուն արժեք է, իսկ 20°C-ի ջրային լուծույթների համար՝ 3,2։ 20 °C-ից տարբեր ջերմաստիճաններում հաստատունը տարբեր արժեքներ ունի: Մակերեւութային ակտիվությունը նույնպես համաչափ է Լանգմյուիրի հավասարման (կամ Շիշկովսկու հավասարման) մեջ ներառված հաստատունին, քանի որ Kg = KAoo (III. 17) և միաշերտի Loo-տարողությունը հաստատուն է տվյալ հոմոլոգ շարքի համար։ Օրգանական միջավայրերի համար կիրառվում է Duclos-Traube կանոնը. մակերևութային ակտիվությունը նվազում է մակերևութային ակտիվ նյութի ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության աճով:

Հեշտ է տեսնել, որ (76) և (77) հավասարումները նման են (39) հավասարմանը, որն արտահայտում է Դուկլոս-Տրաուբեի կանոնը։ Սա ցույց է տալիս կապը մակերեսային ակտիվ նյութերի լուծույթների զանգվածային և մակերեսային հատկությունների միջև և ընդգծում է կլանման և միցելիզացիայի երևույթների ընդհանրությունը: Իրոք, մակերեսային ակտիվ նյութերի հոմոլոգ շարքերում CMC արժեքը տատանվում է մոտավորապես հակառակ մակերեսային ակտիվության հետ, այնպես որ հարևան հոմոլոգների CMC-ի հարաբերակցությունը համապատասխանում է Duclos-Traube կանոնի գործակցին:

Այս հավասարումից պարզ է դառնում, որ կլանման աշխատանքը պետք է ավելանա հաստատուն քանակությամբ, քանի որ ածխաջրածնային շղթան երկարացվում է CH2 խմբի կողմից: Սա նշանակում է, որ ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում, որոնց դեպքում պահպանվում է միայն Duclos-Traube կանոնը, շղթայի բոլոր CHa խմբերը զբաղեցնում են նույն դիրքը մակերեսի նկատմամբ, ինչը հնարավոր է միայն այն դեպքում, երբ շղթաները գտնվում են մակերեսին զուգահեռ, այսինքն. նրանք պառկում են դրա վրա: Մակերեւութային շերտում մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների կողմնորոշման հարցին մենք կանդրադառնանք այս բաժնում ավելի ուշ:

Այսինքն G-ը հակադարձ համեմատական ​​է:Այժմ Դուկլո-Տրաուբեի կանոնը կգրվի հետևյալ կերպ.

Duclos-Traube կանոնը, ինչպես ձևակերպվել է վերևում, բավարարվում է սենյակային ջերմաստիճանին մոտ ջերմաստիճանում: Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում 3.2-ի հարաբերակցությունը նվազում է, հակված է միասնությանը, քանի որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մակերևութային ակտիվությունը նվազում է մոլեկուլների կլանման արդյունքում և հարթվում է հոմոլոգների մակերեսային ակտիվության տարբերությունը:

Այնուամենայնիվ, այս բացատրությունը հակասում է այն փաստին, որ Goo-ի արժեքները, որոնք չափվում են նույն առարկաների վրա, համապատասխանում են մոլեկուլների կանգնած, այլ ոչ թե ստած դիրքին, ինչի պատճառով նրանք գրեթե անկախ են n-ից: Այս հակասությունը վերացնելու համար ենթադրվում է. ենթադրում է, որ երբ շերտը լցվում է փոքր քանակությամբ, երբ գործում է Duclos-Traube կանոնը, կլանված մոլեկուլները ընկած են մակերեսի վրա, և երբ դրանց խտությունը մեծանում է, աստիճանաբար բարձրանում են: Բայց ակնհայտ է, որ նման մեկնաբանությունը անհամատեղելի է Լանգմյուիրի իզոթերմի խիստ կիրառման հետ, որտեղ Goo-ն համարվում է հաստատուն արժեք՝ անկախ ադսորբցիոն շերտի լցման աստիճանից։

Թե որքանով է Դուկլո-Տրաուբեի կանոնը պահպանվում ճարպաթթուների հոմոլոգ շարքի համար, կարելի է տեսնել Աղյուսակի տվյալներից: V, 4. Duclos-Traube կանոնը պահպանվում է ոչ միայն ճարպաթթուների, այլ նաև այլ հոմոլոգ շարքերի համար՝ սպիրտներ, ամիններ և այլն։

Duclos-Traube կանոնի մեկ այլ ձևակերպումն այն է, որ երբ ճարպաթթուների շղթայի երկարությունը մեծանում է թվաբանական առաջընթացով, մակերևույթի ակտիվությունը մեծանում է երկրաչափական առաջընթացով: Նման հարաբերակցությունը պետք է դիտարկել, երբ մոլեկուլը երկարաձգվում է և jA-ի արժեքի համար, քանի որ բավական ցածր կոնցենտրացիաներում նյութերի մակերևութային ակտիվությունը համաչափ է հատուկ մազանոթային հաստատունին:

Հարկ է նաև նշել, որ Duclos-Traube կանոնը պահպանվում է միայն մակերեսային ակտիվ նյութերի ջրային լուծույթների համար։ Ոչ բևեռային լուծիչներում միևնույն նյութերի լուծույթների համար կիրառվում է Duclos-Traube կանոնը, քանի որ աճի հետ

Որպես առաջին մոտարկում, մենք կարող ենք նաև ենթադրել, որ որքան լավ է միջավայրը լուծարում ներծծող նյութը, այնքան ավելի վատ է կլանումը այս միջավայրում: Այս իրավիճակը Duclos-Traube կանոնի հակադարձման պատճառներից մեկն է։ Այսպիսով, երբ ճարպաթթվի կլանումը տեղի է ունենում ածխաջրածնային միջավայրից (օրինակ՝ բենզոլից) հիդրոֆիլ ադսորբենտի վրա (օրինակ՝ սիլիկատային գել), ադսորբցիան ​​չի աճում թթվի մոլեկուլային քաշի ավելացման հետ, ինչպես դա հետևում է. Duclos-Traube կանոնը, բայց նվազում է, քանի որ ավելի բարձր ճարպաթթուները ավելի լուծելի են ոչ բևեռային միջավայրում:

Հասկանալի է, որ հարթ մակերևույթներով ոչ ծակոտկեն ներծծող նյութերի վրա Duclos-Traube կանոնի նման հակադարձումը չի կարող դիտվել:

Duclos-Traube կանոն

Լուծվող մակերեւութային ակտիվ նյութերի համար Duclos-Traube կանոնը բավարարվում է կոնցենտրացիաների լայն շրջանակում՝ սկսած նոսր լուծույթներից մինչև մակերեսային շերտերի առավելագույն հագեցվածությունը: Այս դեպքում Traube գործակիցը կարող է արտահայտվել որպես մակերևութային շերտի հագեցվածությանը համապատասխան կոնցենտրացիաների հարաբերակցություն.

Duclos-Traube կանոնը կարևոր տեսական և գործնական նշանակություն ունի։ Այն ցույց է տալիս բարձր ակտիվ երկար շղթայով մակերեւութային ակտիվ նյութերի սինթեզի ճիշտ ուղղությունը:

Ինչպես է ձևակերպվում Duclos-Traube կանոնը Ինչպես կարելի է գրել, թե ինչպիսի տեսք ունեն n և n ածխածնի ատոմների թվով երկու հարևան հոմոլոգների մակերևութային լարվածության իզոթերմները։

Շիշկովսկու հավասարման մեջ ներառված հաստատունների և մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլների կառուցվածքի միջև կապը կարելի է հաստատել՝ հղում կատարելով Դուկլոսի և Տրաուբեի կողմից հաստատված օրինաչափությանը։ Դուկլոսը հայտնաբերեց, որ մակերևութային ակտիվ նյութերի ունակությունը՝ նվազեցնելու ջրի մակերևութային լարվածությունը հոմոլոգ շարքում, մեծանում է ածխածնի ատոմների քանակի աճով։ Տրաուբեն լրացրեց Դուկլոսի դիտարկումները. Այս հետազոտողների կողմից հայտնաբերված մակերևութային ակտիվության և ածխածնի ատոմների քանակի միջև կապը կոչվում էր Դուկլո-Տրաուբեի կանոն. հոմոլոգ շարքում ածխածնի ատոմների թվի աճով թվաբանական առաջընթացով, մակերևութային ակտիվությունը մեծանում է երկրաչափորեն և ավելանում է. մոլեկուլի ածխաջրածնային մասը մեկ CH3 խմբի կողմից համապատասխանում է մակերևութային ակտիվության բարձրացմանը մոտավորապես 3-3,5 անգամ (միջինը 3,2 անգամ):

Duclos-Traube կանոնը առավել ճշգրիտ է գործում լուծված նյութերի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում: Ահա թե ինչու

Duclos-Traube կանոնից բխում է կարևոր եզրակացություն. կլանման շերտի առավելագույն հագեցվածության դեպքում մեկ մոլեկուլի մակերեսը մնում է հաստատուն մեկ հոմոլոգ շարքի ընթացքում:

Ալիֆատիկ հետադարձելի մրցակցային ինհիբիտորներ. Ինչպես երևում է Նկ. 37, ակտիվ կենտրոնի սորբցիոն տեղը ցածր սպեցիֆիկ է՝ կապված արգելակիչ մոլեկուլում (ալկանոլներ) ալիֆատիկ շղթայի կառուցվածքի հետ։ Անկախ այն բանից, թե արդյոք ալիֆատիկ շղթան նորմալ է, թե ճյուղավորված, ակտիվ վայրում ալկանոլի KOH-ի հետադարձելի կապի արդյունավետությունը որոշվում է K խմբի համախառն հիդրոֆոբությամբ: Մասնավորապես, log i-ի արժեքը, որը բնութագրում է խմբի ուժը: բարդ, մեծանում է գծային (միասնությանը մոտ թեքությամբ) ջրի և ստանդարտ օրգանական փուլի (n-octanol) միջև այս միացությունների 1 P բաշխման աստիճանով։ CHa խմբի փոխանցման ազատ էներգիայի ավելացման դիտարկված արժեքը ջրից դեպի ակտիվ կենտրոն միջավայր մոտավորապես -700 կալ/մոլ է (2,9 կՋ/մոլ) (հոմոլոգ շարքի ստորին անդամների համար): Այս արժեքը մոտ է ազատ էներգիայի ավելացման արժեքին, որը բխում է կոլոիդների քիմիայում հայտնի Duclos-Traube կանոնից և բնորոշ է հեղուկ CHa խմբի անցման ազատ էներգիային ջրից ոչ ջրային (հիդրոֆոբ) միջին. Այս ամենը մեզ թույլ է տալիս քիմոտրիպսինի ակտիվ կենտրոնի հիդրոֆոբ շրջանը դիտարկել որպես սպիտակուցային գլոբուլի մակերեսային շերտում տեղակայված օրգանական լուծիչի կաթիլ։ Այս կաթիլը կա՛մ կլանում է հիդրոֆոբ ինհիբիտորը ջրից դեպի միջերես, կա՛մ, գտնվելով մի փոքր ավելի խորը, այն ամբողջությամբ հանում է: Հիդրոֆոբ շրջանի մանրադիտակային կառուցվածքի տեսանկյունից ավելի ճիշտ կլինի այն դիտարկել որպես միցելի բեկոր, սակայն նման մանրամասնությունն ավելորդ է թվում, քանի որ հայտնի է, որ n-ի անցման ազատ էներգիան: ալկանները ջրից դեպի դոդեցիլ սուլֆատ միցելի մանրադիտակային միջավայր քիչ են տարբերվում նույն միացությունների ազատ էներգիայից ջրից դեպի մակրոսկոպիկ հեղուկ ոչ բևեռային փուլ:

Ադսորբցիա օրգանական փուլից: Այս դեպքում միայն բևեռային խումբն է անցնում հարևան (ջրային) փուլ։ Հետևաբար, կլանման աշխատանքը որոշվում է միայն օրգանական փուլում բևեռային խմբերի և ջրի միջմոլեկուլային փոխազդեցության էներգիայի տարբերությամբ, այսինքն՝ օրգանական հեղուկից ջրի անցման ժամանակ նրանց էներգետիկ վիճակի փոփոխությամբ: Քանի որ ածխաջրածնային ռադիկալները մնում են օրգանական փուլում, ապա pAAUdaO-ն և օրգանական փուլից կլանման աշխատանքը հավասար է Uo-ի: Այս դեպքում ադսորբցիայի աշխատանքը չպետք է կախված լինի ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունից և չպետք է պահպանվի Duclos-Traube կանոնը։ Իրոք, ինչպես ցույց են տալիս փորձարարական տվյալները, բոլոր նորմալ սպիրտները և թթուները մոտավորապես հավասարապես կլանում են պարաֆինային ածխաջրածիններից ջրի միջերեսում: Սա լավ պատկերված է Նկ. 4 . Մեծություն

Հետևաբար, որքան ընդգծված է մոլեկուլի բևեռային անհամաչափությունը, այնքան մեծ է միացության մակերեսային ակտիվությունը։ Մակերեւութային ակտիվության մոլեկուլի ոչ բևեռային մասի ազդեցությունը մակերեսային ակտիվության վրա առավել ցայտուն է հոմոլոգ շարքերում (նկ. 20.1): Գ.Դուկլոսը հայտնաբերեց այս օրինաչափությունը, որն այնուհետև ավելի ճշգրիտ ձևակերպեց Պ.Տրաուբը կանոնի տեսքով, որը կոչվում էր Դուկլոս-Տրաուբեի կանոն.

p արժեքը կոչվում է Traube գործակից: Դուկլո-Տրաուբեի կանոնի տեսական բացատրությունը հետագայում տրվել է Ի. Լանգմյուիրի կողմից։ Նա հաշվարկեց էներգիայի շահույթը երկու հարևան հոմոլոգների համար՝ նրանց ածխաջրածնային շղթաների ջրից օդ անցման ժամանակ և պարզեց, որ մեկ CH3 խմբի անցումային էներգիային համապատասխանող տարբերությունը հաստատուն է հոմոլոգ շարքում և մոտ է 3 կՋ/մոլին: Էներգիայի շահույթը պայմանավորված է նրանով, որ երբ ոչ բևեռային շղթան ջրային միջավայրից օդ է տեղափոխվում, ջրի դիպոլները միանում են, և համակարգի Գիբսի էներգիան նվազում է: Միևնույն ժամանակ նվազում է մակերևութային ակտիվ նյութի շղթայի Գիբսի էներգիան, որն անցել է այն միջավայրը, որի նկատմամբ այն ունի բարձր բևեռականություն:

Մակերեւութային ակտիվ նյութի շղթայի երկարության ազդեցությունը: Հոմոլոգ շարքերում, մակերեւութային ակտիվ նյութի մոլեկուլային քաշի ավելացման հետ մեկտեղ, CMC-ի արժեքը նվազում է մակերեսային ակտիվության մոտավորապես հակադարձ համեմատությամբ (CCMl 1/0m): Հարևան հոմոլոգների համար KKM հարաբերակցությունը ունի Duclos-Traube կանոնի (DKM) / (KKM) +1 P = 3.2 գործակցի արժեքը:

Լանգմյուիրը ցույց տվեց, որ Duclos-Traube mohket կանոնը կարող է օգտագործվել խմբի Hj-ի փոխանցման էներգիան զանգվածային լուծույթից գազային փուլ: Իրոք, b-ն դիտարկելով որպես կլանման հավասարակշռության հաստատուն [էջ. 61 պարզվել է, որ K-ի համարժեք արժեքի համար K=kJ ճիշտ է, համաձայն ստանդարտ ռեակցիայի իզոթերմի հավասարման ունենք.

Տես էջերը, որտեղ նշված է տերմինը Duclos Traube, կանոն: Colloidal Chemistry 1982 (1982) - [էջ 54]

Մակերեւութային գործունեություն. Մակերեւութային ակտիվ նյութեր և ոչ մակերեսային ակտիվ նյութեր: Duclos-Traube կանոն.

Մակերեւութային գործունեություն, նյութի կարողությունը, երբ ներծծվում է միջերեսում, նվազեցնելու մակերեսային լարվածությունը (միջերեսային լարվածությունը)։ Ադսորբցիա Գնյութերը և դրա արդյունքում մակերևութային լարվածության նվազումը կապված են կոնցենտրացիայի հետ Հետնյութեր այն փուլում, որտեղից նյութը ներծծվում է միջֆազային մակերևույթի վրա՝ Գիբսի հավասարման միջոցով (1876 թ.). Որտեղ R-գազի մշտական, Տ- abs. ջերմաստիճանը (տես Ադսորբցիա):Ածանցյալ ծառայում է որպես տվյալ միջֆազային սահմանում մակերևութային լարվածությունը նվազեցնելու նյութի կարողության չափանիշ և կոչվում է նաև. մակերեսային ակտիվություն. Նշանակված G (ի պատիվ Ջ. Գիբսի), չափված Ջ մ/մոլով (Գիբս):

Մակերեւութային ակտիվ նյութեր (մակերևութային ակտիվ նյութեր), նյութեր, որոնց կլանումը հեղուկից մեկ այլ փուլի միջերեսում (հեղուկ, պինդ կամ գազային) հանգեցնում է միջին. նվազեցնելով մակերեսային լարվածությունը (տես Մակերեւութային ակտիվություն): Գործնական տեսանկյունից ամենաընդհանուր և կարևոր դեպքում՝ մակերևութային ակտիվ նյութերի ներծծող մոլեկուլները (իոնները) ունեն երկփայլ կառուցվածք, այսինքն՝ բաղկացած են բևեռային խմբից և ոչ բևեռ ածխաջրածնային ռադիկալից (դիֆիլային մոլեկուլներ)։ Ածխաջրածնային ռադիկալը, որը դուրս է մղվում բևեռային միջավայրից, ունի մակերեսային ակտիվություն դեպի ոչ բևեռային փուլ (գազ, ածխաջրածնային հեղուկ, պինդ մարմնի ոչ բևեռ մակերես): Մակերեւութային ակտիվ նյութի ջրային լուծույթում օդի միջերեսում ձևավորվում է ածխաջրածնային ռադիկալներով ածխաջրածնային ռադիկալներով ադսորբցիոն մոնոմոլեկուլային շերտ՝ ուղղված դեպի օդը: Երբ այն դառնում է հագեցված, մակերեսային շերտում սեղմվող մակերևութային ակտիվ նյութի մոլեկուլները (իոնները) գտնվում են մակերեսին ուղղահայաց (նորմալ կողմնորոշում):

Մակերեւութային ակտիվ նյութերի կոնցենտրացիան ադսորբցիոն շերտում մի քանի կարգով մեծ է, քան հեղուկի ծավալում, հետևաբար, նույնիսկ ջրում աննշան պարունակության դեպքում (ըստ կշռի 0,01-0,1%), մակերեսային ակտիվները կարող են նվազեցնել ջրի մակերևութային լարվածությունը միջերեսում: օդով 72.8 10 -3-ից մինչև 25 10 -3 Ջ/մ 2, այսինքն. գրեթե մինչև ածխաջրածնային հեղուկների մակերևութային լարվածությունը։ Նմանատիպ երևույթ տեղի է ունենում ջրային մակերևութային ակտիվ նյութի լուծույթի և ածխաջրածնային հեղուկի միջերեսում, ինչը նախադրյալներ է ստեղծում էմուլսիաների ձևավորման համար:

Կախված լուծույթում մակերևութային ակտիվ նյութի վիճակից՝ տարբերակում են իսկապես լուծելի (մոլեկուլային ցրված) և կոլոիդային մակերևութային ակտիվ նյութերը։ Այս բաժանման պայմանականությունն այն է, որ նույն մակերեսային ակտիվ նյութը կարող է պատկանել երկու խմբերին՝ կախված պայմաններից և քիմիայից: լուծիչի բնույթը (բևեռականությունը): Մակերեւութային ակտիվ նյութերի երկու խմբերն էլ ներծծվում են փուլային սահմաններում, այսինքն՝ լուծույթներում մակերևութային ակտիվություն են ցուցաբերում, մինչդեռ միայն կոլոիդային մակերևութաակտիվ նյութերն են ցուցադրում զանգվածային հատկություններ՝ կապված կոլոիդային (միցելյար) փուլի տեսքի հետ: Մակերեւութային ակտիվ նյութերի այս խմբերը տարբերվում են անչափ մեծության արժեքով, որը կոչվում է. հիդրոֆիլ-լիպոֆիլ հավասարակշռությունը (HLB) և որոշվում է հարաբերակցությամբ.

Duclos-Traube կանոն- օրգանական նյութի ջրային լուծույթի մակերեւութային ակտիվությունը նրա մոլեկուլում ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության հետ կապող հարաբերություն: Համաձայն այս կանոնի՝ ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության մեկ CH 2 խմբի ավելացման դեպքում նյութի մակերևութային ակտիվությունը մեծանում է միջինը 3,2 անգամ։ վերջիններս սովորաբար կազմված են բևեռային մասից (խումբ՝ մեծ դիպոլային մոմենտով) և ոչ բևեռային մասից (ալիֆատիկ կամ արոմատիկ ռադիկալներ)։ Օրգանական նյութերի հոմոլոգ շարքի շրջանակներում ջրային լուծույթի մակերևութային լարվածությունը որոշակի մակարդակի իջեցնելու համար անհրաժեշտ կոնցենտրացիան նվազում է 3-3,5 անգամ՝ ածխածնի ռադիկալի մեկ -CH 2 խմբի աճով:

Կանոնը ձեւակերպել է Ի.Տրաուբեն (գերմաներեն) ռուս. 1891 թվականին իր փորձերի արդյունքում ջրի մեջ բազմաթիվ նյութերի (կարբոքսիլաթթուներ, եթերներ, սպիրտներ, կետոններ) լուծույթների վրա: Է. Դուկլոսի նախորդ ուսումնասիրությունները, թեև ոգով մոտ են Տրաուբեի աշխատանքին, չեն առաջարկել կենտրոնացման որևէ հստակ կախվածություն, հետևաբար արտասահմանյան գրականության մեջ կանոնը կրում է միայն Տրաուբեի անունը: . Տրաուբեի կանոնի թերմոդինամիկական մեկնաբանությունը տրվել է 1917 թվականին Ի.Լանգմյուիրի կողմից։

Duclos-Traube կանոն

Անգլերեն-ռուսերեն և ռուսերեն-անգլերեն մեծ բառարան: 2001 թ.

Duclos-Traube կանոն- Duclos Traube-ի կանոն. նույն հոմոլոգ շարքի նյութերի ածխածնային շղթայի երկարության աճով, բևեռային լուծիչից ոչ բևեռային ներծծող նյութի վրա կլանումը մոտավորապես 3 անգամ ավելանում է ածխաջրածնային շղթայի մեկ մեթիլենային CH2 խմբի աճով... ... Քիմիական տերմիններ

Դուկլո կանոն- օրգանական նյութի ջրային լուծույթի մակերևութային ակտիվությունը նրա մոլեկուլում ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության հետ կապող տրավբային կախվածություն: Այս կանոնի համաձայն, երբ ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունը մեծանում է մեկ խմբով... ... Վիքիպեդիա

Ընդհանուր քիմիա՝ դասագիրք. Ա.Վ.Ժոլնին; խմբագրել է Վ.Ա.Պոպկովա, Ա.Վ.Ժոլնինա. . 2012 թ.

Տեսեք, թե ինչ է «Duclos-Traube կանոնը» այլ բառարաններում.

ՄԱԿԵՐԵՎՈՒԹՅԱՆ ՃՆՇՈՒՄ- (հարթության ճնշում, երկչափ ճնշում), ուժը, որը գործում է մաքուր հեղուկի մակերեսի միջերեսի (պատնեշի) մեկ միավորի երկարության վրա և ներծծող նյութով պատված նույն հեղուկի մակերեսի վրա: մակերեսային ակտիվ նյութի շերտ: P. d.-ն ուղղված է դեպի ... ... Ֆիզիկական հանրագիտարան

Դեղ- I Medicine Բժշկությունը գիտական ​​գիտելիքների և գործնական գործունեության համակարգ է, որի նպատակներն են առողջության ամրապնդումն ու պահպանումը, մարդկանց կյանքի երկարաձգումը, մարդու հիվանդությունների կանխարգելումն ու բուժումը: Այս առաջադրանքները կատարելու համար Մ.-ն ուսումնասիրում է կառուցվածքը և... ... Բժշկական հանրագիտարան

ԻՄՈՒՆԻՏԵՏ- ԻՄՈՒՆԻՏԵՏ. Բովանդակություն՝ պատմություն և նոր ժամանակներ։ I.-ի վարդապետության վիճակը. 267 I. որպես հարմարվողականության երեւույթ. 283 I. տեղական. 285 I. կենդանիների թույներին. 289 I. նախակենդանիներով. և սպիրոխետային վարակները: 291 I. to... ...Մեծ բժշկական հանրագիտարան

Traube-Duclos կանոնը;

Ինչպես արդեն նշվեց, մակերևութային ակտիվ մոլեկուլները, որոնք կարող են կլանվել լուծույթ-գազի միջերեսում, պետք է լինեն ամֆիֆիլ, այսինքն. ունեն բևեռային և ոչ բևեռ մասեր:

Դուկլոսը և այնուհետև Տրաուբեն, ուսումնասիրելով հագեցած ճարպաթթուների հոմոլոգ շարքի ջրային լուծույթների մակերևութային լարվածությունը, պարզեցին, որ այդ նյութերի մակերևութային ակտիվությունը (−) լուծույթ-օդ միջերեսում ավելի մեծ է, այնքան մեծ է ածխաջրածնային ռադիկալի երկարությունը, և յուրաքանչյուր խմբի համար միջինում ավելանում է 3–3,5 անգամ –CH 2 – ։ Այս կարևոր օրինաչափությունը կոչվում է Traube-Duclos կանոնները.

Տրաուբեի կանոնը — Դուկլոսն ասում է.

նորմալ ճարպաթթուների հոմոլոգ շարքում դրանց մակերեսային ակտիվությունը (−) ջրի նկատմամբ կտրուկ ավելանում է 3–3,5 անգամ յուրաքանչյուր խմբի համար՝ CH 2, հավասար մոլային կոնցենտրացիաների դեպքում։

Տրաուբեի կանոնի մեկ այլ ձեւակերպում — Դուկլոս. «Երբ ճարպաթթուների շղթայի երկարությունը մեծանում է թվաբանական առաջընթացով, մակերևույթի ակտիվությունը մեծանում է երկրաչափական առաջընթացով»: Տրաուբեի կանոնը — Դուկլոսը լավ պատկերված է Նկար 18.1-ում:

Ինչպես երևում է նկարից, որքան բարձր է նյութը հոմոլոգ շարքում, այնքան այն նվազեցնում է ջրի մակերևութային լարվածությունը տվյալ կոնցենտրացիայի դեպքում:

Տրաուբեի կանոնադրությամբ հաստատված կախվածության պատճառը — Duclos-ն այն է, որ քանի որ ռադիկալի երկարությունը մեծանում է, ճարպաթթվի լուծելիությունը նվազում է, և մեծանում է նրա մոլեկուլների՝ զանգվածից դեպի մակերեսային շերտ շարժվելու միտումը: Հաստատվել է, որ Տրաուբեի կանոն — Դուկլոսը դիտվում է ոչ միայն ճարպաթթուների, այլ նաև այլ հոմոլոգ շարքերի համար՝ սպիրտներ, ամիններ և այլն։

Բրինձ. 18.1 Տրաուբեի կանոն — Դուկլոս:

1− քացախաթթու, 2− պրոպիոնաթթու, 3− յուղաթթու, 4− վալերիաթթու։

1) միայն ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում, երբ արժեքը – – առավելագույնն է.

2) սենյակային ջերմաստիճանին մոտ ջերմաստիճանների համար. Ավելի բարձր ջերմաստիճաններում 3–3,5 գործակիցը նվազում է և հակված է միասնության։ Ջերմաստիճանի բարձրացումը նպաստում է մոլեկուլների կլանմանը և, հետևաբար, դրանց մակերևութային ակտիվությունը նվազում է (հոմոլոգների մակերեսային ակտիվության տարբերությունը հարթվում է);

3) միայն ջրային լուծույթների համար. Մակերեւութային ակտիվ նյութ

Ամերիկացի ֆիզիկաքիմիկոս Լանգմյուիրը պարզել է, որ Տրաուբեի կանոնը վավեր է միայն մակերեսային ակտիվ նյութերի ցածր կոնցենտրացիաների դեպքում մակերեսի վրա ներծծվող մոլեկուլների ազատ դասավորվածությամբ լուծույթում (նկ. 18.6):

Բրինձ. 18.6 Կլանված մոլեկուլների գտնվելու վայրը միջերեսում.

ա - ցածր կոնցենտրացիաներում; բ – միջին կոնցենտրացիաներում.

գ – հագեցված շերտում առավելագույն հնարավոր կլանմամբ

ԴՈՒԿԼՈՍ-ՏՐԱՈՒԲԵ ԿԱՆՈՆ

Գիբսի հավասարումից հետևում է, որ ադսորբցիայի ժամանակ նյութի վարքագծի բնութագիրը ածանցյալի արժեքն է, սակայն դրա արժեքը փոխվում է կոնցենտրացիայի փոփոխության հետ (տե՛ս նկ. 3.2): Այս արժեքը բնորոշ հաստատունի ձև տալու համար վերցրեք դրա սահմանափակող արժեքը (c 0-ում): Այս մեծությունը P.A. Rebinder-ը (1924) անվանել է մակերեսային ակտիվություն g.

[g] = Ջ – մ 3 / մ 2 -մոլ = Ջ – մ / մոլ կամ Նմ 2 / մոլ:

Որքան մակերևութային լարվածությունը նվազում է ներծծվող նյութի կոնցենտրացիայի աճով, այնքան մեծ է այս նյութի մակերևութային ակտիվությունը և այնքան մեծ է նրա Գիբսի կլանումը:

Մակերեւութային ակտիվությունը գրաֆիկորեն կարելի է սահմանել որպես շոշափող անկյան շոշափողի բացասական արժեք, որը գծված է կորի =f(c)՝ օրդինատների առանցքի հետ հատման կետում:

Այսպիսով, մակերեսային ակտիվ նյութերի համար՝ g > 0; 0. PIV-ի համար՝ g 0, Г i

Սա բացատրում է նաև սախարոզայի անգործությունը, որի մոլեկուլը, ոչ բևեռ ածխաջրածնային շրջանակի հետ միասին, ունի բազմաթիվ բևեռային խմբեր, ուստի մոլեկուլն ունի բևեռային և ոչ բևեռ մասերի հավասարակշռություն։

2. Հոմոլոգ շարքում կան մակերեսային ակտիվության փոփոխության հստակ օրինաչափություններ (g). այն մեծանում է ածխաջրածնային ռադիկալի երկարության մեծացման հետ: