1. Uchta spirtning (yoki organik kislotalarning) 0,2, 0,1 0,05, 0,025 va 0,0125 M eritmalarini tayyorlang. bitta homolog qator.
2. Qurilma va Rebinder usuli yordamida ularning sirt tarangliklarining qiymatlarini aniqlang, natijalar va hisoblarni 3.6-jadvalga yozing.
3. Bitta grafikda foydalangan bir xil gomologik qatordagi barcha sirt faol moddalar eritmalarining sirt taranglik izotermlarini chizing.
4. Grafikdan dastlabki chiziqli kesimlardan barcha konsentratsiyalar uchun barcha eritmalarning sirt faolliklarini Ds/DC hisoblang.
5. Gomologik qatorning eng yaqin qo'shnilarining sirt faolligi nisbatini hisoblang.
6. Dyuklos-Traub qoidasini amalga oshirish mumkinligi haqida xulosa chiqaring.
3.6-jadval.
| Yechimlar | BILAN, Mol/l | P = h 2 - h 1 | s, kun/sm | 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 |
NAZORAT SAVOLLARI:
Ishni bajarishdan oldin:
1. Ishning maqsadini shakllantirish.
2. Rehbinder usuli yordamida sirt tarangligini aniqlashning o'lchash tartibini tushuntiring.
3. Sirt faol moddalar eritmalarining sirt faolligini aniqlash va Gibbs adsorbsiyasini hisoblash usulini aytib bering.
4. Dyuklos-Traub qoidasining maqsadga muvofiqligini tekshirish uchun ish va hisob-kitoblarni bajarish tartibini tushuntiring.
Ishni himoya qilish uchun:
1. Sirt tarangligi bu...
2. Suyuqliklarning sirt tarangligiga ta'sir etuvchi omillarni ko'rsating.
3. Namunalari bir xil haroratda bo'lgan yumshoq va qattiq suvning sirt tarangligida farq bormi? Javobingizning sabablarini keltiring.
4. “Asorbsiya” va “adsorbsiya” atamalarining farqini tushuntiring. Adsorbsiya va yutilishga misollar keltiring.
5. T 2 ekanligini hisobga olib T 1 va T 2 haroratlarda adsorbsiyaning sirt faol modda konsentratsiyasiga bog‘liqligi grafiklarini tuzing.< Т 1.
6. T 2 > T 1 ekanligini hisobga olib, T 1 va T 2 haroratlarda sirt tarangligining sirt faol moddaning konsentratsiyasiga bog’liqligi grafiklarini tuzing.
7. Agar anilinning maksimal adsorbsiyasi G ¥ = 6,0 10 –9 kmol/m 2 bo’lsa, C 6 H 5 NH 2 anilinning havo bilan chegaradagi bir molekulasining maydonini aniqlang.
8. Suvning sirt tarangligi nolga teng bo`ladigan jarayonga misol keltiring.
9. Quyida keltirilgan bir qator birikmalardan suvning sirt tarangligini oshiradiganlarini tanlang: 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. Bir xil konsentratsiyali (past konsentratsiyalarda) etil (CH 3 -CH 2 OH) va butil (CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 OH) spirtlarining sirt faolligi qanchalik farq qiladi.
11. Quyidagi birikmalardan qaysi biri bir xil konsentratsiyada eng katta adsorbsion qiymatga ega bo'ladi: HCOOH, CH 3 -COOH yoki CH 3 -CH 2 -COOH? Javobingizning sabablarini keltiring.
GAZ XROMATOGRAFIYASI
Moddalar aralashmasini ajratishning xromatografik usuli shundan iboratki, aralashmani tashkil etuvchi moddalar sorbent yuzasi (statsionar faza) bo'ylab sorb bo'lmagan tashuvchi gaz bilan birga harakat qiladi va shu bilan birga sorbtsiya va desorbsiya jarayonlari. bu moddalar doimiy ravishda sodir bo'ladi. Statsionar faza xromatografik kolonna deb ataladigan trubkada o'rash shaklida joylashtiriladi, u orqali barcha kiruvchi moddalar o'tishi kerak, shundan so'ng ular ustunning chiqishida xromatografik detektor tomonidan aniqlanadi. Kolonna bo'ylab moddalarning harakati faqat tashuvchi gaz oqimi bilan birga sodir bo'ladi, sorblangan holatda esa ular yo'nalishda harakat qilmaydi. Shuning uchun, sorbsiyalangan holatda individual modda molekulalarining o'rtacha "umri" qanchalik uzoq bo'lsa, ularning ustun bo'ylab o'rtacha harakat tezligi shunchalik past bo'ladi. 3.1-rasmda to'rtta moddaning aralashmasi uchun detektor tomonidan qayd etilgan xromatogramma ko'rsatilgan.
Guruch. 4.1 To'rt modda aralashmasining tipik xromatogrammasi.
4.1-rasmdagi o'q aralashmaning ustunga kiraverishda tashuvchi gaz oqimiga kirish vaqtini ko'rsatadi. Moddaning ustun orqali o'tishning umumiy vaqti ( saqlash vaqti ) t u tashuvchi gaz bilan harakatlanish vaqtidan iborat t 0 va sorblangan holatda o'tkazilgan umumiy vaqt t R (tuzatilgan saqlash vaqti):
t u = t o + t R 4.1
t 0 barcha moddalar uchun bir xil, chunki ular tashuvchi gaz bilan birga uning harakatining chiziqli tezligi u 0 bilan ustun bo'ylab harakatlanadi. Moddalarning sorblangan holatda saqlanishi ajratilgan moddalar molekulalarining suyuq plyonka molekulalari (bo'linish xromatografiyasi) yoki qattiq faza yuzasi (adsorbsion xromatografiya) bilan o'zaro ta'siri tufayli sodir bo'lganligi sababli, t R tabiatga bog'liq. statsionar faza. Berilgan statsionar faza bilan o'zaro ta'sir qilish energiyasida farq qiluvchi aralashmaning tarkibiy qismlari turli xil t R qiymatlariga ega bo'ladi. Masalan, uglevodorod hosilalari uchun ushbu o'zaro ta'sirlarning energiyasi uglevodorod zanjirining uzunligi va funktsional guruhlarning mavjudligi bilan belgilanadi; shuning uchun tuzatilgan ushlab turish vaqtining qiymati t R doimiy tajriba sharoitida berilgan moddaning sifat ko'rsatkichidir. : harorat va tashuvchi gazning hajmiy tezligi (w ).
Ustun bo'ylab i-aralash komponentining harakatlanishning o'rtacha chiziqli tezligi u i = l/t u , Qayerda l- ustun uzunligi, asosiy tenglama bilan tavsiflanadi:
4.2
u 0 - tashuvchi gaz tezligi;
- Genri koeffitsienti, ya'ni. i-moddaning statsionar va gaz fazalari orasidagi taqsimot koeffitsienti;
C a va C - mos ravishda muvozanatdagi ushbu fazalardagi moddaning konsentratsiyasi;
faza nisbati deyiladi va sorbsiya sodir bo'ladigan statsionar fazaning V a hajmining ustundagi harakatlanuvchi (gaz) faza hajmiga nisbatiga tengdir. V = wt o., w – tashuvchi gazning hajmli tezligi
.
Aralashmaning turli moddalari uchun Gi bir-biridan farq qilganligi sababli, ularning ustun bo'ylab harakatlanishi turli xil o'rtacha tezliklarda sodir bo'ladi, bu ularning ajralishiga olib keladi. So'rilmaydigan moddalar, shuningdek, tashuvchi gaz, t 0 vaqtida ustunning butun uzunligi bo'ylab harakatlanadi. Shunday qilib,
, 4.Z
bular. 
, 4.4
Qayerda
, 4.5
O'ng va chap tomonlarni ko'paytirish w, olamiz
, 4.6
V R- tuzatilgan saqlash hajmi , faqat ustundagi statsionar fazaning hajmiga va Genri koeffitsientiga bog'liq. Ikki komponentning nisbiy saqlangan hajmi 1 va 2 teng, Va ga bog'liq emas, faqat moddalarning tabiati va haroratga bog'liq.
, 4.7
Shunday qilib, nisbiy ushlab turish hajmi moddaning t u, t R va V R bilan solishtirganda eng ko'p takrorlanadigan sifat ko'rsatkichidir.
Oddiy L/O interfeysi suv (V) va moy (M) o'rtasidagi chegaradir - bir-biriga yaqinligi yo'q yoki zaif bo'lgan komponentlar. Bu chegara L/G interfeysi uchun kuzatilgandek keskin bo'lmasa ham, juda aniq ifodalangan (1-rasm). Bir fazani (kichik tomchilar shaklida) boshqasiga tarqatish orqali umumiy kontakt yuzasining oshishi sekin sodir bo'ladi, dastlabki fazalarga teskari o'tish tez sodir bo'ladi va teskari jarayonning harakatlantiruvchi kuchi sirtni kamaytirish tendentsiyasidir. va sirt energiyasini kamaytiradi. Tizimga qo'shilgan difil moddalar (masalan, yog 'kislotalari) L/L interfeysida shunday taqsimlanadiki, molekulaning turli qismlarining turli fazalarga yaqinligi sirt erkin energiyasining pasayishiga olib keladi va interfeysni barqarorlashtiradi. L / G va L / L interfeyslarida molekulalarning tarqalish turlari o'rtasidagi o'xshashlikni rasmda ko'rish mumkin. 4,a,b; asosiy farq - yog 'qatlamida sirt faol moddalar molekulalarining mavjudligi. Surfaktantning taqsimlanishi rasmda ko'rsatilgan. 4b suvdagi moy (O/W) yoki moydagi suv (W/O) emulsiyalariga teng darajada qo'llaniladi, shuning uchun ikkala turdagi emulsiyalar (yoki dispersiyalar) mos keladigan sirt faol moddalar bilan barqarorlashadi.
50. Qattiq jismlar yuzasida gazlarning adsorbsiyasi.
51. Eritmalardan adsorbsiya. Ion almashinuvi.
Eritmadagi erigan moddalarning adsorbsion izotermalari tashqi ko'rinishi bo'yicha gazlar uchun adsorbsion izotermalarga o'xshaydi; suyultirilgan eritmalar uchun bu izotermlar, agar eritmadagi erigan moddaning muvozanat konsentratsiyasini ularga almashtirsak, Freundlix yoki Lengmyur tenglamalari bilan yaxshi tavsiflanadi. Biroq, eritmalardan adsorbsiya gaz adsorbsiyasiga nisbatan ancha murakkab hodisadir, chunki erituvchining adsorbsiyasi ko'pincha erigan moddaning adsorbsiyasi bilan bir vaqtda sodir bo'ladi.
Elektrolitlarning suvli eritmalaridan adsorbsiya, qoida tariqasida, qattiq adsorbentdagi eritmadan asosan bir turdagi ionlar adsorbsiyalanadigan tarzda sodir bo'ladi. Anion yoki kation eritmasidan imtiyozli adsorbsiya adsorbent va ionlarning tabiati bilan belgilanadi. Elektrolitlar eritmalaridan ionlarning adsorbsiyalanish mexanizmi har xil bo'lishi mumkin; ionlarning almashinuvi va o'ziga xos adsorbsiyasini ajrata oladi.
Ion almashinuvi - elektrolitlar eritmasi va qattiq (ion almashinuvchi) o'rtasida ionlarning ekvivalent almashinuvining teskari jarayoni. Ion almashinuvchilari (ion almashinuvchilari) elektrolitlar eritmalari bilan aloqa qilganda ion almashinuviga qodir moddalardir. Almashilgan ionlarning belgisiga ko'ra, kation almashinuvchilari va anion almashinuvchilari farqlanadi. Kation almashtirgichda atrof-muhit bilan almashinishga qodir bo'lgan anion guruhlar va kationlar mavjud. Ion almashinuvi adsorbsiya bilan ba'zi o'xshashliklarga ega - erigan moddaning ionlarining konsentratsiyasi qattiq jism yuzasida sodir bo'ladi.
52. Dispers sistemalarni olish va tozalash usullari.
Dispers sistema - bu bir moddaning boshqa muhitda tarqalgan va zarrachalar va dispersiya muhiti o'rtasida faza chegarasi mavjud bo'lgan tizim. Dispers tizimlar dispers faza va dispersion muhitdan iborat.
Dispers faza muhitda tarqalgan zarralardir. Uning belgilari: dispersiya va intervalgacha.
Dispersion muhit - dispers faza joylashgan moddiy muhit. Uning belgisi davomiylikdir.
Dispersiya usuli. Qattiq moddalarni berilgan dispersiyaga mexanik maydalashdan iborat; ultratovush tebranishlari bilan dispersiya; o'zgaruvchan va to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida elektr dispersiyasi. Dispersiya usulida dispers tizimlarni olish uchun mexanik qurilmalar keng qo'llaniladi: maydalagichlar, tegirmonlar, ohaklar, rulolar, bo'yoqlarni maydalagichlar, silkitgichlar. Suyuqliklar nozullar, maydalagichlar, aylanadigan disklar va sentrifugalar yordamida atomizatsiya qilinadi va püskürtülür. Gazlarning tarqalishi asosan ularni suyuqlik orqali pufaklash orqali amalga oshiriladi. Ko'pikli polimerlarda, ko'pikli betonda va ko'pikli gipsda gazlar yuqori haroratlarda yoki kimyoviy reaktsiyalarda gaz chiqaradigan moddalar yordamida ishlab chiqariladi.
Dispersiya usullarining keng qo'llanilishiga qaramay, ulardan zarracha o'lchami -100 nm bo'lgan dispers tizimlarni olish mumkin emas. Bunday tizimlar kondensatsiya usullari bilan olinadi.
Kondensatsiya usullari molekulyar yoki ion holatidagi moddalardan dispers faza hosil qilish jarayoniga asoslanadi. Ushbu usul uchun zaruriy talab kolloid tizimni olish kerak bo'lgan o'ta to'yingan eritmani yaratishdir. Bunga ma'lum fizik yoki kimyoviy sharoitlarda erishish mumkin.
Kondensatsiyaning fizik usullari:
1) adiabatik kengayish paytida suyuqlik yoki qattiq moddalarning bug'larini sovutish yoki ularni katta hajmdagi havo bilan aralashtirish;
2) erituvchini eritmadan bosqichma-bosqich olib tashlash (bug'lash) yoki uni dispers modda kamroq eriydigan boshqa erituvchi bilan almashtirish.
Shunday qilib, jismoniy kondensatsiya havodagi qattiq yoki suyuq zarralar, ionlar yoki zaryadlangan molekulalar (tuman, tutun) yuzasida suv bug'ining kondensatsiyasini anglatadi.
Erituvchini almashtirish dastlabki eritmaga boshqa suyuqlik qo‘shilganda zol hosil bo‘lishiga olib keladi, u asl erituvchi bilan yaxshi aralashadi, lekin erigan modda uchun yomon erituvchi hisoblanadi.
Kimyoviy kondensatsiya usullari turli reaktsiyalarni bajarishga asoslangan bo'lib, buning natijasida erimagan modda o'ta to'yingan eritmadan cho'kadi.
Kimyoviy kondensatsiya nafaqat almashinuv reaktsiyalariga, balki oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalariga, gidrolizga va boshqalarga ham asoslanishi mumkin.
Dispers tizimlarni peptizatsiya yo'li bilan ham olish mumkin, u zarralari allaqachon kolloid o'lchamlarga ega bo'lgan cho'kindilarni kolloid "eritma" ga aylantirishdan iborat. Peptizatsiyaning quyidagi turlari ajratiladi: cho'kmani yuvish orqali peptizatsiya; sirt faol moddalar bilan peptizatsiya; kimyoviy peptizatsiya.
Termodinamik nuqtai nazardan eng foydali usul dispersiyadir.
Tozalash usullari:
Dializ - sof erituvchi bilan yuvilgan yarim o'tkazuvchan membranalar yordamida zollarni aralashmalardan tozalash.
Elektrodializ - bu elektr maydoni ta'sirida tezlashtirilgan dializ.
Ultrafiltratsiya - dispersion muhitni past molekulyar aralashmalar bilan birga yarim o'tkazuvchan membrana (ultrafiltr) orqali bosish orqali tozalash.
53. Dispers sistemalarning malekulyar-kinetik va optik xossalari: Braun harakati, osmotik bosim, diffuziya, sedimentatsiya muvozanati, sedimentatsiya tahlili, dispers sistemalarning optik xossalari.
Barcha molekulyar kinetik xususiyatlar molekulalarning o'z-o'zidan harakatlanishi natijasida yuzaga keladi va Broun harakati, diffuziya, osmoz va cho'kma muvozanatida namoyon bo'ladi.
Broun harakati - bu dispersion muhit molekulalarining ta'siri tufayli suyuqlik yoki gazda to'xtatilgan kichik zarralarning barcha yo'nalishlarda doimiy, xaotik, bir xil ehtimoliy harakati. Braun harakati nazariyasi tasodifiy kuchning o'zaro ta'siri g'oyasiga asoslangan bo'lib, u molekulalarning ta'sirini, vaqtga bog'liq kuchni va dispers fazaning zarralari dispers muhitda harakatlanayotganda ishqalanish kuchini tavsiflaydi. ma'lum tezlik.
Tarjima harakatidan tashqari, tartibsiz shakldagi ikki o'lchovli zarralar (iplar, tolalar, yoriqlar) uchun xos bo'lgan aylanish harakati ham mumkin. Broun harakati yuqori dispers sistemalarda eng yaqqol namoyon bo`ladi va uning intensivligi dispersiyaga bog`liq.
Diffuziya - bu moddaning yuqori konsentratsiyali hududdan pastroq kontsentratsiyali hududga o'z-o'zidan tarqalishi. Quyidagi turlar ajralib turadi:
1.) molekulyar
3) kolloid zarrachalar.
Gazlarda diffuziya tezligi eng yuqori, qattiq jismlarda esa eng kam.
Osmotik bosim - bu erituvchining membrana orqali o'tishining oldini olish uchun zarur bo'lgan eritma ustidagi ortiqcha bosim. OD sof erituvchi eritma tomon yoki ko'proq suyultirilgan eritmadan ko'proq konsentratsiyaga o'tganda yuzaga keladi va shuning uchun erigan va erituvchining konsentratsiyasi bilan bog'liq. Osmotik bosim dispers faza (erigan modda) gaz shaklida bir xil haroratda kolloid tizim (eritma) bilan bir xil hajmni egallagan bo'lsa, hosil qiladigan bosimga teng.
Sedimentatsiya - tortishish kuchi ta'sirida dispers fazani cho'kindi shaklida ajratish bilan dispers tizimlarni ajratish. Dispers sistemalarning cho’ktirish qobiliyati ularning cho’kindi barqarorligining ko’rsatkichidir. Ajratish jarayonlari heterojen suyuqlik tizimi bo'lgan ba'zi tabiiy yoki sun'iy ravishda tayyorlangan mahsulotdan u yoki bu komponentni u yoki bu komponentdan ajratib olish zarur bo'lganda qo'llaniladi. Ba'zi hollarda tizimdan qimmatbaho komponent chiqariladi, boshqalarida esa kiruvchi aralashmalar chiqariladi. Umumiy ovqatlanishda dispers tizimlarni ajratish jarayonlari shaffof ichimliklar olish, bulonni tozalash va go'sht zarralaridan ozod qilish zarur bo'lganda kerak bo'ladi.
O'z yo'lida dispers fazaning zarralari bilan to'qnash kelgan yorug'lik nurining xatti-harakati yorug'lik to'lqin uzunligining nisbati va zarrachalarning o'lchamiga bog'liq. Agar zarracha kattaligi yorug'likning to'lqin uzunligidan katta bo'lsa, u holda yorug'lik zarrachalar yuzasidan ma'lum bir burchak ostida aks etadi. Bu hodisa suspenziyalarda kuzatiladi. Agar zarracha kattaligi yorug'lik to'lqin uzunligidan kichik bo'lsa, u holda yorug'lik tarqaladi.
molekulasida uzunlikdagi uglevodorod radikali bo'lgan organik modda. Ushbu qoidaga ko'ra, uglevodorod radikalining uzunligi bir CH 2 guruhiga ko'payishi bilan moddaning sirt faolligi o'rtacha 3,2 marta ortadi."Duklos-Traube qoidasi" maqolasi haqida sharh yozing
Eslatmalar
K:Vikipediya:Alohida maqolalar (turi: koʻrsatilmagan)Duclos-Traube qoidasini tavsiflovchi parcha
Va karavotga chiqib, toza yostiqlar ostidan hamyonini chiqarib, sharob olib kelishni buyurdi."Ha, sizga pul va xatni bering", deb qo'shimcha qildi u.
Rostov xatni oldi va pulni divanga tashlab, ikki qo‘lini stolga suyab, o‘qiy boshladi. U bir necha satrlarni o‘qib, Bergga jahl bilan qaradi. Uning nigohiga duch kelgan Rostov yuzini xat bilan yopdi.
"Ammo ular sizga katta miqdorda pul yuborishdi", dedi Berg divanga bosilgan og'ir hamyonga qarab. "Biz maosh bilan yo'limizni shunday qilamiz, graf." Men sizga o'zim haqimda aytib beraman ...
"Bo'ldi, azizim Berg, - dedi Rostov, - uydan xat olganingizda va siz hamma narsani so'rashni xohlagan odamingiz bilan uchrashganingizda va men shu erda bo'laman, sizni bezovta qilmaslik uchun hozir ketaman. ”. Eshiting, iltimos, bir joyga boring, bir joyga ... do'zaxga! — deb qichqirdi va darrov yelkasidan ushlab, yuziga mehr bilan tikilib, shekilli, gapidagi qo‘pollikni yumshatishga urinib, qo‘shib qo‘ydi: — bilasizmi, jahl qilmang; azizim, azizim, men buni chin yurakdan aytaman, xuddi eski do'stimizdek.
"Oh, rahm-shafqat uchun, graf, men juda tushundim", dedi Berg va o'rnidan turib, o'ziga o'zi og'ir ovozda gapirdi.
"Siz egalariga borasiz: ular sizni chaqirishdi", deb qo'shimcha qildi Boris.
Berg dog'siz va dog'siz toza palto kiydi, Aleksandr Pavlovich kiygandek oyna oldida chakkalarini paqirladi va Rostovning ko'rinishidan uning paltosi ko'rinib qolganiga ishonch hosil qilib, yoqimli kayfiyat bilan xonadan chiqib ketdi. tabassum.
- Oh, men qanday qo'pol odamman! – dedi Rostov xatni o‘qib.
- Nima edi?
- Oh, men qanday cho'chqamanki, men ularni hech qachon yozmagan va qo'rqitmaganman. "Oh, men qanday cho'chqaman", deb takrorladi u, birdan qizarib ketdi. - Xo'sh, keling, Gavriloga vino olib kelaylik! Xo'sh, mayli, qilaylik! - u aytdi…
Qarindoshlarning maktublarida shahzoda Bagrationga tavsiyanoma ham bor edi, uni Anna Mixaylovnaning maslahati bilan keksa grafinya do'stlari orqali olib, o'g'liga jo'natib, uni o'z maqsadi va foydalanishi uchun olishni so'ragan. bu.
- Bu bema'nilik! "Menga bu juda kerak", dedi Rostov xatni stol ostiga tashlab.
- Nega tashlab ketding? - so'radi Boris.
— Qanaqadir tavsiyanoma, xatda nima bor!
- Xatda nima yozilgan? – dedi Boris yozuvni olib o‘qib. – Bu xat sizga juda zarur.
"Menga hech narsa kerak emas va men hech kimga adyutant sifatida bormayman."
- Nimadan? - so'radi Boris.
- Kambag'al pozitsiya!
FIZIKK VA KOLLOIDAL KIMYO
Janubiy Federal Universiteti (RSU) Biologiya fakulteti talabalari uchun ma'ruza matnlari
4.1 Yuzaki Hodisalar VA ADSORPSIYA
4.1.2 Eritma-bug interfeysida adsorbsiya
Suyuq eritmalarda sirt tarangligi s erigan moddaning konsentratsiyasiga bog'liq. Shaklda. 4.1-rasmda sirt tarangligining eritma konsentratsiyasiga uchta mumkin bo'lgan bog'liqligi (sirt tarangligi izotermlari deb ataladi) keltirilgan. Erituvchiga qo'shilishi sirt tarangligini kamaytiradigan moddalar deyiladi sirt faol moddasi(sirt faol moddalar), qo'shilishi sirt tarangligini oshiradigan yoki o'zgartirmaydigan moddalar - sirt faol emas(PIAV).
Guruch. 4.1 Yuzaki izotermalar Guruch. 4.2 Adsorbsiya izotermasi
PIAV (1, 2) va sirt faol moddasi eritmalarining eritma-bug' interfeysidagi kuchlanishi
Surfaktant (3)
Sirt tarangligining kamayishi va shuning uchun sirt energiyasi suyuqlik-bug' interfeysida sirt faol moddalarning adsorbsiyasi natijasida yuzaga keladi, ya'ni. eritmaning sirt qatlamidagi sirt faol moddaning kontsentratsiyasi eritmaning chuqurligidan kattaroq bo'lishi.
Eritma-bugʻ interfeysida adsorbsiyaning miqdoriy oʻlchovi hisoblanadi sirt ortiqcha G (gamma), sirt qatlamidagi erigan moddaning mollari soniga teng. Erigan moddaning adsorbsiyasi (sirt ortiqcha) va eritma konsentratsiyasining oshishi bilan eritma sirt tarangligining o'zgarishi o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlik aniqlanadi. Gibbsning adsorbsion izotermasi:
Sirt faol moddaning adsorbsion izotermasi grafigi rasmda ko'rsatilgan. 4.2. (IV.5) tenglamadan kelib chiqadiki, jarayonning yo'nalishi - sirt qatlamidagi moddaning konsentratsiyasi yoki aksincha, uning suyuqlik fazasi hajmida mavjudligi - d s / dy hosilasi belgisi bilan aniqlanadi. . Ushbu hosilaning manfiy qiymati sirt qatlamida moddaning to'planishiga (G > 0), ijobiy qiymat eritmaning asosiy qismidagi konsentratsiyasiga nisbatan sirt qatlamidagi moddaning past konsentratsiyasiga to'g'ri keladi.
g = –d s /dS qiymati erigan moddaning sirt faolligi deb ham ataladi. Sirt faol moddaning ma'lum konsentratsiyadagi C1 sirt faolligi C = C1 nuqtada sirt tarangligi izotermasiga teginish bilan grafik tarzda aniqlanadi; bu holda sirt faolligi son jihatdan tangensning konsentratsiya o'qiga moyillik burchagi tangensiga teng bo'ladi:
Konsentratsiyaning oshishi bilan sirt faol moddaning sirt faolligi pasayganini sezish oson. Shuning uchun moddaning sirt faolligi odatda cheksiz kichik eritma konsentratsiyasida aniqlanadi; bunda uning g o bilan belgilangan qiymati faqat sirt faol moddasi va erituvchining tabiatiga bog'liq. Organik moddalarning suvli eritmalarining sirt tarangligini o'rganishda Traube va Duclos sirt faol moddalarning gomologik qatori uchun quyidagi empirik qoidani o'rnatdilar:
Har qanday gomologik seriyalarda past konsentratsiyalarda uglerod zanjirini bitta CH 2 guruhiga uzaytirish sirt faolligini 3-3,5 marta oshiradi.
Yog 'kislotalarining suvli eritmalari uchun sirt tarangligining konsentratsiyaga bog'liqligi empirik tarzda tavsiflanadi. Shishkovskiy tenglamasi :
(IV.6a)
Bu erda b va K empirik konstantalar bo'lib, b qiymati butun gomologik qator uchun bir xil bo'ladi va K ning qiymati qatorning har bir keyingi a'zosi uchun 3 - 3,5 marta ortadi.
Guruch. 4.3 Sirt qatlamidagi sirt faol moddalar molekulalarining yo'nalishini cheklash
Ko'pgina sirt faol moddalarning molekulalari difil tuzilishga ega, ya'ni. tarkibida ham qutbli guruh, ham qutbsiz uglevodorod radikali mavjud. Bunday molekulalarning sirt qatlamida joylashishi, agar molekulalarning qutbli guruhi qutbli fazaga (qutbli suyuqlik), qutbsiz guruh esa qutbsiz fazaga (gaz yoki bo'lmagan) yo'naltirilgan bo'lsa, energiya jihatidan eng qulaydir. qutbli suyuqlik). Past eritma konsentratsiyasida issiqlik harakati sirt faol moddalar molekulalarining yo'nalishini buzadi; kontsentratsiya ortishi bilan adsorbsion qatlam to'yingan bo'ladi va interfeysda "vertikal" yo'naltirilgan sirt faol moddalar molekulalari qatlami hosil bo'ladi (4.3-rasm). Bunday monomolekulyar qatlamning hosil bo'lishi sirt faol modda eritmasining sirt tarangligining minimal qiymatiga va G adsorbsiyaning maksimal qiymatiga mos keladi (4.1-4.2-rasm); eritmadagi sirt faol moddalar konsentratsiyasining yanada oshishi bilan sirt tarangligi va adsorbsiya o'zgarmaydi.
Mualliflik huquqi © S. I. Levchenkov, 1996 - 2005.
Kimyogar uchun qo'llanma 21
Kimyo va kimyoviy texnologiya
Duclos Traube, hukmronlik
Duklos-Traub qoidasini tuzing va uning fizik ma’nosini tushuntiring. Bu qoida sirt plyonkalarining qaysi tuzilishi uchun kuzatiladi?Bu qoidaning teskariligi nima?
Duclosning jismoniy ma'nosi - Traube qoidasi
Kolloid sirt faol moddalar yuqori sirt faolligini namoyish etadi, bu asosan uglevodorod radikalining uzunligiga bog'liq. Radikal uzunligini bir guruhga oshirish. -CH2- sirt faolligining taxminan 3,2 barobar oshishiga olib keladi (Duklos-Traube qoidasi). Bu qoida, asosan, haqiqiy eriydigan sirt faol moddalar uchun kuzatiladi. Sirt faolligi tizimning cheksiz suyultirilishi bilan aniqlanganligi sababli, uning uglevodorod radikalining uzunligiga bog'liqligini tushuntirish oson. Radikal qancha uzun bo'lsa, sirt faol moddaning molekulasi suvli eritmadan shunchalik kuchliroq chiqariladi (eritma kamayadi.
Olingan r(n-N)/G(u) nisbati Duclos-Traube qoidasini aks ettiradi.
Bu qoida faqat sirt faol moddalarning suvli eritmalari uchun amal qiladi. Sirt faol moddalarning qutbsiz erituvchilardagi eritmalari uchun sirt faolligi, aksincha, uglevodorod radikalining uzunligi ortishi bilan kamayadi (Duklos-Traube qoidasini o'zgartirish).
Sirt tarangligining konsentratsiyaga bog'liqligining barcha xilma-xilligi uch turdagi egri chiziqlar bilan ifodalanishi mumkin (43-rasm). Sirt faol moddalar (sirt faol moddalar) 1-turdagi egri chiziqlar bilan tavsiflanadi. Sirt faol moddalar erituvchiga nisbatan kamroq qutbga ega va erituvchiga nisbatan pastroq sirt tarangligiga ega. Erituvchi molekulalari va sirt faol moddalar molekulalari orasidagi o'zaro ta'sirning intensivligi erituvchi molekulalari orasidagidan kamroq. Suvga nisbatan qutbli erituvchi, sirt faol moddalar uglevodorod radikali (gidrofobik yoki oleofil qism) va qutb guruhi (gidrofil qismi) karboksilik kislotalar, ularning tuzlari, spirtlari, aminlaridan tashkil topgan organik birikmalardir. Molekulaning bunday difil tuzilishi sirt faol moddalarga xos xususiyatdir. Doimiy dipol momentga ega bo'lmagan uglevodorod zanjirlari hidrofobik bo'lib, suv molekulalari bilan bir-biriga qaraganda kamroq kuchli ta'sir qiladi va sirtga suriladi. Shuning uchun qutbli guruhga ega bo'lmagan organik moddalar (masalan, parafinlar, naftenlar) suvda amalda erimaydi. -OH, -COOH, -NH va boshqalar kabi qutbli guruhlar suvga yuqori yaqinlikka ega, yaxshi gidratlanadi va molekulada bunday guruhning mavjudligi sirt faol moddaning eruvchanligini belgilaydi. Shunday qilib, sirt faol moddaning suvda eruvchanligi uglevodorod radikalining uzunligiga bog'liq (gomologik qatorda eruvchanlik uzunligi ortishi bilan kamayadi). Masalan, i - C4 karboksilik kislotalar suvda cheksiz eriydi; C5 - C12 kislotalarning eruvchanligi C atomlari sonining ko'payishi bilan sezilarli darajada kamayadi va uglevodorod zanjiri uzunligi i2 dan ortiq bo'lsa, ular amalda erimaydi. Sirt faol modda molekulasining uglevodorod radikali uzunligining bir CHa guruhiga oshishi sirt faolligining 3,2-3,5 marta oshishiga olib keladi (bu qoida Dyuklos-Traub qoidasi deb ataladi).
Langmurning adsorbsiya haqidagi g'oyalari, shuningdek, Shishkovskiy tenglamasi kabi, quyi yog'li kislotalarning eritmalari uchun eksperimental ravishda o'rnatilgan taniqli Dyuklos-Traub qoidasini (1878) tushuntirishga imkon beradi. Ushbu qoidaga ko'ra, bir xil A ga to'g'ri keladigan ikkita qo'shni gomologlar kontsentratsiyasining nisbati doimiy va taxminan 3,2 ga teng. Xuddi shunday xulosaga Shishkovskiy tenglamasi asosida ham erishish mumkin. (4.42) ning n va (n + 1) gomologlari uchun bizda mavjud
Tenglama (39) sirt-Boy faolligining to'g'ridan-to'g'ri to'yingan uglevodorod radikalining uzunligiga bog'liqligini aniqlaydi va mohiyatan Duklos-Traube qoidasi deb nomlanuvchi naqshni o'z ichiga oladi. Darhaqiqat, seriyaning (n+1)-chi hadi uchun biz yozishimiz mumkin
(42) tenglamaga muvofiq, Duclos - Trauber qoidasi p koeffitsientining qiymati LS o'sish qiymatiga bog'liq. Bu qiymatning pasayishi gomologlarning sirt faolligidagi farqning pasayishiga olib keladi va aksincha.
Lengmyurning fikricha, Dyuklo-Traub qoidasini quyidagicha asoslash mumkin. Faraz qilaylik, sirt qatlamining qalinligi O. Keyin bu qatlamdagi o'rtacha konsentratsiya G/0 bo'ladi. Termodinamikadan ma'lumki, gazni Fi hajmidan Vit hajmigacha siqish uchun zarur bo'lgan maksimal ish A quyidagicha ifodalanishi mumkin.
Munosabatlar (VI. 37) Dyuklos-Traub qoidasini aks ettiradi. Bu doimiy qiymat va 20 ° C da suvli eritmalar uchun u 3,2 ni tashkil qiladi. 20 ° C dan boshqa haroratlarda doimiy qiymat turli qiymatlarga ega. Yuzaki faollik, shuningdek, Langmyur tenglamasiga (yoki Shishkovskiy tenglamasiga) kiritilgan doimiyga mutanosibdir, chunki Kg = KAoo (III. 17) va monoqatlamning Loo-sig'imi berilgan gomologik qator uchun doimiydir. Organik muhitlar uchun Duclos-Traube qoidasi qo'llaniladi: sirt faolligi uglevodorod radikalining uzunligi oshishi bilan kamayadi.
(76) va (77) tenglamalar Dklos-Traub qoidasini ifodalovchi (39) tenglamaga o'xshashligini ko'rish oson. Bu sirt faol moddalar eritmalarining massaviy va sirt xususiyatlari o'rtasidagi bog'liqlikni ko'rsatadi va adsorbsiya va miselizatsiya hodisalarining umumiyligini ta'kidlaydi. Haqiqatan ham, sirt faol moddalarning gomologik seriyasida CMC qiymati sirt faolligi bilan taxminan teskari o'zgaradi, shuning uchun qo'shni homologlarning CMC nisbati Duclos-Traube qoidasi koeffitsientiga to'g'ri keladi.
Bu tenglamadan ko'rinib turibdiki, uglevodorod zanjiri CH2 guruhi tomonidan uzaytirilganda adsorbsiya ishi doimiy miqdorga ortishi kerak. Bu shuni anglatadiki, faqat Duclos-Traube qoidasi kuzatiladigan past konsentratsiyalarda zanjirdagi barcha CHa guruhlari sirtga nisbatan bir xil pozitsiyani egallaydi, bu faqat zanjirlar sirtga parallel joylashganida mumkin, ya'ni. ular ustiga yotishadi. Sirt faol moddalar molekulalarining sirt qatlamidagi yo'nalishi masalasiga keyinroq ushbu bo'limda qaytamiz.
Ya'ni G teskari proportsionaldir.Endi Dyuklos-Traub qoidasi quyidagicha yoziladi.
Duclos-Traube qoidasi, yuqorida ifodalanganidek, xona haroratiga yaqin haroratlarda qondiriladi. Yuqori haroratlarda 3,2 nisbat kamayadi, birlikka moyil bo'ladi, chunki harorat oshishi bilan molekulalarning desorbsiyasi natijasida sirt faolligi pasayadi va gomologlarning sirt faolligi o'rtasidagi farq tekislanadi.
Biroq, bu tushuntirish bir xil ob'ektlar bo'yicha o'lchangan Goo qiymatlari molekulalarning yotgan joyiga emas, balki turgan joyiga to'g'ri kelishiga zid keladi, buning natijasida ular n dan deyarli mustaqildir. Ushbu qarama-qarshilikni bartaraf etish uchun taxmin qilish kerak. qatlam oz miqdorda to'ldirilganda, Dyuklos-Traub qoidasi bajarilganda, adsorbsiyalangan molekulalar sirtda yotadi va ularning zichligi oshgani sayin, ular asta-sekin ko'tariladi. Ammo bunday talqin Langmuir izotermasining qat'iy qo'llanilishi bilan mos kelmasligi aniq, bunda Goo adsorbsion qatlamni to'ldirish darajasidan qat'iy nazar doimiy qiymat hisoblanadi.
Yog 'kislotalarining gomologik qatori uchun Dyuklos-Traube qoidasi qay darajada kuzatilganligini Jadvaldagi ma'lumotlardan ko'rish mumkin. V, 4. Duklo-Traub qoidasi nafaqat yog 'kislotalari, balki boshqa gomologik qatorlar - spirtlar, aminlar va boshqalar uchun ham kuzatiladi.
Dyuklos-Traub qoidasining yana bir formulasi shundan iboratki, arifmetik progressiyada yog 'kislotalari zanjirining uzunligi ortganda, geometrik progressiyada sirt faolligi ortadi. Xuddi shunday nisbat molekula cho'zilganida va jA qiymati uchun kuzatilishi kerak, chunki etarli darajada past konsentratsiyalarda moddalarning sirt faolligi o'ziga xos kapillyar konstantaga proportsionaldir.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, Dyuklos-Traube qoidasi faqat sirt faol moddalarning suvli eritmalari uchun kuzatiladi. Bir xil moddalarning qutbsiz erituvchilardagi eritmalari uchun Duklos-Traube qoidasi qo'llaniladi, chunki ortib borishi bilan.
Birinchi taxmin sifatida shuni ham taxmin qilishimiz mumkinki, muhit adsorbentni qanchalik yaxshi eritsa, bu muhitda adsorbsiya shunchalik yomon bo'ladi. Bu holat Dyuklo-Traub hukmronligini bekor qilish sabablaridan biridir. Shunday qilib, uglevodorod muhitidan (masalan, benzoldan) gidrofil adsorbentda (masalan, silikagel) yog' kislotasining adsorbsiyasi sodir bo'lganda, adsorbsiya kislotaning molekulyar og'irligi oshishi bilan oshmaydi Duclos-Traube qoidasi, lekin kamayadi, chunki yuqori yog'li kislotalar qutbsiz muhitda ko'proq eriydi.
Ko'rinib turibdiki, silliq yuzalarga ega bo'lgan g'ovak bo'lmagan adsorbentlarda Dyuklos-Traube qoidasining bunday o'zgarishi kuzatilmaydi.
Dyuklos-Traube qoidasi
Eriydigan sirt faol moddalar uchun Duclos-Traube qoidasi suyultirilgan eritmalardan sirt qatlamlarining maksimal to'yinganligigacha bo'lgan keng konsentratsiyalarda qondiriladi. Bunday holda, Traube koeffitsienti sirt qatlamining to'yinganligiga mos keladigan kontsentratsiyalar nisbati sifatida ifodalanishi mumkin.
Dyuklo-Traub qoidasi muhim nazariy va amaliy ahamiyatga ega. Bu yuqori faol uzun zanjirli sirt faol moddalar sintezi uchun to'g'ri yo'nalishni ko'rsatadi.
Duklos-Traub qoidasi qanday shakllantirilgan Uni qanday yozish mumkin Uglerod atomlari soni n va n- bo'lgan ikkita qo'shni gomologning sirt taranglik izotermalari qanday ko'rinishga ega
Shishkovskiy tenglamasiga kiritilgan konstantalar va sirt faol moddalar molekulalarining tuzilishi o'rtasidagi bog'liqlikni Duclos va Traube tomonidan o'rnatilgan naqshga murojaat qilish orqali aniqlash mumkin. Duklo sirt faol moddalarning gomologik qatordagi suvning sirt tarangligini kamaytirish qobiliyati uglerod atomlari sonining ko'payishi bilan ortib borishini aniqladi. Traube Duklosning kuzatishlarini to'ldirdi. Ushbu tadqiqotchilar tomonidan topilgan sirt faolligi va uglerod atomlari soni o'rtasidagi bog'liqlik Dyuklos-Traube qoidasi deb nomlandi: arifmetik progressiyadagi gomologik qatordagi uglerod atomlari sonining ko'payishi bilan sirt faolligi geometrik ravishda ortadi va ko'payishi. molekulaning bir CH3 guruhi bo'yicha uglevodorod qismi sirt faolligining taxminan 3-3,5 barobar ortishiga to'g'ri keladi (o'rtacha 3,2 marta).
Duclos-Traube qoidasi past eritma konsentratsiyasida eng aniq amal qiladi. Shunung uchun
Duklos-Traube qoidasidan muhim xulosa kelib chiqadi: adsorbsion qatlamning maksimal to'yinganligida molekula maydoni bitta homolog qatorda doimiy bo'lib qoladi.
Alifatik qaytariladigan raqobatbardosh inhibitorlar. Shakldan ko'rinib turibdiki. 37, faol markazning sorbsiya joyi inhibitor molekulasidagi (alkanollar) alifatik zanjirning tuzilishiga nisbatan past o'ziga xosdir. Alifatik zanjirning normal yoki tarmoqlangan bo'lishidan qat'i nazar, alkanol KOHning faol o'rnida teskari bog'lanish samaradorligi K guruhining yalpi hidrofobikligi bilan belgilanadi.Ya'ni, log i ning mustahkamligini tavsiflovchi qiymati. murakkab, suv va standart organik faza (n-oktanol) o'rtasida bu birikmalarning 1 P tarqalish darajasi bilan chiziqli (birlikka yaqin qiyalik bilan) ortadi. CHa guruhini suvdan faol markaz muhitiga o'tkazishning erkin energiyasidagi o'sishning kuzatilgan qiymati taxminan -700 kal / mol (2,9 kJ / mol) ni tashkil qiladi (homolog qatorning quyi a'zolari uchun). Bu qiymat kolloid kimyoda ma'lum bo'lgan Duklos-Traube qoidasidan kelib chiqadigan erkin energiya o'sishi qiymatiga yaqin va suyuq CHa guruhining suvdan suvsiz (gidrofobik) ga o'tishdagi erkin energiyasiga xosdir. o'rta. Bularning barchasi ximotripsin faol markazining hidrofobik mintaqasini oqsil globulasining sirt qatlamida joylashgan organik erituvchi tomchisi sifatida ko'rib chiqishga imkon beradi. Bu tomchi yoki gidrofob inhibitorni suvdan interfeysgacha adsorbsiyalaydi yoki biroz chuqurroq joylashgan bo'lib, uni butunlay chiqarib tashlaydi. Hidrofob mintaqaning mikroskopik tuzilishi nuqtai nazaridan, uni mitselning bo'lagi deb hisoblash to'g'riroq bo'ladi, ammo bunday tafsilot keraksiz ko'rinadi, chunki ma'lumki, n- o'tishning erkin energiyasi. alkanlarning suvdan dodesil sulfat mitselining mikroskopik muhitiga oʻtishi bir xil birikmalarning suvdan makroskopik suyuqlik qutbsiz fazaga chiqishining erkin energiyasidan unchalik farq qilmaydi.
Organik fazadan adsorbsiya. Bunday holda, faqat qutbli guruh qo'shni (suvli) fazaga o'tadi. Binobarin, adsorbsiya ishi faqat organik faza va suvdagi qutbli guruhlarning molekulalararo o‘zaro ta’sir qilish energiyasidagi farq, ya’ni organik suyuqlikdan suvga o‘tish jarayonida ularning energiya holatining o‘zgarishi bilan aniqlanadi. Uglevodorod radikallari organik fazada qolganligi sababli, u holda pAAUdaO va organik fazadan adsorbsiya ishi Uo ga teng. Bunday holda, adsorbsiya ishi uglevodorod radikalining uzunligiga bog'liq bo'lmasligi va Duklos-Traube qoidasiga rioya qilmaslik kerak. Haqiqatan ham, eksperimental ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, barcha normal spirtlar va kislotalar parafin uglevodorodlaridan suv bilan chegarada taxminan teng darajada adsorbsiyalanadi. Bu rasmda yaxshi tasvirlangan. 4 . Buyuklik
Binobarin, molekulaning qutbli assimetriyasi qanchalik aniq bo'lsa, birikmaning sirt faolligi shunchalik yuqori bo'ladi. Sirt faol moddalar molekulasining qutbsiz qismining sirt faolligiga ta'siri gomologik qatorlarda eng aniq namoyon bo'ladi (20.1-rasm). G.Duklo bu qolipni kashf etdi, keyinchalik uni P.Traube tomonidan Dyuklos-Traube qoidasi deb nomlangan qoida shaklida aniqroq shakllantirildi.
P qiymati Traube koeffitsienti deb ataladi. Dyuklo-Traub qoidasining nazariy izohini keyinroq I.Langmyur bergan. U ikkita qo‘shni gomologning uglevodorod zanjirlarining suvdan havoga o‘tishidagi energiya ortishini hisoblab chiqdi va bir CH3 guruhining o‘tish energiyasiga mos keladigan farq gomologik qatorda doimiy bo‘lishini va 3 kJ/mol ga yaqin ekanligini aniqladi. Qutbsiz zanjir suvli muhitdan havoga siqib chiqarilgach, suv dipollari ulanadi va tizimning Gibbs energiyasi kamayadi. Shu bilan birga, yuqori qutbli yaqinlikka ega bo'lgan muhitga o'tgan sirt faol moddalar zanjirining Gibbs energiyasi kamayadi.
Sirt faol moddalar zanjiri uzunligining ta'siri. Gomologik ketma-ketlikda sirt faol moddaning molekulyar og'irligi oshishi bilan CMC qiymati sirt faolligiga teskari mutanosib ravishda kamayadi (CCMl 1/0m). Qo'shni homologlar uchun KKM nisbati Duclos-Traube qoidasi (DKM) / (KKM) +1 P = 3,2 koeffitsienti qiymatiga ega.
Lengmyur ko'rsatdiki, Dyuklos-Traube mohket qoidasi bo'yicha guruhning - Hj- massa eritmasidan gaz fazasiga o'tish energiyasini hisoblash mumkin. Haqiqatan ham, b ni adsorbsion muvozanat konstantasi sifatida ko'rib chiqish [p. 61 K ning ekvivalent qiymati uchun K=kJ rost ekanligi aniqlandi, standart reaksiya izotermasi tenglamasiga muvofiq bizda mavjud.
Ushbu atama ko'rsatilgan sahifalarga qarang Duclos Traube, hukmronlik: Kolloid kimyo 1982 (1982) - [54-bet]
Yuzaki faollik. Sirt faol moddalar va sirt faol moddalar. Duklos-Traube qoidasi.
Yuzaki faollik, moddaning interfeysda adsorbsiyalanganda, sirt tarangligini (interfasial kuchlanish) kamaytirish qobiliyati. Adsorbsiya G moddalar va natijada sirt tarangligining pasayishi s kontsentratsiyasi bilan bog'liq Bilan Gibbs tenglamasi (1876) bo'yicha moddaning interfaza yuzasiga adsorbsiyalangan fazadagi moddalar: 
Qayerda R- gaz doimiy, T-abs. harorat (qarang Adsorbsiya). Hosil
moddaning ma'lum bir interfaza chegarasida sirt tarangligini kamaytirish qobiliyatining o'lchovi bo'lib xizmat qiladi va shunday deyiladi. sirt faolligi. Belgilangan G (J. Gibbs sharafiga), J m / mol (Gibbs) bilan o'lchangan.
Sirt faol moddalar (sirt faol moddalar), boshqa faza (suyuqlik, qattiq yoki gazsimon) bilan interfeysdagi suyuqlikdan adsorbsiyasi o'rtachaga olib keladigan moddalar. sirt tarangligini pasaytirish (Qarang: Sirt faolligi). Amaliy nuqtai nazardan eng umumiy va muhim holatda sirt faol moddalarning adsorbsion molekulalari (ionlari) difil tuzilishga ega, ya'ni ular qutbli guruh va qutbsiz uglevodorod radikalidan (difil molekulalardan) iborat. Qutbli muhitdan chiqarilgan uglevodorod radikali qutbsiz fazaga (gaz, uglevodorod suyuqligi, qattiq jismning qutbsiz yuzasi) tomon sirt faolligiga ega. Sirt faol moddaning suvli eritmasida havo bilan chegarada havoga yo'naltirilgan uglevodorod radikallari bo'lgan adsorbsion monomolekulyar qatlam hosil bo'ladi. U to'yingan bo'lsa, sirt qatlamida siqilgan sirt faol modda molekulalari (ionlari) sirtga perpendikulyar (normal orientatsiya) joylashgan.
Adsorbsion qatlamdagi sirt faol moddalarning kontsentratsiyasi suyuqlik hajmiga qaraganda bir necha marta kattaroqdir, shuning uchun suvda ahamiyatsiz bo'lsa ham (og'irlik bo'yicha 0,01-0,1%) sirt faol moddalar interfeysdagi suvning sirt tarangligini kamaytirishi mumkin. havo bilan 72,8 10 -3 dan 25 10 -3 J/m 2 gacha, ya'ni. deyarli uglevodorod suyuqliklarining sirt tarangligiga. Shunga o'xshash hodisa suvli sirt faol moddasi eritmasi va uglevodorod suyuqligi o'rtasidagi interfeysda yuzaga keladi, bu esa emulsiyalar hosil bo'lishi uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi.
Eritmadagi sirt faol moddaning holatiga qarab, haqiqiy eruvchan (molekulyar dispers) va kolloid sirt faol moddalar farqlanadi. Ushbu bo'linishning shartliligi shundaki, bir xil sirt faol moddasi shartlarga va kimyoga qarab ikkala guruhga ham tegishli bo'lishi mumkin. erituvchining tabiati (qutbliligi). Sirt faol moddalarning ikkala guruhi ham fazalar chegaralarida adsorbsiyalanadi, ya'ni ular eritmalarda sirt faolligini ko'rsatadi, faqat kolloid sirt faol moddalar kolloid (mitselyar) fazaning paydo bo'lishi bilan bog'liq bo'lgan ommaviy xususiyatlarni namoyon qiladi. Ushbu sirt faol moddalar guruhlari deyiladi o'lchovsiz miqdorning qiymatida farqlanadi. hidrofilik-lipofil muvozanat (HLB) va nisbati bilan aniqlanadi:
Dyuklos-Traube qoidasi- organik moddaning suvli eritmasining sirt faolligini uning molekulasidagi uglevodorod radikalining uzunligi bilan bog'lovchi munosabat. Bu qoidaga ko'ra, uglevodorod radikalining uzunligi bir CH 2 guruhiga ko'payishi bilan moddaning sirt faolligi o'rtacha 3,2 marta ortadi.Yuza faolligi sirt faol moddalar molekulalarining tuzilishiga bog'liq; ikkinchisi odatda qutbli qismdan (katta dipol momentga ega bo'lgan guruhlar) va qutb bo'lmagan qismdan (alifatik yoki aromatik radikallar) iborat. Organik moddalarning gomologik qatorida suvli eritmaning sirt tarangligini ma'lum darajaga tushirish uchun zarur bo'lgan konsentratsiya uglerod radikalining bir -CH 2 guruhiga ko'payishi bilan 3-3,5 marta kamayadi.
Qoida I. Traube (nemis) rus tomonidan tuzilgan. 1891 yilda ko'plab moddalarning (karboksilik kislotalar, efirlar, spirtlar, ketonlar) suvdagi eritmalari ustida olib borgan tajribalari natijasida. E. Duklosning oldingi tadqiqotlari, ruhan Traube ishiga yaqin bo'lsa-da, konsentratsiyaning aniq bog'liqligini taklif qilmagan, shuning uchun chet el adabiyotida qoida faqat Traube nomi bilan atalgan. . Traube qoidasining termodinamik talqini 1917 yilda I.Langmyur tomonidan berilgan.
Dyuklos-Traube qoidasi
Katta inglizcha-ruscha va ruscha-inglizcha lug'at. 2001 yil.
Dyuklos-Traube qoidasi- Duklos Traube qoidasi: bir xil gomologik qatordagi moddalarning uglerod zanjiri uzunligi ortishi bilan qutbli erituvchidan qutbsiz adsorbentga adsorbsiya uglevodorod zanjirining bir metilen guruhi CH2 ga ortishi bilan taxminan 3 barobar ortadi... ... Kimyoviy atamalar
Duklos hukmronligi- organik moddaning suvli eritmasining sirt faolligini uning molekulasidagi uglevodorod radikalining uzunligi bilan bog'laydigan travmaya bog'liqligi. Ushbu qoidaga ko'ra, uglevodorod radikalining uzunligi bir guruhga ko'payganda... ... Vikipediya
Umumiy kimyo: darslik. A. V. Jolnin; tomonidan tahrirlangan V. A. Popkova, A. V. Jolnina. . 2012 yil.
Boshqa lug'atlarda "Duklos-Traube qoidasi" nima ekanligini ko'ring:
Yuzaki bosim- (tekislik bosimi, ikki o'lchovli bosim), toza suyuqlik yuzasi va adsorbent bilan qoplangan bir xil suyuqlik yuzasi interfeysi (to'siq) uzunligi birligiga ta'sir qiluvchi kuch. sirt faol moddasi qatlami. P. d. ... ... Fizik ensiklopediyaga qaratilgan
Dori- I Tibbiyot Tibbiyot - bu ilmiy bilimlar va amaliy faoliyat tizimi bo'lib, uning maqsadi sog'likni mustahkamlash va saqlash, odamlarning umrini uzaytirish, inson kasalliklarining oldini olish va davolashdir. Bu vazifalarni bajarish uchun M. tuzilmani oʻrganadi va... ... Tibbiyot ensiklopediyasi
Immunitet- Immunitet. Tarkibi: Tarix va zamonaviy davr. I. ta'limotining holati. 267 I. moslashish hodisasi sifatida. 283 I. mahalliy. 285 I. hayvonlarning zaharlariga. 289 I. oddiy hayvonlar bilan. va spiroxeta infektsiyalari. 291 I. to... ...Katta tibbiyot ensiklopediyasi
Traube-Duklos qoidasi;
Yuqorida aytib o'tilganidek, eritma-gaz interfeysida adsorbsiyalanishi mumkin bo'lgan sirt faol molekulalar amfifil bo'lishi kerak, ya'ni. qutbli va qutbsiz qismlarga ega.
Duklos va keyin Traube, to'yingan yog 'kislotalarining gomologik seriyasining suvli eritmalarining sirt tarangligini o'rganib, eritma-havo chegarasida ushbu moddalarning sirt faolligi (-) qanchalik katta bo'lsa, uglevodorod radikalining uzunligi qanchalik katta bo'lsa, va har bir guruh uchun o'rtacha 3-3 ,5 marta ortadi -CH 2 - . Ushbu muhim naqsh deyiladi Traube-Duclos qoidalari.
Traube qoidasi — Duclos deydi:
normal yog'li monobazik kislotalarning gomologik qatorida ularning suvga nisbatan sirt faolligi (-) har bir guruh uchun -CH 2 - teng molyar konsentratsiyada 3-3,5 marta keskin oshadi.
Traube qoidasining yana bir formulasi — Dyuklos: "Arifmetik progressiyada yog 'kislotalari zanjirining uzunligi oshsa, geometrik progressiyada sirt faolligi ortadi." Traube qoidasi — Duklo 18.1-rasmda yaxshi tasvirlangan.
Rasmdan ko'rinib turibdiki, modda gomologik qatorda qanchalik yuqori bo'lsa, u berilgan konsentratsiyada suvning sirt tarangligini shunchalik kamaytiradi.
Traube hukmronligi tomonidan o'rnatilgan qaramlik sababi — Duklos, radikal uzunligi oshgani sayin, yog 'kislotasining eruvchanligi pasayadi va uning molekulalarining asosiy qatlamdan sirt qatlamiga o'tish tendentsiyasi ortadi. Traube hukmronligi aniqlangan — Duclos nafaqat yog 'kislotalari, balki boshqa gomologik qatorlar - spirtlar, aminlar va boshqalar uchun ham kuzatiladi.
Guruch. 18.1 Traube qoidasi — Duklos:
1− sirka kislotasi, 2− propion kislotasi, 3− butirik kislota, 4− valerik kislota.
1) faqat past konsentratsiyalarda, qiymati - - maksimal bo'lganda;
2) xona haroratiga yaqin haroratlar uchun. Yuqori haroratlarda 3-3,5 omil kamayadi va birlikka intiladi. Haroratning oshishi molekulalarning desorbsiyasiga yordam beradi va shuning uchun ularning sirt faolligi pasayadi (homologlarning sirt faolligi o'rtasidagi farq tekislanadi);
3) faqat suvli eritmalar uchun. Surfaktant
Amerikalik fizik kimyogari Lengmyur Traube qoidasi faqat sirtda adsorbsiyalangan molekulalarning erkin joylashishi bilan eritmadagi sirt faol moddalarning past konsentratsiyasi uchun amal qilishini aniqladi (18.6-rasm).
Guruch. 18.6 Adsorbsiyalangan molekulalarning interfeysdagi joylashuvi:
a - past konsentratsiyalarda; b - o'rtacha konsentratsiyalarda;
c - maksimal mumkin bo'lgan adsorbsiya bilan to'yingan qatlamda
DUCLOS-TRAUBE QOIDASI
Gibbs tenglamasidan kelib chiqadiki, moddaning adsorbsiya paytidagi harakatining xarakteristikasi hosila qiymati hisoblanadi, lekin uning qiymati konsentratsiyaning o'zgarishi bilan o'zgaradi (3.2-rasmga qarang). Bu qiymatni xarakteristik konstanta shaklini berish uchun uning chegaraviy qiymatini oling (c 0da). Bu miqdor P. A. Rebinder (1924) tomonidan g sirt faolligi deb nomlangan:
[g] = J – m 3 / m 2 -mol = J – m/mol yoki Nm 2 /mol.
Adsorbsiyalangan moddaning konsentratsiyasi ortishi bilan sirt tarangligi qanchalik kamaysa, bu moddaning sirt faolligi shunchalik yuqori bo'ladi va uning Gibbs adsorbsiyasi kuchayadi.
Sirt faolligini grafik jihatdan =f(c) egri chiziqqa chizilgan tangens burchak tangensining manfiy qiymati sifatida uning ordinata o‘qi bilan kesishish nuqtasida aniqlash mumkin.
Shunday qilib, sirt faol moddalar uchun: g > 0; 0. PIV uchun: g 0, G i
Bu, shuningdek, sukrozning harakatsizligini tushuntiradi, uning molekulasi qutbsiz uglevodorod ramkasi bilan birga ko'plab qutbli guruhlarga ega, shuning uchun molekulada qutbli va qutbsiz qismlarning muvozanati mavjud.
2. Gomologik qatorlarda sirt faolligi (g) o'zgarishining aniq qonuniyatlari mavjud: uglevodorod radikalining uzunligi oshgani sayin ortadi.
