2-溶液的表面张力与表面吸附
39页1、溶液的表面张力 和表面吸附,2.1 溶液的表面张力,2.1.1 水溶液表面张力的三种类型,(1)第1类曲线 这类曲线是溶液的表面张力随溶液浓度的增加而略有上升。 、0分别表示溶液和纯水的表面张力;c表示溶液本体的浓度;k为系数。,表面吸附:表面浓度与本体浓度不同称为表面吸附。 表面浓度小于本体浓度称为负吸附; 表面浓度大于本体浓度称为正吸附。,2.1.1水溶液表面张力的三种类型,(2)第类曲线 这类溶质的加入会使水的表面张力下降,随着浓度增加,表面张力下降更多,但不是直线关系。 属于这种类型的溶质有短链的有机脂肪酸、醇、醛、酯、胺及其衍生物等。,其表面张力与浓度之间的关系可用希士科夫斯基(Szyszkowski)提出的经验公式来描述。 式中,0、与c如前;c0为标准态,即c0=1 moldm-3; a为溶质的特征经验常数,对不同溶质值不同;b为有机化合物同系物的特征经验常数,对有机化合物同系物有大致相同的值。,从式可见,在一定浓度c下,对同一类有机物同系物,a值小的则值大,即降低表面张力的能力强。能使表面张力降低得较大的物质表面活性就大,所以可从1/a值的大小来判断物质的表面活性。,当
2、溶液浓度很稀时, , ,式(2-2)可改写为 (2-3) 即-c为直线关系,斜率为 。,2.1.1水溶液表面张力的三种类型,(3)第类曲线 加入少量的溶质就能显著地降低水的表面张力。在很小的浓度范围内,溶液的表面张力急剧下降,然后-c曲线很快趋于水平线,即再增加溶液的浓度,溶液的表面张力变化不大。,属于这类物质的有肥皂、油酸钠、八碳以上直链有机酸的碱金属盐、烷基苯磺酸钠、高级脂肪酸等。此类物质明显地表现出表面浓度大于溶液体相浓度,即产生正吸附。,该式表明,-,成直线关系。,2.1.2 特劳贝(Traube)规则,同系物中每增加一个-CH2-基团,(或)值增加3倍,称之为特劳贝规则。 也就是说,同系物中每增加一个-CH2-基团,表面张力减小值比原来大3倍,或者说表面活性比原来大3倍。,2.1.3表面活性物质与表面活性剂,常将能使水的表面张力降低的物质称为表面活性物质; 那些在低浓度下就能显著降低水的表面张力的物质称为表面活性剂; 而那些使水的表面张力增加的物质称为表面非活性物质。,表面活性物质之所以具有降低水的表面张力的能力,这与它们的物质结构有关。 其共同特征是两亲性: 一端为亲水性基
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