Кафедра физхимии ЮФУ (РГУ) - Практикум по физколлоидной химии

Кафедра физхимии ЮФУ (РГУ)

ПРАКТИКУМ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ И КОЛЛОИДНОЙ ХИМИИ

для студентов биолого-почвенного факультета

Работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ РАСТВОРОВ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ СТАЛАГМОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Задания к работе

1. Определить сталагмометрическим методом поверхностное натяжение серий растворов двух одноатомных спиртов различной концентрации.

2. Построить изотерму поверхностного натяжения для каждого из спиртов.

3. Определить поверхностную активность каждого из спиртов. Сделать вывод о влиянии длины углеводородного радикала на поверхностную активность спиртов и о применимости правила Траубе-Дюкло к гомологическому ряду одноатомных спиртов.

Описание работы

Целью настоящей работы является построение изотерм поверхностного натяжения для растворов двух различных спиртов. Поверхностное натяжение растворов определяют сталагмометрическим методом, который заключается в отсчете капель при медленном вытекании исследуемой жидкости из капилляра. В данной работе используется относительный вариант метода, когда одна из жидкостей (дистиллированная вода), поверхностное натяжение которой при данной температуре точно известно, выбирается в качестве стандартной. Расчет поверхностного натяжения исследуемой жидкости производят по формуле (5.1):

, дин/см (1)

Здесь σ_o, ρ_o, n_o - поверхностное натяжение, плотность, число капель для дистиллированной воды;
σ, ρ, n - соответствующие величины для исследуемого раствора.

Стандартной жидкостью в нашем случае является вода, зависимость поверхностного натяжения которой от температуры (°С) имеет следующий вид:

, дин/см (2)

В данной работе используются разбавленные растворы, поэтому можно принять, что ρ = ρ_o и вести расчет по формуле (3):

, дин/см (3)

Сталагмометр представляет собой стеклянную трубку с расширением посередине и капилляром в нижней части; расширенная часть ограничена двумя метками. Поместив капилляр в стаканчик с исследуемым раствором, при помощи резиновой груши затягивают раствор в прибор (уровень жидкости должен быть выше верхней метки) и дают жидкости по каплям вытекать из сталагмометра в стаканчик. Скорость истечения можно регулировать при помощи винтового зажима. Когда уровень жидкости достигнет верхней метки, начинают отсчет капель; отсчет продолжают до достижения уровнем нижней метки. Эксперимент повторяют 3 раза для каждого раствора и для расчета поверхностного натяжения используют среднее значение n.

Результаты эксперимента для каждого из двух спиртов заносят в таблицу 1. По полученным данным строят изотермы поверхностного натяжения исследуемых растворов, начиная от σ = σ_o (рис. 1)

Рисунок 1. Изотерма поверхностного натяжения.

По углу α (см. рис. 1) наклона касательной, проведенной к изотерме поверхностного натяжения в точке С = 0, σ = σ_o, определяют поверхностную активность G_i каждого из спиртов (G_i = - tg α) которая в данном случае будет численно равна отношению длины отрезка а к длине отрезка b (рис. 1). Напоминаем, что длины отрезков берутся в единицах шкалы соответствующей оси координат. Сравнивая полученные значения G_i, делают вывод о влиянии длины углеводородного радикала на поверхностную активность спиртов и применимости правила Траубе-Дюкло к гомологическому ряду одноатомных спиртов.

Таблица 1

Спирт-1				Спирт-2
С, моль/л	n	σ, дин/см	G₁	С, моль/л	n	σ, дин/см	G₂

Другие работы:
№ 1. Калориметрическое определение теплоты растворения
№ 2. Определение константы скорости и энергии активации реакции
№ 3. Измерение ЭДС гальванического элемента
№ 4. Потенциометрическое определение рН растворов
№ 5. Определение поверхностного натяжения растворов ПАВ
№ 6. Изучение адсорбции уксусной кислоты на активированном угле
№ 7. Получение коллоидных растворов. Определение порога коагуляции
№ 8. Определение электрокинетического потенциала золя

В начало страницы