![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Уравнение адсорбции Гиббса
Выше (п. 2.4) мы пришли к выводу, что процесс адсорбции обусловлен снижением поверхностного натяжения. Очевидно, чем в большей степени ПАВ снижает поверхностное натяжение, тем большей должна быть его адсорбция. Напротив, ПИВ должна быть присуща отрицательная адсорбция. Исходя из второго закона термодинамики американский ученый Дж. Гиббс в 70 – х гг. XIX в. вывел важное уравнение, связывающее величину адсорбции со способностью растворенного вещества изменять поверхностное натяжение раствора:
где Гi, – избыточная адсорбция i-го компонента (см. 2.10), ci – его молярная концентрация в растворе, Т – температура, при которой происходит адсорбция, R – газовая постоянная, В такой форме уравнение Гиббса применяется для разбавленных растворов. Вы, очевидно, помните, что для концентрированных растворов концентрацию нужно заменить активностью:
Уравнение Гиббса было выведено теоретически. В дальнейшем оно было подтверждено экспериментально Мак – Беном методом среза тонких слоев с последующим их химическим анализом. Аналогичные исследования были проведены Сазаки с использованием метода радиоактивных индикаторов. Проанализируем уравнение Гиббса. Если Для того чтобы рассчитать Гi по уравнению адсорбции Гиббса, надо знать отсюда
Точно так же можно рассчитать значение избыточной адсорбции для любой концентрации и заполнить таблицу (табл. 3.1.). Данные, приведенные в таблице, позволяют построить изотерму адсорбции [Гi = f(сi)], общий вид которой представлен на рис. 3.3. По мере увеличения концентрации адсорбция возрастает вначале резко, затем все медленнее, асимптотически приближаясь к некоторой величине, называемой предельной адсорбцией Рис. 3.2. Определение избыточной адсорбции
Рис. 3.3. Изотерма адсорбции
Таблица 3.1 Значение избыточной адсорбции для любой концентрации
|