Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Выполнение работы.
|
|
Отчёт по лабораторной работе №5
По дисциплине: Физическая и коллоидная химия
Тема: Исследование поверхности раздела фаз: раствор ПАВ - воздух
Выполнили: студенты гр. ИЗ-10-1 ______________ / Игнашева А.Н. /
(подпись) (Ф.И.О.)
____________ /Ополченцева К.А.
(подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: ____________ /Черемисина О.В/
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
Цель работы: на основании изотермы поверхностного натяжения и изотермы адсорбции определить постоянные уравнения Шишковского, рассчитать предельное значение удельной адсорбции ПАВ, площадь, занимаемую одной молекулой и ее длину.
Сущность работы: С ростом концентрации ПАВ в растворе поверхностное натяжение раствора резко снижается. Наиболее простым способом измерения поверхностного натяжения является капельный метод. Он основан на том, что капля жидкости, висящая на горизонтальной поверхности сталагмометра, отрывается от нее в тот момент, когда ее вес уравновешивается силой, равной произведению поверхностного натяжения на длину окружности основания капли. Чем меньше поверхностное натяжение жидкости, тем мельче капли и больше их число. По числу капель для растворов с разной концентрацией определяют величину поверхностного натяжения.
Оборудование и реактивы. Сталагмометр – 1 шт.; колба коническая объемом 50 мл – 4 шт.; стакан химический объемом 100 мл – 1 шт.; стакан химический объемом 250 мл – 1 шт.; мерная пипетка объемом 20 мл – 1 шт.; резиновая груша или шприц – 1 шт.; растворы ПАВ для исследований (наименование и концентрация раствора ПАВ указана на емкости с реактивом).
Выполнение работы.
ПАВ: изобутиловый спирт 
H3C – CH – СH2 – OH (C4H10O)
|
H3C
T=293К
1. Приготовили 5 растворов ПАВ:
в 4 колбы мерной пипеткой отобрали по 20 мл дистиллированной воды;
в химический стакан объемом 100 мл отлили некоторое количество раствора ПАВ;
в колбу № 1 мерной пипеткой отобрали 20 мл исходного раствора ПАВ и перемешали;
отобрали из колбы № 1 20 мл раствора ПАВ, перенесли в колбу № 2, перемешали;
отобрали из колбы № 2 20 мл раствора ПАВ, перенесли в колбу № 3, перемешали;
отобрали из колбы № 3 20 мл раствора ПАВ, перенесли в колбу № 4, перемешали;
Таким образом в наличии 5 растворов ПАВ: стакан с исходным раствором и 4 колбы, в которых концентрация уменьшается в 2 раза.
2. Определили водяное число сталагмометра N0:
отобрали порцию воды в прибор;
сосчитали сколько капель прокапало при движении мениска жидкости от верхней риски до нижней.
Повторили 2 раза.
3. Определили количество капель N для каждого раствора, начиная с самого разбавленного. Каждый опыт повторить 2 раза
| № | Проба | Число капель | ||
| N1 | N2 | Nсреднее | ||
| H2O | ||||
| С/16 | 4, 5 | |||
| С/8 | ||||
| С/4 | 5, 5 | |||
| С/2 | ||||
| С | 9, 5 |
Таблица 1.Экспериментальные данные.
Обработка экспериментальных данных
1. Величина поверхностного натяжения s для каждого опыта:
(где s0 и d0 – поверхностное натяжение и плотность чистой воды; N0 – водяное число сталагмометра; d и N – плотность и число капель исследуемого раствора ПАВ)
Т.к 
1)
2)
3)
4)
5)
2. Пусть mв-ва=10г, тогда
Таблица 2.Концентрация и поверхностное натяжения проб
для растворов ПАВ.
| № | С × 10-3, моль/м3 | s1 × 103, Дж/м2 | s2 × 103, Дж/м2 | sср × 103, Дж/м2 |
| Н2О | 72, 75 | |||
| 0, 065 | 58, 2 | 72, 75 | 64, 66 | |
| 0, 13 | 58, 2 | 58, 2 | 58, 2 | |
| 0, 26 | 58, 2 | 48, 5 | 52, 9 | |
| 0, 52 | 48, 5 | 36, 37 | 41, 57 | |
| 1, 04 | 29, 1 | 32, 33 | 30, 63 |
3.
4.
Определение постоянных уравнения Шишковского: Ds = s0 - si = aln(bCi +1).
Ds =5
Постоянная а уравнения Шишковского, характеризующая предельную адсорбцию ПАВ на поверхности:
Постоянная b, характеризующая адсорбционную способность вещества в разбавленных растворах:
5.
Определение значения удельной адсорбции Гn для всех концентраций раствора:
Таблица 3.
| № | С моль/л | sср× 10-3, Дж/м2 | Г*10-3, моль/м2 | -yn/Cn, Дж/моль | yn |
| 0, 065 | 64, 66 | 1, 23 | |||
| 0, 13 | 58, 2 | 3, 70 | |||
| 0, 26 | 52, 9 | 1, 64 | 22, 2 | ||
| 0, 52 | 41, 57 | 3, 28 | 26, 6 | ||
| 1, 04 | 30, 63 | 5, 75 |
6.
7.
Площадь, занимаемая одной молекулой ПАВ:
8.
Длина молекулы, где М – молярная масса ПАВ, г/моль:
Вывод: в данной лабораторной работе капельным методом было измерено поверхностное натяжение изобутилового спирта, его предельное значение адсорбции, была найдена площадь, занимаемая молекулой и длина самой молекулы.
|