Ориентация молекул в поверхностном слое

Для изображения ПАВ приняты условные обозначения: прямая, волнистая линия или зигзаг обозначает углеводородный радикал, а кружок – полярную группу. Благодаря дифильному строению ПАВ их молекулы самопроизвольно образуют ориентированный монослой на поверхности раздела фаз в соответствии с условием уменьшения энергии Гиббса системы: полярные группы («головы») молекул располагаются в водной (полярной) фазе, а гидрофобные радикалы («хвосты») вытесняются из водной среды и переходят в менее полярную фазу, например, в воздух (рис. 9).

Рис. 9. Схема адсорбции ПАВ на границе водный раствор – воздух, где 1 – полярная группа; 2 – углеводородный радикал

Образование такого мономолекулярного слоя соответствует минимальной величине поверхностного натяжения раствора ПАВ и максимальному значению адсорбции Г, при дальнейшем увеличении концентрации ПАВ в растворе поверхностное натяжение и адсорбция не изменяются

Так, при адсорбции алифатических карбоновых кислот из водных растворов на неполярном адсорбенте – активированном угле – молекулы ориентируются углеводородными радикалами к адсорбенту; при адсорбции из бензола (неполярный растворитель) на полярном адсорбенте – силикагеле – ориентация молекул кислоты будет обратной (рис. 10).

Рис. 10. Ориентация молекул ПАВ на поверхности адсорбента