Лабораторная работа 1. Лабораторная работа Адсорбция поверхностноактивных веществ на границе раздела жидкостьгаз
 Скачать 54.77 Kb.
|
|
Лабораторная работа 1. Адсорбция поверхностно-активных веществ на границе раздела жидкость-газ Студент: Вельдеррайн Парра Мария Фернанда Группа: 274 Цель работы : Целью данной работы является изучение адсорбции ПАВ на границе раздела его водного раствора с воздухом и проверка применимости гипотезы о мономолекулярном характере адсорбции. Приборы и материалы: Определение поверхностного натяжения методом максимального давления в газовом пузырьке проводится на установке (рис.1), состоящей из колбы 1 с пробкой, через которую проходит пипетка с капиллярным кончиком 2, манометра 3 и водяного эжектора 4, служащего для создания разрежения в системе.  Рисунок 1 Схема установки для измерения поверхностного натяжения. Объектами исследования служат водные растворы органических кислот и спиртов. Описание работы: С помощью мерной пипетки в колбу 1 заливают 5 мл исходного раствора изучаемого ПАВ и закрывают пробкой, в которую вставлена пипетка 2 с капиллярным кончиком. Для обеспечения герметичности пробку следует слегка смочить дистиллированной водой. Затем пипетку вращением в пробке перемещают так, чтобы еѐ капиллярный кончик касался поверхности раствора; погружение кончика в раствор недопустимо. 14 Присоединив колбу 1, проверяют герметичность системы. Для этого закрывают кран 5 и выпускают из эжектора жидкость до тех пор, пока на капиллярном кончике пипетки 2 не начнут выделяться пузырьки воздуха. После этого кран 6 закрывают. Если разность уровней на манометре не уменьшается в течение 1-2 минут, систему можно считать герметичной. В противном случае проверяют плотность соединения резиновых пробок и трубок со стеклом. Убедившись в герметичности системы, приступают к измерению максимального давления, необходимого для отрыва пузырька газа от кончика пипетки. Для этого открывают нижний кран эжектора и из него по каплям выпускают воду. Скорость вытекания воды должна быть такой, чтобы время образования пузырька было не меньше 10-20 сек. При быстром формировании и отрыве пузырька не успевает установиться адсорбционное равновесие на образующейся границе раздела жидкость- газ и при измерении давления получается заниженный результат. К моменту отрыва пузырька высота Н столба жидкости в одном из колен манометра достигает максимального значения и затем уменьшается. Измеряют и записывают в таблицу максимальное значение Н. Затем пробку с пипеткой вынимают из колбы и исходный раствор разбавляют, добавляя к нему 1 см3 дистиллированной воды. Колбу закрывают пробкой и раствор аккуратно перемешивают. Промывают капилляр пипетки новым раствором. Для этого несколько раз набирают в пипетку раствор (на высоту 3 –5 мм) с помощью надетого на него резинового шланга. Затем раствор выдавливают из пипетки. Перед измерением максимального давления в пузырьке в разбавленном растворе необходимо отрегулировать положение пипетки в колбе (кончик пипетки должен касаться поверхности раствора) и проверить герметичность системы. Затем по вышеописанной методике измеряют максимальное значение Н, соответствующее отрыву пузырька в разбавленном растворе. После этого к раствору последовательно добавляют 1,3,5,5,20 и 35 см3 дистиллированной воды. Для каждого раствора измеряют Н, предварительно промывая кончик пипетки, регулируя еѐ положение в колбе и проверяя герметичность системы. Результаты измерений заносят в таблицу 1. После измерения Н последнего раствора колбу и пипетку промывают дистиллированной водой и определяют константу К пипетки. Для этого в колбу наливают произвольное количество дистиллированной воды, регулируют положение пипетки, проверяют герметичность и измеряют высоту Н0 столба манометрической жидкости, соответствующую отрыву пузырька воздуха в дистиллированной воде. Константу К пипетки рассчитывают по Н0 и поверхностному натяжению воды ζо при температуре опыта: K = ζо/Hо. Значения ζо приведены в таблице 2. Пользуясь найденной константой, вычисляют поверхностное натяжение всех растворов: ζ =K H (20) Результаты расчетов заносят в таблицу 1. Таблица 1 Результаты измерений.
Температура = 19           C1 = 1 C2 = 0.692 C3 = 0.599 C4 = 0.313 C5 = 0.167 C6 = 0.125 C7 = 0.025 C8 = 0.008   A2 = 1.21 A3 = 1.39 A4 = 2.00 A5 = 3.00 A6 = 4.00 A7 = 8.00 A8 = 14.93   Г1 = 3,68*  Г2 = 3,65* Г3 = 3,65* Г4 = 3,48* Г5 = 3,27  Г6 = 3,27* Г7 = 2,04* Г8 = 1,40*    Вывод: Сравнивая экспериментально полученную величину площади, приходящуюся на одну молекулу ПАВ  со справочной величиной для спиртов  можно сделать вывод о том, что гипотеза о монослойном характере абсорбции применима, т.к. полученный результат погрешностью 4,5% |
,
,