ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАК. КОЛХИМ. Практикум по коллоиднойхими и саранск Издательство Мордовского университета 2007 удк 541. 18
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Цель работы: исследовать зависимость поверхностного натяжения водных растворов алифатических спиртов от концентрации; определить поверхностную активность ПАВ и проверить выполнение правила Дюкло –Траубе; рассчитать толщину адсорбционного слоя и площадь, занимаемую одной молекулой бутилового спирта в насыщенном адсорбционном слое. Принадлежности: прибор для определения величины поверхностного натяжения; колбы на 50 мл; пипетки; 0,5 М растворы пропилового и бутилового спиртов; 0,1 М раствор амилового спирта. Методика проведения эксперимента. 1) Последовательным разбавлением исходных растворов каждого из спиртов (пропилового, бутилового и амилового) готовят растворы разных концентраций, указанных в табл. 2.1. Концентрации растворов могут быть изменены по указанию преподавателя. 2) Величину поверхностного натяжения определяют сталагмометрическим методом (установка представлена на рис. 7). Сталагмометр представляет собой стеклянную трубку с расширением 2 в средней части, заканчивающуюся толстостенным капилляром. Метки 1 и 3 обозначают объем вытекающей жидкости. К верхнему концу трубки присоединяют резиновый шланг с грушей 5 и зажимом 4. Сталагмометр укрепляют в штативе так, чтобы нижний срез капилляра располагался строго горизонтально.  Р и с. 7. Установка для измерения поверхностного натяжения по методу счета капель. Исследуемую жидкость наливают в стакан, который поднимают так, чтобы конец капилляра погрузился в жидкость. С помощью груши набирают жидкость выше верхней метки 3, избегая образования пузырьков воздуха. Закрывают зажим. Опускают стакан на стол, открывают зажим, и жидкость начинает капать из капилляра. Когда уровень жидкости совпадает с верхней меткой 3, начинают счет капель. При совпадении уровня жидкости с нижней меткой 1, счет капель заканчивают. Измерения проводят в условиях медленного формирования капель (примерно 1–3 капли в минуту), при этом скорость истечения жидкости поддерживают постоянной. Измерения следует проводить в порядке возрастания концентраций спиртов, начиная с чистой воды. Из трех измерений рассчитывают среднее значение числа капель. Экспериментальные данные заносят в табл. 2.1. Т а б л и ц а 2.1
Оформление результатов. 1) Величину поверхностного натяжения различных концентраций спиртов вычисляют по формуле (2.3). 2) Для каждого спирта (на отдельных графиках, согласно рис. 3) строят изотермы поверхностного натяжения  , а затем графически определяют величину поверхностной активности g (рис. 4). По формуле (2.4) проверяют выполнимость правила Дюкло–Траубе.3) Для бутилового спирта (на отдельном графике в большем масштабе) строят изотерму поверхностного натяжения . Для разных (не менее пяти) концентраций раствора спирта графически определяют значения z (рис. 5), а затем по формуле (2.5) рассчитывают соответствующие им значения Г. 4) Для определения величины Г∞, ж–г строят график в координатах  (рис. 6). Значение Г∞, ж–г (по указанию преподавателя) может быть рассчитано методом наименьших квадратов с применением ПК.5) Зная Г∞, ж–г, по формулам (2.7) и (2.8) вычисляют параметры адсорбционного слоя S0 и δ. Данные расчета Г, S0 и δ записывают в табл. 2.2. Т а б л и ц а 2.2
Обсуждение полученных результатов. 1) Сделайте вывод о характере зависимости поверхностной активности ПАВ от длины их углеводородной цепи. 2) Сделайте вывод о выполнимости правила Дюкло – Траубе. 3) Сопоставьте вычисленное значение толщины слоя δ с длиной ориентированных молекул. Оцените тип поверхностной пленки, определите ориентацию молекул ПАВ в адсорбционном слое. Темы для отчета. Адсорбция на границе раздела жидкость – газ. Методы определения поверхностного натяжения. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
