To tylko jedna z 2 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Napięicie powierzchniowe
ciecze w odróżnieniu od gazów mają dobrze ukształtowane powierzchnie oddzielające je od otoczenia
Okazuje się, że siły wzajemnego odziaływania miedzy cząsteczkami na powierzchni cieczy są większe
od sił oddziaływania miedzy cząsteczkami wewnątrz fazy ciekłej.
Dla cząsteczek na powierzchni cieczy: siły przyciągania tych cząsteczek nie są zrównoważone od strony gazu
i mają tendencje do wciągania cząstek w głab cieczy. Na powierzchni cieczy jest zgromadzona pewna energia E zwana energią powierzchniową cieczy. Energia ta jest proporcjonalna do powierzchni cieczy A, czyli:
dE=d * dA lub E=d * A d -współczynnik proporcjonalności zwany napięciem powierzchniowym
d [N/m] lub [J/m^2]
Napięcie powierzchniowe cieczy-definiuje się jako pracę potrzebną do zwiększenia powierzchni cieczy o jednostkę np. 1 m^2 , 1 cm^2. Napięcie pow. jest własnością wąskiej perzestrzeni oddzielającą
jedną fazę od drugiej.
W skutek występowania napięcia powierzchniowego powierzchnia cieczy jest jakby pokryta elastyczną,
bardzo cienką błoną. Napięcie pow. cieczy zależy od rodzaju cieczy i temperatury sąsiadującej z nią fazy.
Nap. pow. roztworów zależy także od stężenia.
Ilościowa teoria wiążąca zmiany napięcia powierzchniowego z adsorpcją substancji rozpuszczonej na powierzchni roztworu opracował Gibbs a= -(c/R*T)*(sd/sc)A
p-stała gazowa
T-temp.absorpcji d-napięcie powierzchniowe c- stężenie
*Gdy substancja rozpuszczona wraz ze wzrostem stężenia obniża napięcie powierzchniowe (sd/sc)A wówczas
ma wartość ujemną i adsorpcja jest dodatnia.
*Gdy (sd/sc)A ma wartość dodatnią wówczas substancja rozpuszczona wraz ze wzrostem stężenia podwyższa napięcie powierzchniowe i stężenie substancji rozpuszczonej jest na powierzchni mniejsze, niż w roztworze czyli mamy adsorpcję ujemną
*Gdy (sd/sc)A = 0 stężenie substancji rozpuszczonej jest takie samo na powierzchni jak i w głębszych warstwach roztworu
Metody pmiaru napięcia powierzchniowego
1.) Metoda kapilarna.
w metodzie tej mierzy sie wysokość h, do której wznosi sie ciecz w rurce kapilarnej o pomieniu r. Siła napięcia powierzchniowego P, skierowana do góry jest równoważona przez cieżar słupa cieczy G
(…)
… kapilary r oraz ciśnienie powietrza p w kapilarze zachodzi zależność:
r=2d/p
znająć r i p możemy obliczyć napięcie powierzchniowe d
Zależność napięcia powierzchniowego od temperatury.
W miarę podwyższania temperatury napięcie powierzchniowe cieczy maleje i w pobliżu temperatury krytycznej osiąga wartosc zero.
w temperaturze krytycznej linia ulega zakrzywieniu i po pewnym czasie osiąga wartość zero...
Zależność Eótrosa:
molowe napięcie powierzchniowe dM=d*V^(2/3)
k(T'kr-T)=d*V^(2/3)
V=M/d
V-objętość molowa
V^(2/3)-odpowiada powierzchni
Tkr-temperatura krytyczna
k- współczynnik, który dla większości cieczy wynosi 2,1*10^(-7) J/K
Zwilżalność vs. Niezwilżalność
*Warynek zwilrzalności-jeżeli mamy trzy fazy stykające się ze sobą ,to na granicy ich zetknięcia ustala sie równowaga sił napięcia powierzchniowego…
….)Metoda pęcherzykowa.
Do naczynka pomiarowego nalewa sie pewną ilość wody i umieszcza się je w termostacie wodnym o stałej temperaturz.
Następnie do naczynka wkłada się kapilarę i łączy ją z lewym ramieniem manometru za pomocą węża gumowego. Do prawego ramienia manometru wkrapla się ciecz manometryczną za pomocą wkraplacza. W miarę wkraplania cieczy manometrycznej w kapilarze wzrasta ciśnienie powietrza…
… kapilarnej o pomieniu r. Siła napięcia powierzchniowego P, skierowana do góry jest równoważona przez cieżar słupa cieczy G
P=d*2pr
G=m*g ; m=dc*V ; dc-gęstość cieczy V-objętosc słupa cieczy V=pr^2 * h
d*2pr =dc * pr^2 * h * g
d= dc*r*h*g/2
2.) Metoda kroplowa (stalagmometryczna).
Stalgmometr jest to rurka dwukrotnie zgięta, zaopatrzona w mały otwór. Ciecz wyplywająca z pionowej grubościennej
kapilary…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)