Поверхневий натяг води в залежності від температури

Т, К	Поверхневий натяг води, Н/м10–2
273	75,64
283	74,22
293	72,75
303	71,18
313	69,56
323	67,91
333	66,18

Таблиця 3

Густина води в залежності від температури

Т, К	Густина, кг/м3	Т, К	Густина, кг/м3	Т, К	Густина, кг/м3
277	1000,00	286	999,40	295	997,80
278	999,99	287	999,30	296	997,65
279	999,97	288	999,13	297	997,32
280	999,93	289	998,97	298	997,07
281	999,88	290	998,80	299	996,81
282	999,81	291	998,62	300	996,54
283	999,73	292	998,43	301	996,26
284	999,63	293	998,23	302	995,97
285	999,52	294	998,02	303	995,67

Таблиця 4

Густина розчинів NaCl при 293 к

Конц. NaCl, н.	Густина, кг/м3
0,1	994,7
0,25	1003,1
0,5	1018,5
1,0	1032,8

2. Визначення площі та довжини молекули поверхнево-активної речовини

Для виконання роботи потрібно визначити поверхневий натяг декіль- кох розчинів поверхнево-активної речовини різної молярної концентрації (за вказівкою викладача). Вимірювання поверхневого натягу проводять сталагмометричним методом, як описано вище.

Для визначення величини адсорбції находять різницю величини по- верхневого натягу ₂ і ₁, які виміряли для двох сусідніх розчинів різної молярної концентрації с₂(Х) і с₁(Х) . Цю різницю ₂ – ₁ =  і с₂(Х) – с₁(Х)=с(Х) підставляють у рівняння Гіббса:

,

де Г – величина адсорбції, моль/м²;

с(х) – молярна концентрація поверхнево-активної речовини, моль/м³;

R – газова стала, дорівнює 8,31 Дж/моль^.К;

Т – абсолютна температура, К;

σ – поверхневий натяг, Дж/м².

В цьому випадку в якості с(х) беруть середнє арифметичне . Потім розраховуютьс_ср.(х) і будують графік залежності (вісь ординат) відс_ср.(х) (вісь абсцис). Проводять пряму, за тангенсом кута якої знаходять Г.

Одержані дані заносять в таку таблицю:

№№ п/п	с(х), моль/м3	σ, Дж/м2	сср.(Х), моль/м3	Δс(Х), моль/м3	Δσ, Дж/м2	Г, моль/м2	сср.(Х) моль/м3

Розрахувати площу (S) і довжину (l) молекули поверхнево-активної речовини:

,

де N – постійна Авогадро, дорівнює 6,0210²³ моль^–1;

Г_max – величина граничної адсорбції, моль/м²;

М(Х) – молярна маса ПАР, кг/моль;

ρ – густина ПАР, кг/м³.

3. Адсорбція оцтової кислоти на активованому вугіллі

Ізотерми адсорбції ряду речовин із розчину на поверхні твердого тіла в області середніх концентрацій задовільно описуються емпіричним рів- нянням Фрейндліха:

, (1)

де Х – кількість адсорбтиву, ммоль;

m – маса адсорбенту, кг;

–величини адсорбції, кмоль/кг;

К і – емпіричні константи, залежні від природи адсорбенту і адсорбативу;

с – рівноважна молярна концентрація адсорбативу, моль/м³.

Величина адсорбції абоа розраховується за формулою:

. (2)

Якщо прологарифмуємо рівняння (1), то воно набуде вигляду:

. (3)

Одержане рівняння є рівнянням прямої лінії.

Для визначенняК і находять логарифми значень с і і будують графік (див. рисунок: по осі абсцисlgc, а по осі ординат lg). Величина відрізкуАО дорівнює lgK. За значенням логарифму находять К. Постійна дорівнює tgα або відношенню довжин відрізків СВ і АВ, тобто .