401)Особенности строения поверхностною слоя фазы.

Промежуточная фаза, содержащая один или несколько молекулярных слоев

Особенности:

• Внутри объема чистого вещества все силы межмолекулярного взаимодействия уравновешены

• Равнодействующая всех сил, воздействующих на поверхностные молекулы, направлена внутрь жидкости

• Поверхностные явления незначительны, если соотношения между массой тела и поверхностью в пользу массы тела

• Поверхностные явления приобретают значение, когда вещество находится в раздробленном состоянии или в виде тончайшего слоя (пленки)

1 см³ стрелка 10^-7, S = 6 000 м²

1мм крови стрелка 4 - 5 млн эритроцитов; 1л стрелка > 30 млр клеток, S = 1000 м²

S альвеол = 800 -1000 м²; S капилляров печени = 600 м²

402)Поверхностная энергия Гиббса

∆G_S = σ S

σ– поверхностное натяжение

Уменьшение энергии Гиббса:

• За счет уменьшения площади поверхности (укрупнение частиц)

• За счет уменьшения величины поверхностного натяжения (сорбция)

403) Поверхностное натяжение

Работа, совершаемая на создание единицы поверхности

Единицы измерения Дж/м²

• Сила, действующая на единицу длины линии, ограничивающей поверхность жидкости и направленную в сторону уменьшения этой поверхности

Единицы измерения Н/м²

404) Зависимость поверхностного натяжения от природы веществ, температуры и давления.

Поверхностное натяжение жидкостей уменьшается с ростом температуры и вблизи критической температуры становится равным нулю. С увеличением давления поверхностное натяжение на границе жидкость-газ уменьшается, т к возрастает концентрация молекул в газовой фазе и сила уменьшается. Растворенные в-ва могут повышать, понижать и практически влиять на практическое натяжение жидкостей. Поверхностное натяжение на границе жид-жид зависит от природы соприк фаз. Оно тем больше, чем меньше силы молекулярного взаимодействия между разнородными молекулами.

405)Способы измерения поверхностного натяжения жидкости.

Метод отрыва кольца от поверхности жидкости

• Метод подсчета числа капель определенного объема исследуемой жидкости, вытекающей из капилляра (сталагмометрический)

• Метод определения давления, которое необходимо для отрыва пузырька воздуха от капилляра, погруженного в жидкость (метод Ребиндера)

• Метод измерения высоты поднятия жидкости в капилляре, стенки которого хорошо ею смачиваются

406)Распределение растворённого вещества между поверхностным слоем и объёмом фазы.

теоретически можно представить три случая распределения растворенного в-ва между поверхностным слоем и объемом фазы:1) конц растворенного в-ва в пов-ном слое больше, чем в объеме фазы.2) конц растворенного в-ва в пов-ном слое меньше, чем в объеме фаз.3) конц растворенного в-ва в пов-ном слое такая же как в объеме фаз.

407)Классификация растворённых веществ по их влиянию на поверхностное натяжение жидкости (воды).

классификация.1) растворенное в-во пониж пов натяж р-ля. Спирты, к-ты.2) растворенное в-во незначительно повышает пов натр –ля. Неорг к-ты, основания, соли.3)растворенное в-во практически не изм пов нат р –ля. Сахароза.

408) Уравнение Гиббса для характеристики адсорбции растворённых веществ. Анализ уравнения.

Г=-(C/RT)*(∆σ/∆C). Г-величина адсорбции на пов-ти р-ра. ∆σ/∆C-пов активность в-ва.Анализ: ∆σ/∆C=0,Г=0. Это ПНВ. ∆σ/∆C>0, Г<0-поверхностно инактивные в-ва. ∆σ/∆C<0, Г>0-ПАВ.

409)Строение молекул и свойства поверхностно-активных веществ.

св-ва: Ограниченно растворимы

• Обладают меньшим поверхностным натяжением, чем жидкости

• Резко изменяют поверхностные свойства жидкости

• Строение: Дифильное – разные участки молекулы характеризуются различным отношением к растворителю

Гидрофобные свойства: углеводородный радикал

Гидрофильные свойства: OH, NH₂, SO₃H

410)Классификация поверхностно-активных веществ, примеры.

Молекулярные или неионогенные – спирты, желчь, белковые вещества

• Ионогенные анионактивные – мыла, сульфокислоты и их соли, карбоновые кислоты

• Ионогенные катионактивные – органические азотсодержащие основания и их соли

411)Влияние природы ПАВ на их поверхностную активность. Правило Дюкло - Траубе.

Удлинение цепи на радикал – CH₂ – увеличивает способность жирных кислот к адсорбции в 3,2 раза

Применимо только для разбавленных растворов и для температур, близких к комнатной, т.к. с повышением температуры увеличивается десорбция

412)Расположение молекул ПАВ в поверхностном слое водного раствора.

Строение: Дифильное – разные участки молекулы характеризуются различным отношением к растворителю. Молекулы ПАВ состоят из полярной гидрофобной УВ группы(хвост) и полярной гидрофильной группы(головка).

413)Изотерма поверхностного натяжения. Сравните изотермы для водных растворов карбоновых кислот.

Графическая зависимость поверхностного натяжения от концентрации растворенного вещества(график).

415) Применение ПАВ в медицине и в быту.

Получение растворимых форм лекарственных веществ (твины и спаны)

• В качестве антисептиков в хирургии – влияют на проницаемость мембран и на ферментативную активность микробов

• В качестве моющих средств в быту

• Получение эмульсий масла в воде, пеногасителей

416) сорбция, адсорбция, абсорбция, сорбент, сорбтив.

Сорбция – поглощение каким-либо веществом других веществ

• Сорбент – вещество, которое поглощает другое

• Сорбтив – поглощаемое вещество

• Адсорбция – процесс поглощения вещества поверхностью сорбента

• Абсорбция – процесс поглощения вещества всем объемом сорбента

417) Характеристика физической и химической адсорбции.

Физическая – осуществляется за счет сил межмолекулярного притяжения (сил Ван-дер-Ваальса). Теплота: 4-40 кДж/моль. Обратима

• Химическая – кроме сил межмолекулярного притяжения имеет место образование химических связей между сорбтивом и сорбентом. Теплота: 40-400 кДж/моль

418) Количественное выражение адсорбции на твёрдом и жидком адсорбентах.

Выражается количеством молей вещества (сорбтива), приходящегося на единицу площади (массы) поверхности адсорбента.Г= x/S, Г=x/m

419) Изотерма адсорбции, её характеристика.

Г_∞ – предельная адсорбция; наблюдается в случае большой концентрации ПАВ, когда на поверхности раствора образуется сплошной мономолекулярный слой («частокол Ленгмюра») .(график)

420)От каких факторов и как зависит адсорбция газов жидкими и твёрдыми телами?

Природа веществ

• Смачивание поверхности

• Величина удельной поверхности

• Температура

• Концентрация и давление пара или газа

421) Изотерма адсорбции Фрейндлиха, математическое выражение, способ нахождения констант в уравнении.

I – адсорбция прямо пропорциональна концентрации

• II –скорость адсорбции уменьшается, зависимость теряет прямопропорциональный характер

• III – скорость адсорбции не увеличивается, величина адсорбции максимальна(график).

• Г = К_Ф · С ⁿ

• К_Ф – константа Фрейндлиха

• С – концентрация растворенного вещества или давление газа

• n – константа, характерная для определенного процесса (0,1≤ n ≤0,6)