- •Поверхневі явища та дисперсні системи Методичні вказівки
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •Поверхневі явища та дисперсні системи Методичні вказівки
- •6.051301 «Хімічна технологія»
- •Лабораторна робота № 1 «адсорбція»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Робота 1.1. Адсорбція органічної кислоти вугіллям з водного розчину Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 2 «поверхневий натяг. Адсорбція на рідкій поверхні»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Методи визначення поверхневого натягу
- •Метод підрахунку крапель
- •Метод максимального тиску газового пухирця (метод Ребіндера)
- •Робота 2.1. Адсорбція на поверхні рідини
- •Хід виконання роботи
- •Робота 2.2. Визначення питомої поверхні адсорбента
- •Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 3 «теплота змочування»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Робота 3.1. Визначення природи поверхні гідрофільних та гідрофобних речовин калориметричним методом
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 4 «седиментація»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Робота 4.1. Седиментаційний аналіз суспензії
- •Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 5 «в’язкість»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Робота 5.1. Дослідження в’язкості структурованих розчинів
- •Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 6 «одержання та коагуляцiя золів»
- •Стислі теоретичні відомості
- •Робота 6.1. Приготування золів Хід виконання роботи
- •1. Фiзична конденсацiя (замiна розчинника)
- •2. Хiмiчна конденсацiя
- •2.1. Метод окисно-вiдновних реакцiй
- •2.2. Метод реакцiй обмiну
- •2.3. Реакцiя гiдролiзу
- •3. Отримання золю гiдроксиду залiза (III) пептизацiєю
- •3.1. Адсорбцiйна пептизацiя
- •3.2. Диссолюцiйна пептизація
- •4. Одержання емульсiї
- •Робота 6.2. Визначення знаку заряду частинок золів на підставі правила валентності – значності Хід виконання роботи
- •Робота 6.3. Визначення порогу коагуляцiї золю Хід виконання роботи
- •Питання до лабораторної роботи
- •Лабораторна робота № 7 «електрофорез»
- •Стислі теоретичнi вiдомостi
- •Робота 7. 1. Визначення знаку та величини електрокiнетичного потенцiалу методом електрофорезу
- •Питання до лабораторної роботи
- •Перелік рекомендованої літератури
Методи визначення поверхневого натягу
Метод підрахунку крапель
Цей метод ще називається сталагмометричним, оскільки в ньому застосовують прилад, який має назву сталагмометр (рис. 7).
Для визначення поверхневого натягу досліджувану рідину засмоктують у прилад вище верхньої мітки 1 і спостерігають за її витіканням. Коли меніск рідини опуститься до мітки 1, починають рахувати краплі. Підрахунок ведуть до тих пір, поки меніск не дійде до нижньої мітки 2. Таким чином визначають число крапель, утворених при витіканні певного об’єму рідини, обмеженого двома мітками. Об’єм краплі тим більший, а число крапель n тим менше, чим більший поверхневий натяг рідини та менше її густина .
|
Рис. 7. Сталагмометр |
Таблиця 2.1. Поверхневий натяг води 0 в Дж/м2
t, 0C |
12 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
0·103 |
73,9 |
73,6 |
73,5 |
73,3 |
73,2 |
73,0 |
72,9 |
72,7 |
t, 0C |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
28 |
30 |
0·103 |
72,6 |
72,4 |
72,3 |
72,1 |
72,0 |
71,8 |
71,5 |
71,2 |
За визначеним числом крапель для води n0 та для досліджуваної рідини n, густиною обох рідин та поверхневим натягом води 0 розраховують поверхневий натяг досліджуваної рідини за формулою:
. |
(2.7) |
Метод максимального тиску газового пухирця (метод Ребіндера)
В основі методу лежить визначення тиску P, який необхідний для витискування пухирців газу з капіляра в рідину. Цей тиск залежить від поверхневого натягу рідини та радіусу капіляра r:
|
(2.8) |
Вимірявши тиск P0 для стандартної рідини з відомим поверхневим натягом 0 (наприклад, для води) та тиск P для досліджуваної рідини, можна розрахувати її поверхневий натяг за співвідношенням
. |
(2.9) |
Принципову схему приладу Ребіндера зображено на рис. 8.
Для визначення тисків Р0 та Р через капіляр 2, що торкається поверхні досліджуваної рідини, за допомогою вакуумного насосу засмоктуються пухирці повітря, які при цьому долають опір рідини в капілярі. В момент відриву пухирця від кінця капіляру перепад тиску компенсує капілярний тиск рідини. Величину такого перепаду визначають за максимальним показанням манометра.
Вимірявши максимальний тиск газового пухирця для стандартної рідини та досліджуваного розчину, розраховують поверхневий натяг останнього за формулою (2.9).
|
Рис. 8. Схема установки Ребіндера для вимірювання поверхневого натягу (а) і схема занурення капіляра у рідину (б): 1 – пробірка з розчином; 2 – капіляр; 3 – аспіратор; 4 – манометр. |