Билет№14. «Исследование влияния поверхностно-активных веществна свободную энергию поверхности жидкости» (лабораторная работа)

«Исследование влияния поверхностно-активных веществна свободную энергию поверхности жидкости» (лабораторная работа)

Цель:Исследовать влияние поверхностно-активного вещества на свободную энергию единицы поверхности жидкости (коэф поверхностного натяжения)

Теория: Молекула, находящаяся внутри жидкости, равномерно окружена со всех сторон другими молекулами, поэтому равнодействующая молекулярных сил притяжения близка к нулю. На молекулы, находящиеся в тонком поверхностном слое, действуют нескомпенсированные силы притяжения со стороны остальной части жидкости. Поверхностный слой жидкости обладает добавочной свободной энергией G_пов, поскольку совершение работы происходит менно за счет свободной энергии. Коэфф поверхностного натяжения – величина добавочную свободной энергии, которой обладает поверхностный слой жидкости, в расчете на единицу площади поверхности: д =Gпов/S(Дж*м^-2). Уменьшение свободной энергии термодинамически выгодно(соотв 2 началу ТД). Для ПАВ характерно насыщение.

По методу Ребиндера (основан на измерении давления, необходимого для выдавления пузырька воздуха из капилляра, погруженного в исследуемую жидкость). В пузырьке создается добавочное давление ▲р=2 д /г (формула Лапласа) д -коэфф поверх натяжения жидкости, г-радиус пузырька. Давление в капилляре ▲р=рg(h2-h1) р-плотность жидкости в манометре,h1 и h2-высоты уровней жидкости в коленах манометра. Для определения коэфф повверх натяжения исслед жидкости необходимо измерить разность уровней в коленах манометра в момент отрыва пузырька.

1)капилляр 2)исслед жидкость 3)тройник 4)колба 5)сосуд с водой 6)зажиим 7)манометр

непосредственно измеряемые величины – высоты уровней жидкости в коленах манометра в момент отрыва пузырька от капилляра.

Расчетные величины: д_х = д₀ (h2-h1)x/(h2-h1)o. Д_о -коэфф поверх натяжения = 0,072Дж*м^-2

Оценка погрешности: Е=корень[(▲h₁²+▲h₂²)/(h₂-h₁)²]x + [(▲h₁²+▲h₂²)/(h₂-h₁₎²]0 ▲h=0.5 ▲ д =Е д

Вывод: после исследования поверхностно активного в-в на свободную энергию единицы поверхности жидкости было получено, что сильные изменения р-ра происходят только когда р-р ненасыщен. Чем выше конц ПАВ, тем ниже свободная энергия поверхности жидкости