2018-01-21
303
В качестве поверхностно – активных веществ исследуют пропиловый, бутиловый и амиловый спирты. Готовят растворы в мерных колбах на 50 мл из исходной концентрации спиртов, равной 0,2М. Растворы доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Изменение поверхностного натяжения растворов проводят на приборе Ребиндера.
| № опыта | Концентрация растворов | Объем исходного раствора спирта, мл | Объём H2O, мл |
| 0,025 | 6,3 | 43,7 | |
| 0,05 | 12,6 | 37,4 | |
| 0,10 | |||
| 0,15 | |||
| 0,2 |
Экспериментально находят уровень жидкости в манометре h при проскакивании пузырька для каждого раствора. Расчёт величины поверхностного натяжения для растворов поверхностно-активного вещества различных концентраций проводят по формуле:
где σ0 – поверхностное натяжение воды (стандартной жидкости); h0 – максимальная высота столба жидкости в манометрической трубке при работе с водой, мм; h – максимальная высота столба жидкости в манометрической трубке при работе с исследуемым раствором, мм.
Уравнение легко получается, если записать уравнение Лапласа для двух жидкостей с поверхностными натяжениями σ и σ0.
Путем деления этих уравнений получим:
С учётом того, что поверхностное натяжение индивидуальных жидкостей падает с ростом температуры, величину σ0 рассчитывают для температуры опыта по уравнению:
.
Данные для каждого раствора, начиная со стандартной жидкости (H2O), заносят в таблицу.
| Концентрация раствора ПАВ (С) | h, см | σ, мДж/м2 | Z, мДж/м2 | Г, кмоль/м2 | С/Г |
| Пропиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2 | h0=15,2 14,8 14,3 13,8 13,7 13,6 | σ0=72,59 70,68 68,29 65,90 65,43 64,95 | 1,40755657… 1,29337695… 1,17919734… 1,11240654… 1,06501772… | -9344404,4 14968849,2 39282102,7 87908609,9 136535117,0 185161624,2 | |
| Бутиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2 | h0=15,2 14,4 14,0 13,4 13,3 12,6 | σ0=72,59 68,77 66,86 63,99 63,52 60,17 | |||
| Амиловый спирт 0(H2O) 0,025 0,05 0,1 0,15 0,2 | h0=15,2 14,0 13,2 12,3 11,3 10,5 | σ0=72,59 66,86 63,04 58,74 53,96 50,14 |
Строят изотермы поверхностных натяжений для трёх спиртов. Для этого из полученных значений h0 и h по формуле рассчитывают величины σ, а данные заносят в таблицу 1. Далее рассчитывают отношение поверхностных активностей соседних гомологов и сравнивают с теоретической по правилу Дюкло – Траубе:
Чтобы проверить правило Дюкло – Траубе, достаточно найти отношение отрезков, отсекаемых на оси абсцисс касательными, проведенными к кривым в точку пересечения с осью ординат (ОВ1, ОВ2, ОВ3).
Например: 
