При растворении веществ в жидкости поверхностное натяжение s на границе жидкости с воздухом либо уменьшается, либо остается неизменным (или слабо возрастает).
Пусть s0 – поверхностное натяжение растворителя;
sрв – поверхностное натяжение растворенного вещества.
Из курса физической химии известно, что самопроизвольно идет процесс в сторону уменьшения свободной энергии, т.е. DG < 0.
На поверхности раздела фаз существует нескомпенсированная поверхностная энергия G пов (свободная энергия), равная
G пов = s S.
Поэтому на поверхности будет концентрироваться вещество с меньшим поверхностным натяжением.
Если sрв < s0 растворенное вещество будет самопроизвольно концентрироваться на поверхности раздела (адсорбироваться) и за счет этого снижать поверхностное натяжение растворителя s0.
Вещества, которые при растворении снижают поверхностное натяжение растворителя, называю поверхностно-активными веществами (ПАВ). Вещества, не изменяющие поверхностное натяжение растворителя, либо слабо повышающие его – поверхностно-инактивные вещества (ПИАВ) (рис. 6). Графическая зависимость поверхностного натяжения от концентрация ПАВ при постоянной температуре – изотерма поверхностного натяжения.
|
|
| |||
Деление растворенных веществ на ПАВ и ПИАВ условно и определяется природой растворителя. Так, например, уксусная кислота по отношению к воде является ПАВ, а по отношению к этилацетату – ПИАВ.
ПАВ относительно воды являются многие органические соединения – жирные кислоты, альдегиды, спирты, амины.