Descrieți metodele de determinare a tensiunii superficiale

Există două tipuri de metode de determinare a tensiunii superficiale, statice și dinamice [4].

-metode dinamice, cum ar fi oscilația jetului care curge din găurile forme neregulate permite măsurarea tensiunii superficiale a suprafeței nou format imediat după formarea acestuia [4].

-Metode statice de măsurare a tensiunii superficiale la interfața, intră în echilibru. În cazul în care echilibrul dintre faze este setat suficient de rapid, tensiunea superficială statică poate fi măsurată destul de ușor. În cazul în care soldul este stabilit pentru o perioadă foarte lungă de timp, mai ales la trecerea uneia dintre componentele sistemului prin intermediul interfeței, nici una dintre metodele nu oferă valori reale de tensiune de suprafață de echilibru. În acest caz, se vorbește despre valori semi-statice ale tensiunii de suprafață și este obligatoriu să se specifice durata formării unei noi suprafețe de fază de delimitare [4].

Cele mai des următoarele metode de determinare a tensiunii superficiale a limitelor interfazice lichid:

-Metoda de măsurare a greutății sau adâncimea de scufundare subiectul în lichidul de testat (metoda Wilhelmy);

-Metoda de măsurare a dimensiunilor geometrice ale interfeței suprafețe libere (culcat, agățat sau picătură rotativ așezat sau agățat veziculă);

-Metoda stalagmometrichesky (metoda de numărare picură);

-forța de măsurare metoda supusă separării de interfața (cilindrul de separare - metoda nedecorticat, desprinderea inelului - Metoda Du Nui);

-metodă de măsurare creștere capilară a lichidului;

-Metoda în gazul cu bule sau picăturii de lichid (metoda Schrodinger) măsurarea presiunii maxime [4].

tensiune superficială metodă de măsurare folosind stalagmometry osnovovyetsya pe chtov moment de separare picături, care rezultă din găuri rotunde picăturii greutate egală cu forța poverhnostnogonatyazheniya [3].

Stalagmometry (figura 1) este un tub cu pereți groși capilar, care are o extensie în interior. Capătul inferior al capilarului bine lustruit. Pe ambele părți ale porțiunii extinse a tubului pentru a face un semn.

La momentul dezlipirea greutatea cădere l Ro egală cu forța de tensiune superficială PN. n.

în cazul în care VR - ob'єm picături; # 961; - densitatea lichidului; g - accelerația gravitațională.

Media volumului picăturii VR volum egal de lichid v, care se află între două riscuri stalagmometry împărțit la numărul corespunzător de picături n:

Suprafață forță de tracțiune PN. n. este egal cu:

unde r - raza orificiilor capilare; # 963; - tensiune superficială.

În momentul separării po = p. n. De aici:

(V / n) g # 961; = 2πr # 963;.

La măsurarea cantității de volum a picăturilor de apă (de referință) și lichidul de probă și raza capilarului rămâne constantă. În consecință, putem scrie:

(V / n) g # 961; = # 2πr 963;,

unde subscriptului „0“ se referă la apa. Comparând ecuație și obține formula de determinare a tensiunii superficiale a soluției de testat:

Conform dependența tensiunii superficiale a concentrației de surfactant poate construi o curbă - tensiune superficială izotermă. Dacă vom trage o tangentă la curba la un punct care corespunde o anumită concentrație, apoi pe panta negativă a tangentei la activitatea de suprafață. Aceasta înseamnă că valoarea este o măsură a capacității unei substanțe de a reduce tensiunea superficială la interfața [3].

Înainte de a începe stalagmometry soluție de clătire cromatul și clătite de mai multe ori cu apă. În tranziția de la o soluție apoasă la un alt stalagmometry trebuie clătite succesiv cu apă distilată și soluția de testat.

Pentru a măsura stalagmometry tensiune superficială fixate vertical în rack și este strâns într-un lichid printr-un tub de cauciuc. Purtați la marginea superioară a tubului capilar, astfel încât nivelul de fluid a fost peste riscurile de top. Verificați cu atenție lichidul din capilar. că nu a existat nici bule de aer. Activați lichidul să curgă încet stalagmometry [3].

Când nivelul lichidului ajunge la partea de sus a riscului principal. începe să numere picături, și a continuat până când. până când lichidul din stalagmometry nu a venit la una din diviziile inferioare. Cantitatea de lichid. în timp ce curge din capilar corespunde unui anumit volum. La măsurarea experiență repetată de 3 - 4 ori și să ia numărul mediu de picături.

În primul rând, se determină numărul de picături n0 la expirarea lichidului standard, cu o valoare a tensiunii de suprafață cunoscută. Acest lucru ia de obicei apa. În continuare, se determină numărul de picături de apă [3].

pentru a determina # 963;, de asemenea, trebuie să se măsoare densitatea lichidului. Acest lucru se face prin utilizarea unui hidrometru. [3]

Se determină tensiunea superficială a benzenului la 293, 313 și 343 K. Presupunem că energia totală a suprafeței este dependentă de temperatură și pentru benzen este de 61,9 mJ / m 2. Temperatura Coeficient

d # 963; / dT = - 0,13 mJ / (m 2 · K).

strat interior (plin) din energia de suprafață a Us (per unitate de suprafață) este conectat cu ecuația lui Gibbs - Helmholtz

Ne = # 963; -T (d # 963; / DT) p

# 963; = noi + T (d # 963; / DT)

# = 61,9 + 963 293 (-0.13) = 23,81 mJ / m 2

# = 61,9 + 963 313 (-0.13) = 21,21 mJ / m 2

# = 61,9 + 963 343 (-0.13) = 17,31 mJ / m 2

Lista de referințe:

1. SV Grachev, VR Baraz, AA Bogatov, V. P. Shveykin. „Materiale fizice Știința“

2. Sleibi W., T. Persoane "Chimie generală" M.1979.

3. Nekros BV „Bazele Chimie generală“, ediția a 3-a M.1973.

6. AV Kiselev interacțiunile intermoleculare în adsorbție și cromatografie. - M. Executiv. săpt. 1986.