Cтраница 2
Измерения поверхностного натяжения производились методом счета капель со всеми поправками, необходимыми для получения точных результатов, что чрезвычайно важно, так как работа адгезии вычисляется из трех отдельных измерений. [16]
![]() |
Измерение поверхностного натяжения методом капиллярного подъема. [17] |
Был разработан ряд методов измерения поверхностного натяжения на границе раздела жидкости с газом. К числу их относятся метод капиллярного подъема, метод счета капель и метод удержанного пузырька. [18]
Для измерения поверхностного натяжения жидкости на границе с воздухом методом счета капель применяется сталагмометр, изображенный на рис. VII.4. Этот метод, заключается в определении числа капель, вытекающих из сталагмометра при снижении уровня жидкости от верхней до нижней метки, ограничивающих расширенную часть сталагмометра. Метод основан на зависимости размера отрывающейся капли от поверхностного натяжения жидкости. Прибор состоит из капиллярной трубки, выходное отверстие которой оканчивается относительно широкой горизонтальной ровно отшлифованной и отполированной площадкой, обеспечивающей большую поверхность контакта с выходящей из сталагмометра каплей жидкости. В средней части трубка расширена для увеличения содержания исследуемой жидкости в сталагмометре. На капилляре поверх расширения вытравлены деления для определения объема капель по отсчету числа делений, приходящихся на одну вытекшую каплю. Прибор калибруется по жидкости с известным поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение определяется по графику, в котором по оси абсцисс отложено число капель жидкости, отвечающее калиброванному объему, а по оси ординат - поверхностное натяжение. [19]
В некоторых случаях это может быть преимуществом. Изменение плотности проявителя может сделать использование коллектора, регулируемого по весу, недопустимым, так как при построении хромато-граммы по абсциссе обычно откладывают объем вытекающей жидкости. Метод счета капель требует применения фотоэлемента и электрического счетного устройства. Трудности в методе счета капель вызваны заметной зависимостью размера капель от поверхностного натяжения, которое может меняться при изменении растворителя или при вымывании поверхностно-активных веществ. Если желательно собирать фракции объемом меньше 1 мл, то лучше всего применять коллектор со счетом капель. [20]
Беркамшо применял метод максимального давления пузырьков, пользуясь двумя трубками и весьма близко следуя методике Саг-дена. При измерениях методом счета капель поверхность быстро обновляется и, кроме того, измерения могут без труда выполняться в высоком вакууме. При исследовании поверхностного натяжения металлов необходимо следить за смачиванием конца трубки, на котором образуются пузырьки или капли. В случае воды или органических жидкостей концы, как правило, вполне смачиваются, так что капли отрываются от наружного края, а пузырьки от внутреннего. [21]
Существует ряд методов определения поверхностного натяжения. Одним из наиболее употребительных является метод счета капель. Сталагмометр представляет собой пипетку, в - нижней части которой проходит капилляр. Нижний конец сталагмометра утолщен и отшлифован. На поверхности отшлифованной площадки образуется капля жидкости, вытекающей из сталагмометра. [22]
Результирующая сила взаимодействия этой молекулы не равна нулю. Вследствие этого возникают силы поверхностного натяжения и образуется поверхность типа упругой мембраны. Для перемещения молекулы воды из жидкости на поверхность раздела необходимо затратить определенную работу. Эту работу часто называют свободной поверхностной энергией жидкости. Свободная поверхностная энергия, имеющая размерность эре / см2, может быть определена как работа, необходимая для образования единицы площади новой поверхности. В лабораторных условиях поверхностное натяжение измеряется стандартными методами: тензиометрическим методом счета капель и другими, которые достаточно подробно изложены в курсах физической химии. [23]
![]() |
Вакуумная пробирка с капилляром для определения поверхностного натяжения. [24] |
Работа, затраченная на образование 1 см поверхности раздела фаз ( если процесс изотермический), называется поверхностным натяжением а. Так, поверхностное натяжение жидкости на границе с паром характеризует силы молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Наиболее распространены следующие методы определения поверхностного натяжения: метод наибольшего давления образования пузырьков ( прибор Ребиндера), метод счета капель ( сталагмометр), метод капиллярного поднятия жидкости. [25]
Такие расчеты проводились, но их результаты Б данной работе не представлены. Причина - лишь качественное согласие результатов расчета и эксперимента. Количественное согласие не получено по ряду причин. Во-первых, расчеты связаны с интерполяцией экспериментальных данных по двум переменным. Дифференцирование интерполированиях данных свявано с появлением ошибки, величину которой оценить невозможно. Во-вторых, все расчетные формулы справедливы лишь для состояния равновесия. Результаты измерения поверхностного натяаения водных растворов ПАВ показывает, что адсорбционное равновесие устанавливается нэ мгновенно. Возыохно, что эа время нахождения пузырька в растворе адсорбционное равновесие устанавливается неполно. Зависимость поверхностного натяхения от времени исключает использование ряда методов определения поверхностного натяхения ( метод максимального давления, метод счета капель. Яри исследовании растворов - ПАВ эти методы выступают как динамические методы, поскольку при их использовании поверхность раздела фаз возмущается. [26]