Cтраница 4
Чаще всего коэффициент активности неизвестен. Поэтому уравнение (11.50) применяют только тогда, когда можно использовать концентрацию вместо активности и пренебречь изменением концентрации других компонентов при изменении концентрации данного вещества. В таком растворе при изменении концентрации растворенного вещества практически не изменяется концентрация растворителя. [46]
![]() |
Поверхностное натяжение и растворимость. [47] |
Поверхностное натяжение жидкости оказывается очень чувствительным к присутствию в ней посторонних веществ. Таксе изменение концентрации растворенного вещества в поверхностном слое ( на границе раздела двух фаз) называется адсорбцией. [48]
Благодаря им атомы, ионы и молекулы не могут свободно проникать друг в друга при соприкосновении. С их помощью достигается термодинамическое равновесие системы, происходит обмен кинетической и потенциальной энергией между молекулами. С изменением концентрации растворенного вещества происходит перераспределение долей этих вкладов, изменяется структура и свойства раствора. Существенно то, что доля вклада взаимодействия тех или иных частиц определяется не полными энергиями, а тем, насколько резко взаимодействие соответствующих частиц убывает с расстоянием. Для структуры и свойств растворов большое значение имеют короткодействующие силы. [49]
В поверхностном слое раствора присутствуют и молекулы растворителя, и молекулы растворенного вещества. Поэтому поверхностное натяжение раствора отличается от поверхностного натяжения чистого растворителя ст0 - Если поверхностное натяжение растворенного вещества ( ст) больше, чем поверхностное натяжение чистого растворителя, поверхностное натяжение раствора возрастает. Если же поверхностное натяжение растворенного вещества меньше, чем поверхностное натяжение чистого растворителя, то появление молекул растворенного вещества в поверхностном слое приводит к понижению поверхностного натяжения раствора. Молекулы растворенного вещества способны перемещаться в растворе, и за счет этого происходит перераспределение концентраций между объемом и поверхностью раствора, удовлетворяется стремление системы к снижению поверхностной энергии Гельмгольца А. Если а сг0, они стремятся сосредоточиться в поверхностном слое; если а сг0, напротив, стремятся перейти в глубь раствора. В обоих случаях концентрация растворенного вещества в объеме раствора и концентрация в поверхностном слое не равны между собой. Изменение концентрации растворенного вещества у поверхности раздела фаз называют адсорбцией. [50]
![]() |
Распределение растворенного вещества вблизи границы. [51] |
Данные, необходимые для использования уравнения (7.32), с успехом получают с помощью оптических устройств, позволяющих измерять показатель преломления вещества на разных расстояниях от дна кюветы. Наибольший градиент показателя преломления ( dn / dx) отвечает наиболее высокому градиенту концентраций. Измерение показателя преломления вдоль кюветы непосредственно приводит к кривым, подобным кривой, приведенной на рис. 7.13, В. Граница раздела соответствует точке, в которой dC / dx имеет максимальное значение. Это и есть то точное определение границы, которое мы обещали дать. На рис. 7.13 граница находится на горизонтальной штриховой линии при х хт. Обычно изменение концентрации растворенного вещества исследуется в зависимости как от времени, так и от расстояния. В расчетах, связанных с диффузией, используют также различного рода интегральные уравнения. [52]