文档介绍：推测吸附层的结构
对表面活性剂溶液的研究发现,直链碳氢化合物的同系物
其饱和吸附量和吸附分子极限面积相当接近。如从丁酸到
己酸的饱和吸附量和吸附分子极限面积均分别为
和。这说明吸附分子在表面上几乎以单层直立排列在界面上,这为研究吸附层结构、分析
吸附分子的表面状态提供了一种实验手段。
可见,表面活性物质重要的吸附特性有两个:一是达饱和吸附时的最低浓度;二是饱和吸附量Γm。
推测吸附层的结构
Γ与分子截面积大小及分子间作用力有关,而截面
积主要取决于亲水基之大小,当亲水基截面积大,
则Γ小,而对于离子型表面活性物质的饱和吸附量
常小于非离子型的,这可认为是离子间电性排斥的
结果。
可用加盐以使反离子进入吸附层,从而减少斥力使
吸附量增大。
电解质溶液表面
在电解质溶液中,由于电离而使质点种类增加,吸附品种主要有:电解质电离出的正、负离子及电解质分子;水解离出的及水解产物。但不管什么类型的电解质,其表面吸附层必须符合电中性原则:
如对于1-1型强电解质,当无水解作用时:
电解质溶液表面
对任意价数的强电解质,在无水解、无无机盐的条件下,有
讨论:(1)、当溶液浓度很低时, =1,或保持离子强度不变, =常数,两者均有
电解质溶液表面
(2)、若加入与表面活性负离子具有共同反离子的中性盐,如RNa中加入NaCl,此时钠离子浓度很大可视为常数,因此
电解质溶液表面
如果表面活性电解质如RNa发生水解
电解质溶液表面
从上述两个平衡常数表达式,可消去两个未知数
电解质溶液表面
表面压
式中p称为表面压,g0为纯水的表面张力,g为溶液的表面张力。由于g0>g,所以液面上的浮片总是推向纯水一边。
由实验可以证实表面压的存在。在纯水表面放一很薄的浮片,在浮片的一边滴油,由于油滴在水面上铺展,会推动浮片移向纯水一边,把对单位长度浮片的推动力称为表面压。1917年Langmuir设计了直接测定表面压的仪器。
Langmuir膜天平
图中K为盛满水的浅盘,AA是云母片,悬挂在一根与扭力天平刻度盘相连的钢丝上,AA的两端用极薄的铂箔与浅盘相连。
XX是可移动的边,用来清扫水面,或围住表面膜,使它具有一定的表面积。在XXAA面积内滴加油滴,油铺展时,用扭力天平测出它施加在AA边上的压力。这种膜天平的准确度可达1×10-5N/m。