Растворы поверхностно-активных веществ 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Растворы поверхностно-активных веществ



 

Растворы поверхностно-активных веществ (ПАВ) имеют некоторые общие свойства с коллоидными растворами, поэтому их иногда называют полуколлоидами (или семиколлоидами). Как уже говорилось в главе 10, молекулы поверхностно-активных веществ состоят из двух частей, одна из которых является полярной и гидрофильной (имеет сродство к воде), другая – неполярной и гидрофобной (отторгает воду). При попадании в водный раствор поверхностно-активные молекулы стремятся занять состояние на поверхности раздела фаз жидкости и газа, чтобы их гидрофобная часть находилась в воздухе, а не в воде.

При увеличении концентрации ПАВ в растворе до некоторого значения, которое называется критической концентрацией мицеллообразования (ККМ), молекулы поверхностно-активных веществ начинают соединяться вместе, образуя неустойчивые конгломераты (мицеллы). Гидрофильные части поверхностно-активных молекул находятся снаружи мицеллы и контактируют с водой. Гидрофобные части поверхностно-активных молекул находятся внутри мицеллы, и с водой не контактируют, что является для них энергетически выгодным.

Мицеллы являются достаточно крупными образованиями для того, чтобы их поверхность была способна рассеивать свет. Согласно закону Релея (12.8), лучше рассеивается свет с меньшей длиной волны, то есть фиолетовый, синий и голубой, поэтому раствор мыла при хорошем освещении имеет голубоватый свет.

Поверхностно-активные вещества способны переводить в раствор нерастворимые в воде химические соединения. Например, капельки жира невозможно удалить с поверхности ткани с применением чистой воды. Однако добавление мыла приводит к тому, что гидрофобные части молекул ПАВ, обладая олеофильными свойствами (то есть сродством к маслу), попадают внутрь капельки жира. При этом происходит формирование мицеллы, во внешней оболочке которой находятся гидрофильные части молекул ПАВ. Таким образом, мицелла обладает сродством к воде и способна легко переходить с поверхности в жидкую фазу. Такой процесс называется солюбилизацией (рис. 14.1).

 

 

 


ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1. Атомные массы химических элементов


Символ и название элемента

A r
Ac актиний 227,028
Ag серебро 107,868
Al алюминий 26,982
Am америций 243,061
Ar аргон 39,948
As мышьяк 74,922
At астат 209,987
Au золото 196,967
B бор 10,811
Ba барий 137,33
Be бериллий 9,012
Bi висмут 208,980
Bk берклий 247,070
Br бром 79,904
C углерод 12,011
Ca кальций 40,078
Cd кадмий 112,41
Ce церий 140,12
Cf калифорний 251,080
Cl хлор 35,453
Cm кюрий 247,070
Co кобальт 58,933
Cr хром 51,996
Cs цезий 132,905
Cu медь 63,546
Dy диспрозий 162,50
Er эрбий 167,26
Es эйнштейний 252,083
Eu европий 151,96
F фтор 18,998
Fe железо 55,847
Fm фермий 257,095
Fr франций 223,020
Ga галлий 69,723
Gd гадолиний 157,25
Ge германий 72,59
H водород 1,008
He гелий 4,003
Hf гафний 178,49
Hg ртуть 200,59
Ho гольмий 164,930
I иод 126,905
In индий 114,82
Ir иридий 192,22
K калий 39,098
Kr криптон 83,80
La лантан 138,906
Li литий 6,941
Lr лоуренсий 260,105
Lu лютеций 174,967
Md менделевий 258,099
Mg магний 24,305
Mn марганец 54,938
Mo молибден 95,94
N азот 14,007
Na натрий 22,990
Nb ниобий 92,906
Nd неодим 144,24
Ne неон 20,179
Ni никель 58,69
No нобелий 259,101
Np нептуний 237,048
O кислород 15,999
Os осмий 190,2
P фосфор 30,974
Pa протактиний 231,036
Pb свинец 207,2
Pd палладий 106,42
Pm прометий 144,913
Po полоний 208,982
Pr празеодим 140,908
Pt платина 195,08
Pu плутоний 244,064
Ra радий 226,025
Rb рубидий 85,468
Re рений 186,207
Rh родий 102,906
Rn радон 222,018
Ru рутений 101,07
S сера 32,066
Sb сурьма 121,75
Sc скандий 44,956
Se селен 78,96
Si кремний 28,086
Sm самарий 150,36
Sn олово 118,710
Sr стронций 87,62
Ta тантал 180,948
Tb тербий 158,925
Tc технеций 97,907
Te теллур 127,60
Th торий 232,038
Ti титан 47,88
Tl таллий 204,383
Tm тулий 168,934
U уран 238,029
V ванадий 50,942
W вольфрам 183,85
Xe ксенон 131,29
Y иттрий 88,906
Yb иттербий 173,04
Zn цинк 65,39
Zr цирконий 91,224

Таблица 2. Стандартные энтальпии и энтропии образования некоторых веществ

Вещество Состояние Δ H0ƒ,298, кДж/моль S 0 298, Дж/моль∙К
Ag к 0 42,69
AgBr к – 99,16 107,1
AgCl к – 126,8 96,07
AgI к – 64,2 114,2
AgF к – 202,9 83,7
AgNO3 к – 120,7 140,9
Ag2O к – 30,56 121,7
Al к 0 28,35
Al2O3 к – 1676 50,92
Al(OH)3 к – 1275,7 71,1
AlCl3 к – 697,4 167,0
Al2(SO4)3 к – 3434,0 239,2
As к 0 35,1
As2O3 к – 656,8 107,1
As2O5 к – 918,0 105,4
Ba к 0 64,9`
BaO к   – 558,1 70,3
BaCO3 к – 1219 112,1
Be к 0 9,54
BeO к – 598,7 14,10
BeCO3 к – 981,57 199,4
Bi к 0 56,9
BiCl3 г – 270,7 356,9
BiCl3 к – 379,1 189,5
Br2 г 30,92 245,35
HBr г – 36,23 198,48
С (графит) к 0 5,74
С (алмаз) к 1,897 2,38
C г 716  
CO г – 110,5 197,5
CO2 г – 393,5 213,7
COCl2 г – 223,0 289,2
CS2 г 115,3 237,8
CS2 ж 87,8 151,0
CCl4 ж – 135,44 214,6
CH4 г – 74,86 186,19
CHO к – 1207,0 88,7
C2H2 г 218,2 200,6
С2H4 г 52,25 219,0
С2H6 к  – 84,6 229,1
C6H6 ж 49,04 173,2
CH3OH ж – 227,6 160,7
С2H5OH ж – 277,6 160,7
CH3COOH ж – 484,9 159,8
Ca к 0 41,62
CaO к – 635,5 39,7
CaF2 к – 1214,0 68,87
CaCl2 к – 785,8 113,8
CaC2 к – 62,8 70,3
Ca3N2 к – 431,8 104,6
Ca(OH)2 к – 986,6 83,4
CaSO4 к – 1424,0 106,7
CaSiO3 к – 1579,0 87,45
Ca3(PO4)2 к – 4125,0 240,9
CaCO3 (кальцит) к – 1206,0 92,9
Cl2 г 0 223,0
HCl г – 92,30 186,7
HCl ж – 167,5 55,2
HClO ж – 116,4 129,7
Cr к 0 23,76
Cu к 0 33,15
Cu г 339,32 166,27
Fe к 0 27,15
FeO к – 264,8 60,75
Fe2O3 к – 822,2 60,75
Fe3O4 к – 1117,1 146,2
Fe(OH)2 к – 561,7 88
Fe(OH)3 к – 826,6 105
FeS к – 100,4 60,29
FeS2 (пирит) к – 163,2 52,93
FeSO4 к – 929,47 121,04
FeSO4∙7H2O к – 3016 409,1
Fe2(SO4)3 к – 2584 282,8
FeCl2 к – 341,0 119,66
FeCl3 к – 405,0 130,1
FeCO3 к – 744,75 92,9
GeO к – 305,4 50,2
GeO2 к 539,74 52,30
H2 г 0 130,52
H2O г – 241,84 188,74
H2O ж – 285,84 69,96
H2O2 ж – 187,36 105,86
Hg к 0 76,1
HgCl2 к – 230,12 144,35
Hg2Cl2 к – 264,85 185,81
I2 к 0 116,73
I2 г 62,24 260,58
HI г 25,94 206,33
HIO ж – 158,9 24,32
K к 0 64,35
K2O к – 361,5 87,0
KH к – 56,9 67,95
Li к 0 28,03
Li2O к – 595,8 17,9
NiOH к – 487,8 42,81
Mg к 0 32,55
MgO к – 601,24 26,94
Mg(OH)2 к – 924,66 63,14
MgCO3 к – 1096,21 65,69
MnSO4 к – 1063,74 112,13
N2 г 0 191,5
N2O г 81,55 220,0
NO г 90,37 210,62
NO2 г 33,89 240,45
N2O4 г 9,37 304,3
NH3 г – 46,19 192,5
Na к 0 51,42
Na2O к – 430,6 71,1
O2 г 0 205,03
О3 г 142,3 238,8
P (красный) к –18,41 22,8
PCl3 г –277,0 311,7
PCl5 г –369,45 362,9
HPO3 ж –82,4 150,6
H3PO4 ж –1271,94 200,83
H3PO4 к – 1279 110, 5
Pb к 0 64,9
PbO к –217,86 67,4
Rb к 0 76,2
Rb2O к –330,12 109,6
RbOH к -413,80 70,7
S (ромб.) к 0 31,88
SO2 г –296,9 248,1
SO3 г –395,2 256,23
Sn (белое) к 0 51,55
Sn (серое) к – 2,1 44,14
SnO к –286,0 56,74
SnO к –580,8 52,34

Таблица 3. Таблица растворимости некоторых солей, кислот и оснований в воде.

 

Таблица 4. Константы диссоциации некоторых слабых электролитов (при 25оС)

Электролит Константа диссоциации, Кд
СH3COOH 1,86 • 10–5
HCN 7,2 • 10-10
HOCl 5,0 • 10-8
HBO2 7,5 • 10-10
HOBr 2,5 • 10-9
HF 6,2 • 10-4
HNO2 5,1 • 10-4
HIO 2,3 • 10-11
HOCN 2,7 • 10-4
NH4OH 1,79 • 10-5
AgOH 5,0 • 10-3

Таблица 5. Абсолютные скорости движения некоторых ионов в водном растворе при 25oC м2 × B–1 × c–1

Катион V+ Катион V+ Анион V - Анион V -
Н+        К+           NH4+   Ag+              Na+         Li+ 0.003620 0.000762 0.000760 0.000642 0.000520 0.000388 Ва2+ Са2+ Sr 2+ Mg2+ 0,000659 0,000616 0,000616 0,000550 ОН- Br- I- Cl- NO3- 0,002050 0,000812 0,000796 0,000791 0,000740 СH3СОО- SO42- ClO4- Fe(CN)64- 0,000424 0,000827 0,000705 0,001140


Таблица 6. Ряд с тандартные электродных потенциалов (ряд напряжений металлов).

Восстановленная форма Окисленная форма Стандартный электродный потенциал, В
Li Li+ -3,05
K K+ -2,925
Rb Rb+ -2,925
Cs Cs+ -2,923
Ba Ba2+ -2,91
Sr Sr2+ -2,89
Ca Ca2+ -2,87
Na Na+ -2,71
Mg Mg2+ -2,36
Al Al3+ -1,66
Mn Mn2+ -1,18
Zn Zn2+ -0,76
Cr Cr3+ -0,74
Fe Fe2+ -0,44
Cd Cd2+ -0,40
Co Co2+ -0,28
Ni Ni2+ -0,25
Sn Sn2+ -0,14
Pb Pb2+ -0,13
Fe Fe3+ -0,04
H2 2H+ 0,00
Cu Cu2+ 0,34
Cu Cu+ 0,52
2Hg Hg2 2+ 0,79
Ag Ag+ 0,80
Hg Hg2+ 0,85
Pt Pt2+ 1,20
Au Au3+ 1,50

Таблица 7. Относительная электроотрицательность химических элементов

I II III b IV b V b VI b VII b VIII b VIII b VIII b I b II b III IV V VI VII VIII
H 2,1                                 He
Li 0,97 Be 1,47                     B 2,02 C 2,50 N 3,07 O 3,50 F 4,10 Ne
Na 1,01 Mg 1,23                     Al 1,47 Si 1,74 P 2,10 S 2,60 Cl 2,83 Ar
K 0,91 Ca 1,04 Sc 1,20 Ti 1,32 V 1,45 Сr 1,56 Mn 1,60 Fe 1,64 Co 1,75 Ni 1,75 Cu 1,76 Zn 1,66 Ga 1,82 Ge 2,02 As 2,20 Se 2,48 Br 2,74 Kr 3,00
Rb 0,89 Sr 0,99 Y 1,11 Zr 1,22 Nb 1,23 Mo 1,30 Tc 1,36 Ru 1,42 Rh 1,45 Pd 1,35 Ag 1,42 Cd 1,46 In 1,49 Sn 1,72 Sb 1,82 Te 2,01 I 2,21 Xe 2,60
Cs 0,86 Ba 0,97 La* 1,08 Hf 1,23 Ta 1,33 W 1,40 Re 1,46 Os 1,52 Ir 1,55 Pt 1,44 Au 1,42 Hg 1,44 Tl 1,44 Pb 1,55 Bi 1,67 Po 1,76 At 1,96 Rn 2,20
Fr 0,86 Ra 0,97 Ac** 1,00                              

 

    1.*Лантаноиды имеют значения относительных электроотрицательностей в области 1,08 – 1,14;

** Актиноиды имеют значения относительных электроотрицательностей в области 1,11 – 1,20;

2. Элементы VIII группы периодической системы (благородные газы) имеют нулевую электроотрицательность;

 

 

 

Таблица 8. Поверхностное натяжение некоторых веществ

 

 

Используемая и рекомендованная литература

1. Болдырев А.И. Физическая и коллоидная химия: Учебник для вузов / А.И. Болдырев.— 2-е изд. перераб. и доп. — М.: Высш. школа, 1983.— 408 с.

2. Галинкер И.С. Физическая и коллоидная химия: Учебное пособие / И.С. Галинкер, П.И. Медведев.— М.: Высш.школа, 1972.— 304 с.

3. Кнорре Д.Г. Физическая химия: Учебник для вузов / Д.Г. Кнорре, Л.Ф. Крылова, В.С. Музыкантов.— Изд. 4-е.— М.: Высш. шк., 1990.— 416с.

4. Лукьянов А.Б. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пособия для сред. с.-х. учеб. заведений / А.Б. Лукьянов.— М.: Колос, 1984.— 176с.

5. Чанг Р. Физическая химия с приложениями к биологическим системам: Пер. с англ. / Р. Чанг.— М.: Мир, 1980.— 663 с.

6. Кудряшева Н.С. Физическая химия: учебник для бакалавров / Н.С. Кудряшева, Л.Г. Бондарева.— Москва: Юрайт, 2012.— 340 с.: ил. — (Бакалавр. Базовый курс).— Библиогр.: с. 334 - 335.

7. Жоли М. Физическая химия денатурации белков / М. Жоли.— Москва: Мир, 1968.— 264 с.

8. Хмельницкий Р.А. Физическая и коллоидная химия: учебник для студентов сельскохозяйственных специальных высших учебных заведений / Р.А. Хмельницкий.— 2-е изд., стер. — Перепеч. с 1-го изд. 1988 г. — Москва: Альянс, 2015.— 400 с.

9. Нигматуллин Н.Г. Физическая и коллоидная химия: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по технологическим специальностям / Н. Г. Нигматуллин.— 2-е изд., испр. и доп. — Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань, 2015.— 276 с.:

10. Даниэльс Ф. Физическая химия: Пер.с англ./Под ред. К.В.Топчиевой.— М.: Мир, 1978.— 645с.

11. Краснов К.С.. Физическая химия: Учебник для студентов вузов, обучающихся по хим.-технол. специальностям: В 2кн./М: Высш. шк., 2001.— 318с. — Библиогр.:с.303-304

12. Физическая и коллоидная химия: метод. указания к лаб. работам для студентов оч. и заоч. формы обучения фак.: агрон., технол. и агрохимии, почвоведения и экологии / Воронеж. гос. аграр. ун-т; [сост.: В. В. Котов. А. В. Шапошник, О.В. Перегончая, О.В. Дьяконова, Г.Н. Данилова].— Воронеж: ВГАУ, 2010.— 44 с.

13. Физическая и коллоидная химия: методические указания к лабораторным работам для студентов технологического, агрономического факультетов и факультета агрохимии и почвоведения / сост.: В.В. Котов, А.В. Шапошников, С.В. Ткаченко, Н.В. Дроздова.— Воронеж: Воронежский государственный аграрный университет, 1999.— 27 с.


Учебное издание

Шапошник Алексей Владимирович

Звягин Алексей Алексеевич



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-11-27; просмотров: 41; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.17.79.60 (0.03 с.)