Поверностно-активные и поверхностно-неактивные вещества.

При растворении в данной жидкости какого-либо вещества наблюдают следующие случаи.

1.Растворенное вещество понижает поверхностное натяжение растворителя ().Такие вещества называются поверхностно-активные(ПАВ), так как для них g>0. По отношению к воде ПАВ являются многие органические соединения,например, спирты и кислоты алифатического ряда, сложные эфиры, белки и др

2.Растворенное вещество незначительно повышает поверхностное натяжение растворителя().

Такие вещества называют поверхностно-инактивными (ПИВ). Для них g<0.К ним относят неорганические кислоты, основания,соли, также органические соединения, глицерин, альфа-аминокислоты.

3.Ратворенное вещество практически не изменяет поверхностного натяжения растворителя ().

Такие вещества называют поверхностно-неактивными(ПНВ).по отношению к воде веществами являются сахароза и др.

Поверхностная активность зависит от природы поверхностно-активного вещества. Согласно правилу Дюкло-Траубе. Поверхностная активность вещества одного и того же гомологического ряда возрастает приблизительно в 3 раза при увеличении углеводородной цепи на одну метиленовую группу -СН₂-

Адсорбция(Г) - самопроизвольное изменение концентраций растворенного вещества на границе раздела фаз. Измеряется моль/см² или моль/м². Зависит от концентрации и от природы граничущих фаз. Ее можно вычислить по формуле:

 

Изотерма адсорбции- зависимость от равновесной концентрации растворенного вещества при постояннойтемпературе.

Адсорбцию на границе раздела жидкость-газ вычисляют с помощью уравнения Гиббса

Г=-dδ/dc *c/RT

Г-количество адсорбированного вещества,моль/м2
с- молярная концентрация растворенного вещества,моль/дм3

R-газовая постоянная, 8,32 Дж/моль *К

-dδ/dc — поверхностная активность

Ориентация молекул ив поверхностном слое и структура биологических мембран.

По теории Ленгмюра. Молекулы ПАВ состоят из двух частей: полярной(гидрофильной)и неполярной(гидрофобной).При адсорбции полярная группа, обладающая большим сродством к полярной фазе (например,к воде) втягивается в нее. Неполярная группа выталкивается в неполярную фазу.

Основным компонентом мембранных структур клетки является биомолекулярный слой из молекул липидов, полярные группировки которых направлены наружу(они взаимодействуют с белками),а неполярные углеводородные радикалы внутрь. Среди мембранных белков имеются такие, которые способны взаимодействовать с гидрофобными радикалами и проникать внутрь мембран(интегральные белки).Макромолекулы интегральных белков, пронизывающих мембрану могут образовывать поры- ионные каналы, которые обладают избирательной проницаемостью для различных ионов.

 

 

23. Неподвижные поверхности раздела между твердым телом и газом(т-г), твердым телом и жидкостью(т-ж),твердым телом и твердым телом(т-т).

Твердое тело, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом; вещество, которое адсорбируется на поверхности адсорбента, называют адсорбатом.

Для Физической адсорбции характерна величины небольшая теплота(ΔН от- 4 до -40 кДж/моль) и обратимость процесса. Адсорбция газов твердыми телами протекает с большой скоростью, пожтому адсобционное равновесие установливается практически мгновенно:

Адсорбент + Адсорбат ↔ адсорбционный комплекс.

Поглощение вещества всей массой адсорбента называется абсорбцией. Переход поглощаемого газа или пара в жидкое состояние в узких порах адсорбента называется капиллярной конденсацией.

Сорбция представляет собой сложный физико-химический процесс,который можно рассматривать как сумму более постых процессов- адсорбций, абсорбций, капиллярной конденсации.))

Поглотитель принято называть сорбентом, а поглощаемое вещество – сорбтивом или сорбатом.

Если поглощение сорбтива происходит вследствие его химического взаимодействия с сорбентом, то такой процесс называется хемосорбцией. Х. частопротекает только на поверхности сорбента.