Правило на Duzlo Traube. Правило на Duklo-Durabe

Наличието на хидрофилни и олеофилни (хидрофобни) части в PAV молекули е характерна отличителна характеристика на тяхната структура. Според способността за дисоциация във водни разтвори, повърхностноактивните вещества са разделени йоногени неионни.На свой ред, йонните повърхностно активни вещества са разделени на анионен, катионен и амфолит (амфотеричен).

Anionic PEAV.дисоциирани във вода, за да образуват повърхностноактивен анион. Към повърхностноактивното вещество от този тип, което представлява по-голямата част от световното производство на всички повърхностноактивни вещества, принадлежи:

а) карбоксилни киселини и техните соли (сапуни) с обща формула RCOOM (където m е моновалентен метал), например натриев палмитат С11НЗОСОНА, натриев стеарат С 17НЗОСООНА, натриев олеат С 17 НЗЗСОНА;

б) алкил сулфати Roso 2 OM;

в) алкиларилсулфонати Rarso 2 OM;

г) вещества, съдържащи други типове повърхностноактивни аниони, като фосфати, тиосулфати и др.

При киселинни среди солите на карбоксилната киселина се прехвърлят в слаби и нискоразтворими киселини и в присъствието на някои катиони (калций, магнезий) образуват неразтворими соли, които рязко намаляват ефективността на действието им като повърхностноактивно вещество, особено влошава тяхното детергентно действие . Алкил сулфатите и алкил сулфоните, които са соли на силни киселини, имат големи предимства в това отношение и следователно могат да бъдат използвани в киселинни и солни разтвори.

Катионни повърхностноактивни веществадисоцииране във вода, за да образува повърхностноактивно вещество. Казионните повърхностно активни вещества включват:

а) соли на първични, вторични и третични алифатни и ароматни амини;

б) соли на алкил-заместени амониеви бази и др.

Катионни повърхностно активни вещества - най-токсичните и най-малко биологично разградени от всички повърхностно активни вещества; Те често се използват като бактерицидни, фунгицидни, дезинфектанти, инхибитори на корозия.

Амфолитен PEAV.те включват две функционални групи, единият от които е кисел, а другият е автентичен, като карбоксилна и аминна група. В зависимост от рН на средата на амфолиите се показват анионктивните или катионни свойства:

Не-йонни повърхностноактивни веществане се разпространяват в разтвори на йони. Методите за тяхното получаване се основават на реакцията на добавяне на етилен оксид към алкохоли, карбоксилни киселини, амини и други връзки. Например, окситетилираните алкили на марката "OS" се синтезират чрез реакция:

RoH + NH2C-CH2 ® RO (СН2СН2О) n h

Полиоксиетиленовата верига определя хидрофилните свойства на не-йонни повърхностно активни вещества. Промяна на дължината на полиоксиетиленовата верига, лесно е да се регулират техните колоидни химични свойства. Тези повърхностноактивни вещества се използват във всякаква среда (киселина и алкална), както и в присъствието на разтворими соли. Полиоксиетиленовите естери на алкилфенолите на ОП марката имат добри детергентни свойства.

Недостатъците на тези повърхностноактивни вещества включват бавно разлагане, дължащо се на присъствието в техния състав на ароматния радикал и в резултат на това тяхното натрупване в екологични съоръжения. Неионните повърхностно активни вещества с алкилови радикали са способни да бъдат биологично разградени доста напълно и бързо.

Всички отличителни повърхностноактивни вещества спрямо тяхното поведение във вода са разделени на наистина разтворими и колоидни.

Първата група включва голям клас водоразтворим във вода, органични съединения с малък въглеводороден радикал, като нисши алкохоли, феноли, киселини и техните соли, амини. Веществата от този тип в разтвора са в молекулно диспергирано състояние до концентрации, съответстващи на техните наситени разтвори и отделяне на системата в две твърди фази. Тези вещества се използват като осакатели на пенообразуващи агенти, хидрофобизатори по време на флотация, дисперсанти, които улесняват процесите на образуване на нови повърхности и т.н.

От особен интерес са колоидни повърхностно активни вещества. Те се разбират предимно при термина повърхностноактивно вещество. Основната отличителна черта на тези вещества е способността да се образуват термодинамично стабилни (лиофилни) хетерогенни диспергирани системи (асоциативни или мицеларни колоиди). Основните свойства на колоидните повърхностно активни вещества, причинени от широкото им използване, включват висока повърхностна активност; Способност за спонтанно образуване на мицело - образуването на лиофилни колоидни разтвори при концентрация на повърхностно активното вещество над определена стойност, наречена критична концентрация на образуването на мицел(Kkm); Способността за разтваряне е рязко увеличаване на разтворимостта на вещества в разтвори на колоидни повърхностно активни вещества поради тяхното "внедряване" вътре в мицелите; Висока способност за стабилизиране на различни диспергирани системи.

Повърхностната активност на колоидните повърхностноактивни вещества зависи главно от дължината на въглеводородния радикал. Увеличаването на радикалната дължина на група 2 води до увеличаване на повърхностната активност с приблизително 3,2 пъти ( правило на Duklo - Traube). Това правило е спазено главно за наистина разтворими повърхностноактивни вещества.

За органични среди, Duklo - Traube Правило Привлича: Повърхностната активност се намалява с увеличаване на дължината на въглеводородния радикал на повърхностно активното вещество.

В заключение може да се отбележи, че основната количествена характеристика на повърхностноактивното вещество е повърхностната активност, която определя способността им да намалят повърхностното напрежение, причиняват емулгиране, разпенване, дисперсия и стабилизация, омокряне и други явления.

Адсорбция - феномен на спонтанно натрупване на едно вещество върху повърхността на друга. Вещество, което е адсорбирано адсорбция;веществото на повърхността на която се случва адсорбция - адсорбент.

Адсорбция на повърхността на течности

На повърхността на течностите, могат да се осигурят частици вещества, разтворени в течности. Адсорбцията придружава процеса на разтваряне, засягащ разпределението на частиците на разтвореното вещество между повърхностните слоеве на разтворителя и вътрешния му обем.

Адсорбцията на повърхността на течността може да се изчисли с помощта на уравнението на Gibbs:

G - стойността на специфичната адсорбция, mol / m 2;

C - концентрация на молар, mol / m 3;

dσ - промяна в повърхностното напрежение, съответстващо на промяната в концентрацията на ΔC;

Повърхностна активност.

Ако с увеличаване на концентрацията на веществото, повърхностното напрежение намалява Δ σ< 0, то его адсорбция Г считается положительной (Г > 0). Това означава, че концентрацията на веществото в повърхностния слой е по-голяма, отколкото в обема на разтвора.

Ако с увеличаване на концентрацията на веществото, повърхностното напрежение на границата на фазовото разделяне се увеличава Δ σ\u003e 0, след това адсорбцията се счита за отрицателна< 0, это означает, что концентрация вещества в объеме раствора больше, чем в поверхностном слое.

Адсорбция на PEAV.

PAV - Dimilanses в природата, има полярни (хидрофилни) и не-полярни (хидрофобни) части.

Например, сапун: от 17 H 35 Coona

символ на не-полярния символ на полярния

части от част.

PAV е положително адсорбиращи вещества, те включват: мазнини, мастни киселини, кетони, алкохоли, холестерол, сапуни и други органични съединения. При разтваряне на такива вещества във вода се осъществява положителна адсорбция, придружена от натрупването на веществото в повърхностния слой. Процесът на излизане на молекулите на тези вещества към повърхността е много печеливш, защото води до намаляване на повърхностното напрежение на границата на фазовото дял. Схема за адсорбция:

Способността на веществото да намали повърхностното напрежение на границата на фазовото дял се нарича повърхностна активност.

Правило на Duklo-Durabe

Мащабът на повърхностно активността на повърхностноактивните вещества на една хомоложна серия от органични съединения зависи от дължината на въглеводородния радикал: удължаването на повърхностно активното вещество на група -СН2 увеличава повърхностната активност на веществото с 3-3.5 пъти.

Помислете за правилото на Duklo-Traube за примера на четирима представители на хомоложната серия алкохоли.

Повърхностно напрежение изотерм:

Адсорбция Piav.

По отношение на полярната вода тези вещества са електролити: неорганични киселини, соли, алкали. Разтварянето на тези вещества увеличава повърхностното напрежение, така че рН ще бъде избутан от повърхностния слой вътре в адсорбента. Такава адсорбция се нарича отрицателна. Например: Разтварянето на КС1 във вода е придружено от дисоциация на сол, последвано от хидратация на генерираните йони.

Грахово адсорбционна схема.

Особености на структурата на повърхността на фазовия слой.

Междинна фаза, съдържаща един или повече молекулни слоеве

Характеристика:

- вътре в обема на чистото вещество, всички сили на междумолекулно взаимодействие, балансирано

- получените цели, действащи върху повърхностните молекули, са насочени в течността

- повърхностните явления са незначителни, ако съотношенията между телесното тегло и повърхността в полза на телесното тегло

- Повърхностни явления придобиват стойност, когато веществото е в фрагментирано състояние или под формата на тънък слой (филми)

1 cm 3 стрелка 10 -7, s \u003d 6000 m 2

1mm кръв стрелка 4 - 5 милиона еритроцити; 1L arrow\u003e 30 mlr клетки, s \u003d 1000 m 2

S алвеол \u003d 800 -1000 m 2; S капилярен черен дроб \u003d 600 m 2

Повърхностна енергия Гибс

Σ - повърхностно напрежение

Намаляване на енергията на Гибс:

Поради намаляването на площта (разширяването на частиците)

Чрез намаляване на размера на повърхностното напрежение (сорбция)

403) повърхностно напрежение

Работа, извършена върху създаването на единица на повърхността

Единици на измерване j / m 2

Сила, действаща на единица дължина на линията, ограничаваща повърхността на течността и насочена към намаляване на тази повърхност

Единици за измерване N / m 2

Зависимостта на повърхностното напрежение от естеството на веществата, температурата и налягането.

Повършването на течности намалява с нарастваща температура и в близост до критичната температура става нула. С увеличаване на налягането, повърхностното напрежение на границата на течния газ намалява, концентрацията на молекулите в газовата фаза се увеличава и силата намалява. Разтвореният в BES може да се увеличи, да се намали и практически влияние върху практическото напрежение на течностите. Повърхностното напрежение на границата на течността зависи от естеството на фазите на спистрите. Това е по-голямо, толкова по-малко е молекулното взаимодействие между хетерогенните молекули.

Методи за измерване на повърхностното напрежение на течността.

Метода за разделяне на пръстените от повърхността на течността

Методът за преброяване на броя на капки от определено количество течност, произтичащо от капиляра (сталагмометрично)

Методът за определяне на налягането, който е необходим за разделяне на въздушния мехур от капиляра, потопен в течността (метод на rebinder)

Методът за измерване на височината на лифта на течността в капиляра, стените на които са добре омокнали

Разпределение на разтвореното вещество между повърхностния слой и обема на фазата.

три случая на разпространение на разтворен в сравнение между повърхностния слой и обемът на фазата са теоретично, 1) е по-голяма, отколкото в обема на фазата.2) на прекратяване на прекратяването в лиронния слой., Отколкото в. \\ T Обем на фазите.3) на крайния термин, разтворен в VO в лиривия слой е същият като в обема на фазите.

Класификация на разтворените вещества чрез тяхното влияние върху повърхностното напрежение на течността (вода).

класификация 1) Разтворено в ниско напрежение. Алкохоли, k-you.2), разтворени в тях леко увеличават NAT. Neorg K-вие, основи, сол.3), разтворени на практика не се променя NAT P-l. Захароза.

Гибс уравнение за характеристиката на адсорбцията на разтворените вещества. Анализ на уравнението.

R \u003d - (C / RT) * (Δσ / ΔC). Г-н адсорбция на P-RA. Δσ / Δc-pov активност in-va.Анализа: Δσ / ΔC \u003d 0, r \u003d 0. Това е PNV. Δσ / ΔC\u003e 0, g<0-поверхностно инактивные в-ва. ∆σ/∆C<0, Г>0-Surfactant.

Структурата на молекулите и свойствата на повърхностноактивните вещества.

sV-VA: ограничено разтворимо

Имат по-малко повърхностно напрежение от течности

Рязко променете повърхностните свойства на течността

Структура: Дифлите - различни зони на молекулата се характеризират с различно съотношение на разтворителя

Хидрофобни свойства: въглеводороден радикал

Хидрофилни свойства: О, NH2, S03H

Класификация на повърхностноактивни вещества, примери.

Молекулярни или неионни - алкохоли, жлъчни, протеинови вещества

Йонични анионови - сапуни, сулфонови киселини и техните соли, карбоксилни киселини

Йонични катионни - органични азотни бази и соли

Влиянието на естеството на повърхностноактивното вещество върху тяхната повърхностна дейност. Правило Dukelo - Traube.

Елиминиране на веригата върху радикала - СН2 - увеличава способността на мастните киселини до адсорбция с 3.2 пъти

Приложими за разредени разтвори и за температури близо до стаята, защото Десорбцията се увеличава с нарастваща температура

Като част от неговата молекула. Съгласно това правило, с увеличаване на дължината на въглеводородния радикал с една група cη 2, повърхностната активност на веществото се увеличава средно от 3,2 пъти.

Повърхностната активност зависи от структурата на молекулите на PAV; Последното обикновено се състои от полярна част (групи с голям дипол) и неполярна част (алифатни или ароматни радикали). В границите на хомоложната серия от органични вещества, концентрацията, необходима за намаляване на повърхностното напрежение на водния разтвор до определено ниво, се намалява с 3-3.5 пъти с увеличаване на въглеродния радикал с една -C3-група.

Правилото е формулирано от I. Traube (то.)руски През 1891 г., в резултат на експериментите, проведени върху решения на комплекти вещества (карбоксилни киселини, етери, алкохоли, кетони) във вода. Предишните проучвания на Е. Дюклох обаче бяха близки в духа към работата на Трауб, но следователно не предложиха ясна зависимост от концентрацията, в чужбина, правилото само само името на Траубе. . Термодинамичното тълкуване на правилото Traube е дадено през 1917 г. от I. Langmur.

Фондация Wikimedia. 2010.

Гледайте какво е "правилото на дуркло" в други речници:

правило на Duklo-Durabe - Правило Duklo Traub: с увеличаване на дължината на въглеродната верига на вещества от една хомоложна серия, адсорбция върху не-полярен адсорбент от полярен разтворител се увеличава с около 3 пъти с повишаване на въглеводородната група с една метиленова група с една метиленова група ... ... ... Химични условия

- (плоско налягане, двуизмерно налягане), силата, действаща върху единичната дължина на интерфейса (бариера) на чистата повърхност на течността и повърхността на една и съща течност, покрита с AdSorbz. Слой на повърхностно активно вещество. Стр. D. Цел е настрана ... ... Физическа енциклопедия

- (Франция) Френска република (République Française). I. Обща информация Е. Държава в Западна Европа. На територията на С. Е. се измива от северното море, пролив на Pa de Kale и La Mans, на залива Z. Biscay ... ... Велика съветска енциклопедия

Имунитет - имунитет. Съдържание: история и модерна. Състоянието на преподаване за I. 267 I. Като феномен на устройства ........ 283 I. Местни .................... 285 I. към животни отрови .... .. ........ 289 I. с Protozoyne. и спирохет, инфекции. 291 I. K ... ... ...

- (Франция) в ZAP. Европа. Полиш. 551 601 км2. Нас. 52 300 хиляди души. (На 1974 г.). 90% от френското население. Капитал на Париж. Преобладаващото мнозинство от католиците на вярващите. Съгласно Конституцията от 1958 г., Е., с изключение на метрополиса, включва: ... ...

Пръчка. В Москва, 3 април 1745, умира в С. Петербург 1 декември. 2192 Генеалогиите на рода Фонвизин започват с името Питър Володимеров, титулярният барон. "В царството на великия суверен на царя и великия херцог Джон Василевич, всички ... ... Голяма биографична енциклопедия

- (FCP) OSN. на декември 1920 г. в Конгреса на Френската социалистическа партия (SPHI) в град Революцията. Повечето от този конгрес, който реши да се присъедини към Коминтерна. През май 1921 г. той приема името на административния конгрес. Френски комунист. пратката. В ... Съветска историческа енциклопедия

- (от историята (виж) и гръцки. GRAPO, който пиша, писма. Описание на историята) 1) История на изток. Наука, която е една от най-важните форми на самопознаване на човешкото общество. I. Naz. Също така набор от изследвания по определена тема или исторически ... ... Съветска историческа енциклопедия

I Медицина медицина Системата за научни познания и практическа дейност, чиито цели са укрепването и запазването на здравето, удължаването на живота на хората, превенцията и лечението на човешки заболявания. За да изпълните тези задачи, M. изследва структурата и ... ... Медицинска енциклопедия

Ензими - (грях. Ензими; франц. Диастени), биол. Агенти катализират повечето химически. Реакции, подлежащи на жизнените клетки на клетката и тялото. Редица характерни свойства термично съдържание, специфичност на действие, висока каталитична ефикасност, ... ... Голяма медицинска енциклопедия

Както вече е отбелязано, молекулите на повърхностноактивни вещества (повърхностноактивни вещества), способни да адсорбират на границата на разтвора Газ, трябва да бъдат дилиофори, т.е. имат полярна и неполярна част.

Полярната част на молекулите на повърхностноактивното вещество може да бъде групи с доста голям дипол: - да, - то, -NN 2, - SN, -CN, -NO 2.-CNS,

SNO, -SO 3 N.

Неполярната част на повърхностноактивната молекула е обикновено алифатни или ароматни радикали. Дължината на въглеводородния радикал силно влияе върху повърхностната активност на молекулата.

DUKLO, и след това траб, изучавайки повърхностното напрежение на водните разтвори на хомоложна серия от ограничаващи мастни киселини, установи, че повърхностната активност на тези вещества на границата на въздуха е по-голяма от по-голямата дължина на въглеводородния радикал . Освен това, когато удължаването на въглеводородния радикал върху едно - СН2 - повърхностната активност се увеличава с 3-3.5 пъти (средно 3,2 пъти). Тази ситуация е станала известна като правило на Duklo-Durabe .

Друга формулировка Той се свежда до следното: с повишаване на веригата на мастната киселина в аритметичната прогресия, повърхностнорактерността се увеличава в геометричната прогресия.

Каква е причината (физическото значение) на такава зависимост, определяща първото dukelo, а след това в по-общ вид, Traube? Той се крие във факта, че с увеличаване на дължината на веригата, разтворимостта на мастната киселина се намалява и по този начин увеличава нейните молекули да се движат от обема в повърхностния слой. Например, маслената киселина се смесва с вода във всички отношения, валериана дава само 4% разтвор, всички други мастни киселини, с по-голямо молекулно тегло, разтворимо във вода до още по-малко.

Правилото на Dukell-Traube, както е установено, се наблюдава не само за мастни киселини, но и за други повърхностно активни вещества, образуващи хомоложни редове, алкохоли, амини и др. Етноретична (термодинамична) оправдание е дадена от Langmur.

С въвеждането на повърхностноактивни вещества към водата почти не-радикално въглеводородни вериги тласкат водните молекули, вградени в неговата структура. Изпълнението на това изисква изпълнението на работата, срещу молекулярните сили, тъй като взаимодействието между водните молекули е значително по-голямо, отколкото между молекулите на водата и повърхностноактивните молекули. Обратния процес - добивът на молекулите на повърхностно активното вещество върху вътрешната повърхност с ориентацията на въглеводородните вериги в неполярната фаза на газа - спонтанно е с намаление на енергията на системата на Гибс и "печалбите" на адсорбция . Колкото по-дълъг е въглеводородният радикал, толкова по-голям е броят на водните молекули, той открива и по-голямото желание на наблюдението молекули към изхода към повърхността, т.е. Освен това тяхната адсорбция и адсорбционна работа. Работата на адсорбцията при удължаване на веригата на една връзка - СН2 се увеличава на една и съща стойност, което води до увеличаване на адсорбционното равновесно константа (коефициент на адсорбция k) в същия брой пъти (3.2 пъти при 20 ° С). Това от своя страна води до увеличаване на повърхностната активност при ~ 3.2 пъти.

Трябва да се отбележи, че с тази формулировка правилото Duklo-Traube се наблюдава само за водни разтвори и за температури в близост до стаята.

За разтвори на едно и също повърхностноактивно вещество в неполярни разтворители правилото DUKLO-TRAUBE се отнася: с увеличаване на дължината на въглеводородния радикал, разтвореността на повърхностноактивното вещество се увеличава и те са склонни да се движат от повърхностния слой в разтвора.

При по-високи температури средният мултиплистеркс.2 намалява, стремеж към едно: с увеличаване на температурата, повърхностната активност в резултат на десорбция на молекулите пада и разликата между повърхностната активност на хомоложната серия е изгладена.