Reguła Traube Duslo. DUKLO-DURABE Reguła

Obecność części hydrofilowych i oleofolicznych (hydrofobowych) części w cząsteczkach PAV stanowi charakterystyczną charakterystyczną cechą ich struktury. Według zdolności do dysocjacji w roztworach wodnych, środki powierzchniowo czynne są podzielone na jonogenicznyi niejonowy.Z kolei jonowe środki powierzchniowo czynne są podzielone na anionowe, kationowe i amfolite (amfoteryczne).

Anionowy Peav.oddzielone w wodzie, tworząc anion środkoctujący. Do środka powierzchniowo czynnego tego typu, co stanowi większość światowej produkcji wszystkich środków powierzchniowo czynnych, należy:

a) kwasy karboksylowe i ich sole (mydła) o wzorze ogólnym RCOOM (gdzie M jest Monowalent Metal), na przykład palminitynian sodu C 15 H 31 Coona, stearynian sodu C 17 H 35 Coona, oleeat sodu C 17 H33 Coona;

b) alkilosulfaty roso 2 om;

c) alkilarylosulfoniany RARSO 2 OM;

d) substancje zawierające inne rodzaje anionów środków powierzchniowo czynnych, takich jak fosforany, tiosiarczany itp.

W nośnikach kwaśnych sole kwasu karboksylowego są przenoszone do słabych i niskich kwasów rozpuszczalnych, aw obecności niektórych kationów (wapnia, magnezu) tworzą nierozpuszczalne sole, które ostatecznie zmniejsza skuteczność ich działań jako środek powierzchniowo czynny, szczególnie pogarsza ich działanie detergentu . Sulfaty alkilowe i alkilowe sulfoni, które są solami silnych kwasów, mają duże korzyści w tym zakresie, a zatem mogą być stosowane w roztworach kwaśnych i soli.

Kationowe środki powierzchniowo czynnedysocjuje w wodzie, tworząc kation środka powierzchniowo czynnego. Cationary surfaktanty obejmują:

a) sole pierwotnych, wtórnych i trzeciorzędowych amin alifatycznych i aromatycznych;

b) sole zasad amonu alkilowo-podstawionych itp.

Kationowe środki powierzchniowo czynne - najbardziej toksyczne i najmniej biologicznie rozkłada wszystkich środków powierzchniowo czynnych; Są one często stosowane jako bakteriobójcze, grzybobójcze, środki dezynfekujące, inhibitory korozji.

Amfolite Peav.obejmują one dwie grupy funkcyjne, z których jeden ma kwaśny, a drugi jest autentyczny, taki jak grupa karboksylowa i aminowa. W zależności od pH amfolitu środowiska środka powierzchniowo czynnego wyświetlane są właściwości anionowe lub kationowe:

Niejonowe środki powierzchniowo czynnenie dysponuj rozwiązań jonów. Sposoby ich preparatu opierają się na reakcji dodania tlenku etylenu do alkoholi, kwasów karboksylowych, amin i innych połączeń. Na przykład, oksyetylowane alkilspirty marki "OS" są syntetyzowane przez reakcję:

ROH + NH2 C-CH2 ® RO (CH2 CH2O) N H

Łańcuch polioksyetylen określa właściwości hydrofilowe niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Zmiana długości łańcucha polioksyetylenowa, łatwo jest dostosować ich właściwości koloidowo-chemiczne. Te środki powierzchniowo czynne stosuje się w dowolnych nośnikach (kwasowych i alkalicznych), a także w obecności rozpuszczalnych soli. Estry polioksyetylenowe alkilofenoli marki OP mają dobre właściwości detergentowe.

Wady tych środków powierzchniowo czynnych obejmują powolny rozkład z powodu obecności w ich składzie rodnika aromatycznego, a w rezultacie ich akumulacji w zakładach środowiskowych. Niejonowe środki powierzchniowo czynne z rodników alkilowych są w stanie biologicznie zdegradować całkiem i szybko.

Wszystkie charakterystyczne środki powierzchniowo czynne w stosunku do ich zachowania w wodzie są podzielone na prawdziwie rozpuszczalne i koloidalne.

Pierwsza grupa obejmuje dużą klasę rozpuszczalną w wodzie w wodzie, związki organiczne o małym rodnikowym węglowodorowym, takie jak obniżone alkohole, fenole, kwasy i ich sole, aminy. Substancje tego typu w roztworze są w stanie rozproszonym molekularnym do stężeń odpowiadających ich nasyconym roztworom i oddzieleniem systemu na dwie stałe fazy. Substancje te są stosowane jako zwilżowie środków spieniających, hydrofobizatorów podczas flotacji, dyspergujący, które ułatwiają procesy tworzenia nowych powierzchni i tak dalej.

Szczególnego zainteresowania są środki powierzchniowo czynne koloidalne. Są przede wszystkim rozumiane w terminie surfaktantem. Główną cechą rozróżniającą tych substancji jest zdolność do tworzenia termodynamicznie stabilnych (liofilicznych) heterogenicznych dyspergowanych systemów (koloids asocjacyjny lub micelarskich). Główne właściwości środków powierzchniowo czynnych koloidalnych spowodowanych przez ich powszechne zastosowanie obejmują wysoką aktywność powierzchni; Zdolność do spontanicznego formacji MICELLE - tworzenie liofilicznych roztworów koloidalnych w stężeniu środka powierzchniowo czynnego powyżej określonej wartości krytyczne stężenie formacji micela(KKM); Zdolność do solubilizacji jest gwałtownym wzrostem rozpuszczalności substancji w roztworach środków powierzchniowo czynnych z powodu ich "wdrażania" wewnątrz miceli; Wysoka zdolność do ustabilizowania różnych systemów rozproszonych.

Aktywność powierzchniowo powierzchniowo czynnych zależy głównie od długości radykalnej węglowodorów. Wzrost radykalnej długości na grupę -CH 2 prowadzi do wzrostu aktywności powierzchniowej o około 3,2 razy ( dUKLO Reguła - Traube). Ta zasada jest przestrzegana głównie dla prawdziwie rozpuszczalnych środków powierzchniowo czynnych.

Dla mediów organicznych, DUKLO - REGULACJI TRAUBE Rysuje: aktywność powierzchni zmniejsza się ze wzrostem długości rodnika węglowodorowego środka powierzchniowo czynnego.

Podsumowując, można zauważyć, że główną cechą ilościową środka powierzchniowo czynnego jest aktywność powierzchni, która określa ich zdolność do obniżenia naprężenia powierzchniowego, powodują emulgowanie, spienianie, dyspersję i stabilizacja, zwilżanie i inne zjawiska.

Adsorpcja - Zjawisko spontanicznego nagromadzenia jednej substancji na powierzchni innego. Substancja, która jest adsorbowana adsorpcja;substancja na powierzchni, którą następuje adsorpcja - adsorbent..

Adsorpcja na powierzchni płynów

Na powierzchni cieczy cząstki substancji rozpuszczonych w cieczach można przywitać. Adsorpcja towarzyszy proces rozpuszczania, wpływając na rozkład cząstek rozpuszczonej substancji między warstwami powierzchniowymi rozpuszczalnikiem a jego wewnętrzną objętością.

Adsorpcja na powierzchni cieczy można obliczyć za pomocą równania GIBBS:

G - wartość określonej adsorpcji, mol / m 2;

C - stężenie molowe, mol / m 3;

dσ - zmiana napięcia powierzchniowego odpowiadające zmianie stężenia Δc;

Aktywność powierzchni.

Jeśli ze wzrostem stężenia substancji, napięcie powierzchniowe zmniejsza Δ σ< 0, то его адсорбция Г считается положительной (Г > 0). Oznacza to, że stężenie substancji w warstwie powierzchni jest większa niż w objętości roztworu.

Jeśli, ze wzrostem stężenia substancji, napięcie powierzchniowe na granicy separacji fazowej zwiększa Δ σ\u003e 0, a następnie adsorpcja jest uważana za negatyw< 0, это означает, что концентрация вещества в объеме раствора больше, чем в поверхностном слое.

Adsorpcja peav.

PAP - Dimilans w przyrodzie mają części polarne (hydrofilowe) i nie-polarne (hydrofobowe).

Na przykład mydło: od 17 h 35 Coona

symbol symbolu polarnego polarnego

części części.

PAP jest pozytywnie adsorbującymi substancjami, obejmują: tłuszcze, kwasy tłuszczowe, ketony, alkohole, cholesterol, mydła i inne związki organiczne. W rozpuszczaniu takich substancji w wodzie występuje dodatni adsorpcja, wraz z akumulacją substancji w warstwie powierzchniowej. Proces wyjścia z cząsteczek tych substancji do powierzchni jest bardzo opłacalny, ponieważ prowadzi do zmniejszenia napięcia powierzchniowego na granicy partycji fazy. Schemat adsorpcji brukowej:

Zdolność substancji do zmniejszenia napięcia powierzchniowego na granicy partycji fazy nazywana jest aktywnością powierzchniową.

DUKLO-DURABE Reguła

Wielkość aktywności powierzchniowej środków powierzchniowo czynnych jednej homologicznej serii związków organicznych zależy od długości rodnika węglowodorowego: wydłużenie środka powierzchniowo czynnego na grupę -CH 2 zwiększa aktywność powierzchni substancji o 3-3,5 razy.

Rozważ regułę Duklo-Traube na przykładzie czterech przedstawicieli homologicznej serii alkoholi.

Nazwa napięcia powierzchniowego:

Adsorpcja PIAV.

W odniesieniu do wody polarnej substancje te są elektrolitami: kwasy nieorganiczne, sole, alkalia. Rozpuszczanie tych substancji zwiększa napięcie powierzchniowe, więc pH zostanie wypchnięty z warstwy powierzchniowej wewnątrz adsorbentu. Taka adsorpcja nazywa się negatywna. Na przykład: rozpuszczanie KS1 w wodzie towarzyszy dysocjacja soli, a następnie nawodnienie wygenerowanych jonów.

Schemat adsorpcji grochu.

Szczególne struktury powierzchni warstwy fazowej.

Faza pośrednia zawierająca jedną lub więcej warstw molekularnych

Funkcje:

- wewnątrz objętości czystej substancji, wszystkie siły zrównoważone interakcji międzycząsteczkową

- Powstałe wszystkie siły działające na cząsteczki powierzchni są skierowane wewnątrz cieczy

- zjawiska powierzchniowe są nieznaczne, jeśli stosunki między masą ciała a powierzchnią na korzyść masy ciała

- Zjawiska powierzchniowe nabywają wartość, gdy substancja jest w stanie fragmentalnym lub w postaci warstwy podtleniowej (folie)

1 cm3 strzałka 10 -7, s \u003d 6000 m 2

1 mm strzałka krwi 4 - 5 milionów erytrocytów; 1l strzałka\u003e 30 ml ogniw, s \u003d 1000 m 2

S alveol \u003d 800 -1000 m 2; S kapilarie wątroby \u003d 600 m 2

Energia powierzchni Gibbs.

Σ - napięcie powierzchniowe

Zmniejszenie energii Gibbs:

Ze względu na zmniejszenie powierzchni (powiększenie cząstek)

Zmniejszając rozmiar napięcia powierzchniowego (sorpcja)

403) napięcie powierzchniowe

Praca wykonywana na tworzeniu jednostki powierzchni

Jednostki pomiaru j / m 2

Siła działająca na jednostkę długość linii ograniczającą powierzchnię cieczy i skierowana do zmniejszenia tej powierzchni

Jednostki pomiaru N / m 2

Zależność napięcia powierzchniowego z charakteru substancji, temperatury i ciśnienia.

Napięcie powierzchniowe płynów zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury i w pobliżu temperatury krytycznej staje się zero. Wraz ze wzrostem ciśnienia, napięcie powierzchniowe na granicy gazu ciekłego zmniejsza się, stężenie cząsteczek w fazie gazowej wzrasta, a siła zmniejsza się. Rozpuszczony w besie może zwiększyć, zmniejszyć i praktycznie wpływ na praktyczny napięcie cieczy. Napięcie powierzchniowe na granicy cieczy zależy od charakteru faz spirs. Jest to większa, tym mniejsza moc interakcji molekularnych między cząsteczkami heterogenicznymi.

Metody pomiaru napięcia powierzchni płynu.

Metoda oddzielania pierścieni z powierzchni cieczy

Sposób zliczania liczby kropli pewnej ilości płynu w badaniu płynie z kapilarnej (stalagmometryczny)

Sposób określania ciśnienia, który jest niezbędny do oddzielenia pęcherza powietrza z kapilarnej, zanurzonej w cieczy (metoda buntownika)

Metoda pomiaru wysokości wyciągu płynu w kapilarnym, których ściany są dobrze zwilżone

Dystrybucja rozpuszczonej substancji między warstwą powierzchniową a objętością fazy.

trzy przypadki rozkładu rozpuszczonego między warstwą powierzchni między warstwą powierzchniową a objętością fazy są teoretycznie, 1) jest większa niż w objętości fazy.2) zakończenia zakończenia w warstwie funta. Niż w Objętość faz.3) Terminy rozpuszczonej w VO w warstwie funta jest taka sama jak w objętości faz.

Klasyfikacja substancji rozpuszczonych przez ich wpływ na napięcie powierzchniowe cieczy (wody).

klasyfikacja 1) rozpuszcza się w niskim napięciu. Alkohole, K-You.2) rozpuszczone nieznacznie nieco zwiększa NAT. Neorg K-You, Bases, Salt.3) rozpuszczono praktycznie w praktycznie nie zmienione NAT P-L. Sacharoza.

Równanie Gibbs dla charakterystyki adsorpcji substancji rozpuszczonych. Analiza równania.

R \u003d - (C / RT) * (Δσ / ΔC). Pan Adsorption na P-Ra. Δσ / ΔC-POV aktywność IN-VA.ANALISIS: Δσ / ΔC \u003d 0, R \u003d 0. To jest PNV. Δσ / ΔC\u003e 0, g<0-поверхностно инактивные в-ва. ∆σ/∆C<0, Г>0-surfaktant.

Struktura cząsteczek i właściwości środków powierzchniowo czynnych.

sV-VA: ograniczona rozpuszczalna

Mają mniejsze napięcie powierzchni niż płyny

Ostro zmieniaj właściwości powierzchni płynu

Struktura: DIFI - różne obszary cząsteczki charakteryzują się innym stosunkiem rozpuszczalnika

Właściwości hydrofobowe: rodniki węglowodorowe

Właściwości hydrofilowe: OH, NH2, SO 3 godziny

Klasyfikacja środków powierzchniowo czynnych, przykłady.

Molekularne lub niejonowe - alkohole, żółć, substancje białkowe

Anonaktywne jonowe - mydła, kwasy sulfonowe i ich sole, kwasy karboksylowe

Jonik kationowy - organiczne podstawy zawierające azot i sole

Wpływ natury środka powierzchniowo czynnego na ich działalność powierzchniową. Reguła Dukelo - Traube.

Eliminacja łańcucha na rodniku - CH2 - zwiększa zdolność kwasów tłuszczowych do adsorpcji o 3,2 razy

Dotyczy rozcieńczonych rozwiązań i temperatur w pobliżu pomieszczenia, ponieważ Desorpcja wzrasta wraz ze wzrostem temperatury

Jako część jego cząsteczki. Zgodnie z niniejszą zasadą, ze wzrostem długości rodnika węglowodorowego przez jedną grupę Cη 2, aktywność powierzchni substancji wzrasta średnio o 3,2 razy.

Aktywność powierzchni zależy od struktury cząsteczek pędów; Ten ostatni zazwyczaj składają się z części polarnej (grupy o dużej chwili dipolicznej) i części nie-polarnej (rodniki alifatyczne lub aromatyczne). W granicach homologicznej serii substancji organicznych stężenie wymagane do zmniejszenia napięcia powierzchniowego roztworu wodnego do pewnego poziomu jest zmniejszony o 3-3,5 razy wraz ze wzrostem rodnika węglowego przez jedną grupę 2-grupa.

Reguła została sformułowana przez I. Traube (to.)rosyjski W 1891 r. W wyniku swoich eksperymentów prowadzonych na roztworach zestawów substancji (kwasy karboksylowe, etery, alkohole, ketony) w wodzie. Poprzednie badania E. DucloH były jednak blisko Ducha do pracy Traube, ale nie zaoferowały żadnej wyraźnej zależności koncentracji, w związku z nimi w literaturze zagranicznej, reguła tylko nazwa traube. . Termodynamiczna interpretacja rządzenia traube została podana w 1917 roku przez I. Langmura.

Fundacja Wikimedia. 2010.

Obserwuj, co jest "zasada Duklo" w innych słowników:

dUKLO-DURABE Reguła - Reguła DUKLO TRAUUB: Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego substancji jednej serii homologicznej, adsorpcja na nieme-polarnym adsorbence z rozpuszczalnika polarnego wzrasta o około 3 razy wraz ze wzrostem łańcucha węglowodorowego do jednej grupy metylenowej CH2 ... ... Warunki chemiczne

- (ciśnienie płaskie, ciśnienie dwuwymiarowe), siłę działającą na jednostkowej długości interfejsu (bariery) czystej powierzchni cieczy i powierzchni tego samego płynu powlekanego adsorbzem. Warstwa substancji aktywnej powierzchniowo. P. D. ma na bok ... ... Fizyczna encyklopedia

- (Francja) Republika Francuska (République Française). I. Informacje ogólne F. Stan w Europie Zachodniej. Na S. Terytorium F. Jest prany przez Morze Północne, cieśniny Pa DE Kale i La Mans, na Z. Biscay Bay ... ... Świetna radziecka encyklopedia

ODPORNOŚĆ - Immunitet. Treść: historia i nowoczesność. Stan nauczania o I. 267 I. Jako zjawisko urządzeń ........ 283 I. Lokalne .................... 285 I. Do truciznów zwierząt .... .. ........ 289 I. Z Protozoyne. i spirosze, infekcje. 291 I. K ... ... ...

- (Francja) stan w ZAap. Europa. Sześciowy. 551 601 km2. Nas. 52 300 tysięcy osób. (1974 stycznia). St. 90% ludności francuskiej. Stolica Paryża. Przytłaczająca większość katolicy wierzących. Według konstytucji z 1958 r., Z wyjątkiem metropolii, obejmuje: ... ...

Pręt. W Moskwie 3 kwietnia 1745, zmarł w S. Petersburg 1 grudnia. 1792 Genealogi z rodzaju Fonvizin zaczynają się od nazwy Petera Volodiimerowa, brzęk z tytułu. "W Królestwie Wielkiego Suwerenu Króla i Wielkiego Duke Johna Vasiewievicha, wszystkie ... ... Duża encyklopedia biograficzna

- (FCP) OSN. Dec. 1920 na kongresie francuskiej partii socjalistycznej (SPHI) w mieście Revolution. Większość z tego kongresu, który zdecydował się dołączyć do Comintern. W maju 1921 r. Zaakceptował nazwę na Kongresie Administracyjnym. Francuski komunista. przesyłka. W … Radziecka encyklopedia historyczna

- (z historii (patrz) i grecki. Grapo piszę, listy. Opis historii) 1) Historia wschodu. Nauka, która jest jedną z najważniejszych form samodzielności społeczeństwa ludzkiego. I. Naz. Również zestaw badań na określonym temacie lub historycznym ... ... Radziecka encyklopedia historyczna

Medycyna Medycyna System wiedzy naukowej i praktycznej działalności, których cele są wzmocnieniem i zachowaniem zdrowia, przedłużenie życia ludzi, zapobiegania i leczeniu chorób ludzkich. Aby wykonać te zadania, M. Badają strukturę i ... ... ... Encyklopedia medyczna

Enzymy. - (grzech. Enzymy; Franz. Diestazy), Biol. Agenci katalizują większość Chem. Reakcje u podstaw istotnych komórek komórki i ciała. Liczba właściwości charakterystycznych treści termicznych, specyficzność działania, wysokiej skuteczności katalitynicznej, ... ... ... Duża encyklopedia medyczna

Jak już zauważył, cząsteczki środków powierzchniowo czynnych (środek powierzchniowo czynny) zdolny do adsorbowania na granicy gazu roztworu powinno być Diolifory, tj. Mają część biegunową i nie-polarną.

Polarna część cząsteczek środków powierzchniowo czynnych może być grupami z dość dużą chwilą dipolą: --on, - IT, -nn 2, - SN, -CN, -No 2.-CNS,

Sno, -SO 3 N.

Niepolarna część cząsteczki powierzchniowo czynnej jest zazwyczaj rodniki alifatyczne lub aromatyczne. Długość rodnika węglowodorowego silnie wpływa na aktywność powierzchni cząsteczki.

Duklo, a następnie Traube, badając napięcie powierzchniowe wodne roztwory homologicznej serii ograniczających kwasów tłuszczowych, stwierdzono, że aktywność powierzchni tych substancji na obramowaniu powietrza roztwowego jest większa niż większa długość radykalnego węglowodorów . Ponadto, gdy wydłużając rodnik węglowodorowy na jednej - CH2 - aktywność powierzchni wzrasta o 3-3,5 razy (średnio 3,2 razy). Ta sytuacja stała się znana jako dUKLO-DURABE Reguła .

Inne sformułowanie Spowoduje to następujące: ze wzrostem łańcucha kwasu tłuszczowego w progresji arytmetycznej, środek powierzchniowy wzrasta w progresji geometrycznej.

Jaki jest powód (znaczenie fizyczne) takiej zależności, pierwszy Dukelo, a następnie w bardziej ogólnym formie, Traube? Leży w fakcie, że ze wzrostem długości łańcucha rozpuszczalność kwasu tłuszczowego jest zmniejszona, a tym samym zwiększa jego cząsteczki do przemieszczania się z objętości do warstwy powierzchniowej. Na przykład, kwas olejowy miesza się z wodą pod każdym względem, Valerian daje tylko 4-procentowy roztwór, wszystkie pozostałe kwasy tłuszczowe, o większej masie cząsteczkowej, rozpuszczalnej w wodzie do jeszcze mniej.

Zasada Dukell-Traube, jak następnie ustalono, obserwuje się nie tylko do kwasów tłuszczowych, ale także dla innych środków powierzchniowo czynnych tworzących homologiczne rzędy, alkohole, aminy itp. Uzasadnienie Langmura zostało podane przez Langmura.

Wraz z wprowadzeniem środków powierzchniowo czynnych do wody, prawie radykalnie łańcuchy węglowodorowe pchają cząsteczki wody, osadzone w jego strukturze. Osiągnięcie tego wymaga realizacji pracy, przed siłami molekularnymi, ponieważ interakcja między cząsteczkami wody jest znacznie większa niż między cząsteczkami wody a cząsteczkami środków powierzchniowo czynnych. Proces odwrotny - wydajność cząsteczek środków powierzchniowo czynnych na powierzchni międzyfazowej z orientacją łańcuchów węglowodorów w fazie nie-polarnej gazu - jest spontanicznie ze spadkiem energii systemu GIBBS i "Wygranych" adsorpcji . Im dłużej rodnik węglowodorowy, tym większa liczba cząsteczek wody, odkrywa i im większe pragnienie cząsteczek nadzoru do wyjścia na powierzchnię, tj. Co więcej, ich adsorpcja i prace adsorpcyjne. Działanie adsorpcji przy wydłużaniu łańcucha na jednym łączem - wzrasta w tej samej wartości, co prowadzi do wzrostu stałej równowagi adsorpcyjnej (współczynnik adsorpcyjny K) w tej samej liczbie razy (3,2 razy w 20 ° C). To z kolei prowadzi do wzrostu aktywności powierzchniowej w ~ 3,2 razy.

Należy zauważyć, że dzięki temu sformułowaniu zasada Duklo-Traube obserwuje się tylko dla roztworów wodnych i temperaturach w pobliżu pomieszczenia.

W przypadku roztworów tego samego środka powierzchniowo czynnego w rozpuszczalnikach nie-polarnych, reguła DUKLO-TRAUBE odnosi się: Wraz ze wzrostem długości rodnika węglowodorowego zwiększa się rozpuszczalność środka powierzchniowo czynnego i mają tendencję do przemieszczania się z warstwy powierzchniowej do roztworu.

W wyższych temperaturach średnia mnożnik3.2 zmniejsza się, dążąc do limitu do jednego: ze wzrostem temperatury, aktywność powierzchni w wyniku desorpcji cząsteczek spada i różnica między aktywnością powierzchniową serii homologicznej jest wygładzona.