Pravidlo Duzlo Traube. Pravidlo DUKLO-DURABE

Prítomnosť hydrofilných a oleofilných (hydrofóbnych) častí v molekulách PAV je charakteristická charakteristická značka ich štruktúry. Podľa schopnosti disociácie vo vodných roztokoch sú povrchovo aktívne látky rozdelené do ionogénnya neiónový.Na druhej strane, iónové povrchovo aktívne látky sú rozdelené na aniónový, katiónový a amfolit (amfotér).

Aniónový peav.oddelený vo vode za vzniku aniónu povrchovo aktívneho činidla. K povrchovo aktívnej látke tohto typu, ktorý predstavuje väčšinu svetovej výroby všetkých povrchovo aktívnych látok, patrí: \\ t

a) karboxylové kyseliny a ich soli (mydlá) všeobecného vzorca RCOOM (kde M je monovalentný kov), napríklad sodný palmitát C15H33 COONA, stearát sodný C15H35 COONA, oleát sodný C13H33 COONA;

b) alkylsulfáty roso 2000;

c) alkylarylsulfonáty RARSO 2 OM;

d) látky obsahujúce iné typy častíc, ako sú fosfáty, tiosulfáty atď.

V kyslých médiách sa soli karboxylovej kyseliny prenášajú do slabo, usporiadaných a nízko rozpustných kyselín, a v prítomnosti niektorých katiónov (vápnik, horčík) tvoria nerozpustné soli, ktoré ostro znižuje účinnosť ich pôsobenia ako povrchovo aktívna látka, najmä zhoršuje ich účinok detergentu . Alkylsulfáty a alkylsulfóny, ktoré sú soli silných kyselín, majú v tomto ohľade veľké výhody, a preto môžu byť použité v kyslých a soľných roztokoch.

Katiónové povrchovo aktívne látkydisociovať vo vode za vzniku povrchovo aktívneho činidla. Katiónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú:

a) soli primárnych, sekundárnych a terciárnych alifatických a aromatických amínov;

b) soli alkyl-substituovaných amónnych báz atď.

Katiónové povrchovo aktívne látky - najviac toxické a najmenej biologicky rozložené všetky povrchovo aktívne látky; Často sa používajú ako baktericídne, fungicídne, dezinfekčné prostriedky, inhibítory korózie.

Amfolit Peav.patrí medzi ne dve funkčné skupiny, z ktorých jeden má kyslé a druhá je autentická, ako je karboxylová skupina a amínová skupina. V závislosti od pH amfolitového povrchovo aktívneho prostredia sa zobrazia anionaktívne alebo katiónové vlastnosti:

Neiónové povrchovo aktívne látkynezdraďte sa do riešení iónov. Spôsoby ich prípravy sú založené na reakcii pridania etylénoxidu na alkoholy, karboxylové kyseliny, amíny a iné spojenia. Napríklad oxyetylované alkylsspom značky "OS" sú syntetizované reakciou:

ROH + NH2 C-CH 2 ® RO (CH 2CH 2 O) N H

Polyoxyetylénový reťazec určuje hydrofilné vlastnosti neiónových povrchovo aktívnych látok. Zmena dĺžky polyoxyetylénového reťazca, je ľahké nastaviť svoje koloid-chemické vlastnosti. Tieto povrchovo aktívne látky sa používajú v akýchkoľvek médiách (kyselina a alkalická), ako aj v prítomnosti rozpustných solí. Polyoxyetylénové estery alkylfenolov OP značky majú dobré detergentné vlastnosti.

Nevýhody týchto povrchovo aktívnych látok zahŕňajú pomalý rozklad v dôsledku prítomnosti v ich zložení aromatického radikálu a v dôsledku toho ich akumulácia v environmentálnych zariadeniach. Neiónové povrchovo aktívne látky s alkylovými radikálmi sú schopné biologicky degradované pomerne úplne a rýchlo.

Všetky výrazné povrchovo aktívne látky vzhľadom na ich správanie vo vode sú rozdelené do skutočne rozpustného a koloidného.

Prvá skupina zahŕňa veľkú triedu vo vode rozpustnej vo vode, organických zlúčenín s malým uhľovodíkovým zvyškom, ako sú napríklad nižšie alkoholy, fenoly, kyseliny a ich soli, amíny. Látky tohto typu v roztoku sú v molekulárnom dispergovanom stave až do koncentrácií zodpovedajúcich ich nasýteným roztokom a separácii systému do dvoch pevných fáz. Tieto látky sa používajú ako zľavy penových činidiel, hydrofobizátory počas flotácie, dispergačných činidiel, ktoré uľahčujú spôsoby tvorby nových povrchov, a tak ďalej.

Zvlášť zaujímavé sú koloidné povrchovo aktívne látky. Sú primárne chápané pod termín povrchovo aktívnym činidlom. Hlavným rozlišujúcim znakom týchto látok je schopnosť tvoriť termodynamicky stabilné (lyofilitné) heterogénne dispergované systémy (asociatívne alebo micelárne koloidy). Hlavné vlastnosti koloidných povrchovo aktívnych látok spôsobených ich rozšíreným použitím zahŕňajú vysokú povrchovú aktivitu; Schopnosť spontánnej tvorby micely - tvorba lyofilických koloidných roztokov v koncentrácii povrchovo aktívnej látky nad určitú hodnotu kritická koncentrácia tvorby micely(Kkm); Schopnosť solubilizovať je prudký nárast rozpustnosti látok v roztokoch koloidných povrchovo aktívnych látok v dôsledku ich "implementácie" vo vnútri micelónov; Vysoká schopnosť stabilizovať rôzne dispergované systémy.

Povrchová aktivita koloidných povrchovo aktívnych látok závisí hlavne na dĺžke uhľovodíkového radikálu. Zvýšenie radikálnej dĺžky na skupinu -CH2 vedie k zvýšeniu povrchovej aktivity približne o 3,2 krát ( dUKLO Pravidlo - Traube). Toto pravidlo je splnené najmä pre skutočne rozpustné povrchovo aktívne látky.

Pre organické médiá, Duklo - Traube pravidlo čerpá: povrchová aktivita sa znižuje zvýšením dĺžky uhľovodíkového radikálu povrchovo aktívnej látky.

Na záver, možno poznamenať, že hlavnou kvantitatívnou vlastnosťou povrchovo aktívnej látky je povrchová aktivita, ktorá určuje ich schopnosť znížiť povrchové napätie, spôsobiť emulgáciu, penenie, disperziu a stabilizáciu, zmáčanie a iné javy.

Adsorpcia - Fenomén spontánnej akumulácie jednej látky na povrchu iného. Látky, ktorá je adsorbovaná adsorpcia;látka na povrchu, z ktorej dochádza k adsorpcii - adsorbent.

Adsorpcia na povrchu kvapalín

Na povrchu kvapalín môžu byť častice látok rozpustených v tekutinách reminované. Adsorpcia sprevádza proces rozpúšťania, ktorý ovplyvňuje distribúciu častíc rozpustenej látky medzi povrchovými vrstvami rozpúšťadla a jeho vnútorným objemom.

Adsorpcia na povrchu kvapaliny sa môže vypočítať pomocou rovnice GIBBS:

G - hodnota špecifickej adsorpcie, mol / m2;

C - molárna koncentrácia, mol / m3;

dσ - zmena povrchového napätia zodpovedajúce zmene koncentrácie AC;

Povrchová aktivita.

Ak so zvýšením koncentrácie látky sa povrchové napätie znižuje Δ σ< 0, то его адсорбция Г считается положительной (Г > 0). To znamená, že koncentrácia látky v povrchovej vrstve je väčšia ako v objeme roztoku.

Ak, s nárastom koncentrácie látky, povrchové napätie na hranici separácie fáz sa zvyšuje δ σ\u003e 0, potom sa adsorpcia považuje za negatívne< 0, это означает, что концентрация вещества в объеме раствора больше, чем в поверхностном слое.

Adsorpcia peav.

PAV - DIMILANANS V PRÍRODE, majú polárne (hydrofilné) a nepolárne (hydrofóbne) časti.

Napríklad mydlo: od 17 h 35 coona

symbol neolárneho symbolu polárneho

Časti časti.

PAV je pozitívne adsorpčné látky, zahŕňajú: tuky, mastné kyseliny, ketóny, alkoholy, cholesterol, mydlá a iné organické zlúčeniny. Pri rozpúšťaní takýchto látok vo vode sa vyskytuje pozitívna adsorpcia, sprevádzaná akumuláciou látky v povrchovej vrstve. Proces výstupu z molekúl týchto látok na povrch je veľmi ziskový, pretože vedie k zníženiu povrchového napätia na hranici fázového oddielu. DEVING ADSORNKCIA SCHÉMA:

Schopnosť látky znížiť povrchové napätie na hranici fázového oddielu sa nazýva povrchová aktivita.

Pravidlo DUKLO-DURABE

Veľkosť povrchovej aktivity povrchovo aktívnych látok jedného homológnej série organických zlúčenín závisí od dĺžky uhľovodíkového radikálu: predĺženie povrchovo aktívnej látky na skupinu -CH2 zvyšuje povrchovú aktivitu látky 3 až 3,5 krát.

Zvážte pravidlo Duklo-Traube na príklad štyroch zástupcov homológnej série alkoholov.

Povrchové napätie Isotherm:

Adsorpcia piav

Vo vzťahu k polárnej vode sú tieto látky elektrolyty: anorganické kyseliny, soli, alkálie. Rozpúšťanie týchto látok zvyšuje povrchové napätie, takže pH bude tlačené z povrchovej vrstvy vo vnútri adsorbentu. Takáto adsorpcia sa nazýva negatívna. Napríklad: Rozpúšťanie KS1 vo vode je sprevádzaná disociáciou soľ, po ktorej nasleduje hydratácia generovaných iónov.

PEA ADsorpčná schéma.

Zvláštnosti štruktúry povrchu fázovej vrstvy.

Medziľahlá fáza obsahujúca jednu alebo viac molekulárnych vrstiev

Vlastnosti:

- Vo vnútri objemu čistej látky všetky sily intermolekulárnej interakcie vyvážené

- Výsledné všetky sily pôsobiace na povrchové molekuly sú zamerané vo vnútri kvapaliny

- Povrchové javy sú nevýznamné, ak sú pomery medzi telesnou hmotnosťou a povrchom v prospech telesnej hmotnosti

- Povrchové javy získavajú hodnotu, keď je látka v roztrieštenom stave alebo vo forme najjemnejšej vrstvy (filmy)

1 cm 3 šípka 10 -7, s \u003d 6000 m 2

1 mm krv šípka 4 - 5 miliónov erytrocytov; 1L šípka\u003e 30 MLR buniek, s \u003d 1000 m 2

S alveol \u003d 800 -1000 m 2; S kapiláry pečene \u003d 600 m 2

Povrchová energia GIBBS

Σ- povrchové napätie

Zníženie energie GIBBS:

Kvôli poklesu povrchovej plochy (zväčšenie častíc)

Znížením veľkosti povrchového napätia (sorpcia)

403) povrchové napätie

Práca vykonávaná na vytvorenie jednotky povrchu

Jednotky merania J / m 2

Sila pôsobiaca na jednotku dĺžky čiary obmedzujúcej povrch kvapaliny a nasmerovaný na redukciu tohto povrchu

Jednotky merania n / m 2

Závislosť povrchového napätia z povahy látok, teploty a tlaku.

Povrchové napätie kvapalín sa znižuje so zvyšujúcou sa teplotou a v blízkosti kritickej teploty sa stáva nulou. S zvýšením tlaku, povrchové napätie na hranici kvapalného plynu klesá, koncentrácia molekúl v plynnej fáze sa zvyšuje a sila sa znižuje. Rozpustené v BES sa môže zvýšiť, znížiť a prakticky vplyv na praktické napätie kvapalín. Povrchové napätie na hranici kvapaliny závisí od povahy fáz Spips. Je to väčšie, tým je menšia sila molekulárnej interakcie medzi heterogénnymi molekulami.

Metódy na meranie povrchového napätia tekutiny.

Spôsob separácie krúžkov z povrchu kvapaliny

Spôsob počítania počtu kvapiek určitého množstva tekutiny pod štúdiom prúdiacim z kapiláry (stalagmometric)

Spôsob stanovenia tlaku, ktorý je nevyhnutný na separáciu vzduchovej bubliny z kapilár, ponorený do kvapaliny (metóda BBINHER)

Metóda merania výšky výťahu tekutiny v kapiláry, ktorých steny sú dobre zmáčané

Distribúcia rozpustenej látky medzi povrchovou vrstvou a objemom fázy.

tri prípady distribúcie rozpustených v BES medzi povrchovou vrstvou a objemom fázy sú teoreticky, 1) je väčšie ako v objeme fázy.2) ukončenia ukončenia v libre vrstvy. Ako v Objem fáz.3) konca rozpusteného vo VO v libre vrstve je rovnaký ako v objeme fáz.

Klasifikácia rozpustených látok podľa ich vplyvu na povrchové napätie kvapaliny (voda).

klasifikácia 1) Rozpustila in-in lacné napätie. Alkoholy, K-You.2) Rozpustené in-in Mierne zvyšuje NAT. NEORG K-YOU, BASE, SALT.3) Rozpustený v prakticky nezmenený NAT P-L. Sacharóza.

GIBBS Rovnica pre adsorpciu charakteristické pre rozpustené látky. Analýza rovnice.

R \u003d - (C / RT) * (Δσ / ΔC). Pán Adsorpcia na P-Ra. Δσ / Δc-POV aktivita in-va.analýza: Δσ / Δc \u003d 0, r \u003d 0. Toto je PNV. Δσ / Δc\u003e 0, g<0-поверхностно инактивные в-ва. ∆σ/∆C<0, Г>0-povrchovo aktívna látka.

Štruktúra molekúl a vlastností povrchovo aktívnych látok.

sV-VA: Obmedzený rozpustný

Majú menšie povrchové napätie ako kvapaliny

Prudko zmeňte povrchové vlastnosti tekutiny

Štruktúra: Diférie - rôzne oblasti molekuly sú charakterizované iným pomerom rozpúšťadla

Hydrofóbne vlastnosti: uhľovodíkový radikál

Hydrofilné vlastnosti: OH, NH2, SO 3 H

Klasifikácia povrchovo aktívnych látok, príkladov.

Molekulárne alebo neiónové - alkoholy, žlče, proteínové látky

Iónové anionaktivity - mydlá, sulfónové kyseliny a ich soli, karboxylové kyseliny

Iónové katiónové - organické bázy obsahujúce dusík a soli

Vplyv povahy povrchovo aktívnej látky na ich povrchovú aktivitu. Pravidlo Dukelo - Traube.

Eliminácia reťazca na radikáli - CH2- zvyšuje schopnosť mastných kyselín na adsorpciu o 3,2-krát

Použiteľné pre zriedené riešenia a pre teploty v blízkosti miestnosti, pretože Desorpcia sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou

Ako súčasť jeho molekuly. Podľa tohto pravidla, so zvýšením dĺžky uhľovodíkového radikálu jedným skupinou Cη 2, povrchová aktivita látky sa zvyšuje v priemere 3,2-krát.

Povrchová aktivita závisí od štruktúry molekúl PAV; Ten zvyčajne pozostáva z polárnej časti (skupiny s veľkým dipólom) a nepolárnou časťou (alifatickými alebo aromatickými radikálmi). V hraniciach homológnej série organických látok je koncentrácia potrebná na zníženie povrchového napätia vodného roztoku na určitú úroveň znížená o 3-3,5-krát s nárastom uhlíka radikálu jedným -Zη 2-skupinou.

Pravidlo bolo formulované I. Traube (IT.)ruský V roku 1891, v dôsledku svojich experimentov uskutočňovaných na roztokoch sád látok (karboxylové kyseliny, étery, alkoholy, ketóny) vo vode. Predchádzajúce štúdie E. DUCLOH, ktoré boli blízke v duchu do práce Traube, ale neponúkali žiadnu jasnú závislosť koncentrácie, preto v zahraničnej literatúre pravidlo len názov Traube. . Termodynamická interpretácia pravidla Traube bola daná v roku 1917 I. Langmur.

Nadácia Wikimedia. 2010.

Sledujte, čo je "DUKLO pravidlo" v iných slovníkoch:

pravidlo DUKLO-DURABE Pravidlo DUKLO TRAUB: S zvýšením dĺžky uhlíkového reťazca látok jednej homológnej série, adsorpcia na nepolárnej adsorbent z polárneho rozpúšťadla sa zvyšuje o približne 3-krát zvýšením uhľovodíkového reťazca na jednu metylénovú skupinu CH2 ... ... Chemické podmienky

- (plochý tlak, dvojrozmerný tlak), sila pôsobiaca na dĺžke jednotky rozhrania (bariéra) čistého povrchu kvapaliny a povrch tej istej tekutiny potiahnutej adsorbzom. Vrstva povrchovo účinnej látky. P. D. Cieľom ... ... ... Fyzická encyklopédia

- (Francúzsko) Francúzska republika (République Française). I. Všeobecné informácie F. Štát v západnej Európe. Na S. Tervier F. je umývané severným morom, úžas Pa de Kale a La Mans, na Z. Biskaji Bay ... ... Veľká sovietska encyklopédia

Imunita - imunita. Obsah: História a moderné. Stav výučby o I. 267 I. Ako fenomén zariadení ........ 283 I. Miestne ...................... 285 I. K zvieratám jedov. .. ........ 289 I. s Protozoyne. a spiochete, infekcie. 291 I. K ... ...

- (Francúzsko) Štát v ZAP. Európa. Polysh. 551 601 km2. USA. 52 300 tisíc ľudí. (dňa Janovi 1974). 90% francúzskeho obyvateľstva. Kapitál Paríža. Ohromujúca väčšina veriacich katolíkov. Podľa ústavy z roku 1958, F., s výnimkou metropoly, zahŕňa: ... ...

Tyč. V Moskve, 3. apríli 1745, zomrel v S. Petersburg 1 DEC. 1792 Generály rodu Fonvizin začínajú názvom Peter Volodyimerov, titulárny barón. "V kráľovstve Veľkého panovníka kráľa a Grand Duke John Vasilyevich, všetko ... ... Veľká biografická encyklopédia

- (FCP) OSN. 1. decembra 1920 na Kongrese francúzskej socialistickej strany (SPHI) v meste revolúcie. Väčšina tohto kongresu, ktorý sa rozhodol pripojiť sa k ComIntern. V máji 1921 prijal meno na administratívnom kongrese. Francúzsky komunista. zásielky. V ... Sovietska historická encyklopédia

- (z histórie (pozri) a gréčtiny. Grapo píšem písmená. Popis histórie) 1) História východu. Veda, ktorá je jednou z najdôležitejších foriem sebapozog o ľudskej spoločnosti. I. NAZ. Aj súbor výskumu na určitej téme alebo historickej ... ... Sovietska historická encyklopédia

I Medicine Medicine Systém vedeckých poznatkov a praktických aktivít, ktorých ciele sú posilnenie a zachovanie zdravia, rozšírenie života ľudí, prevenciu a liečbu ľudských chorôb. Na vykonávanie týchto úloh, M. Štúdium štruktúry a ... ... Lekárska encyklopédia

Enzýmy - (Hriech. Enzýmy; Franz. Diastázy), Biol. Agenti katalyzujú väčšinu chem. Reakcie, ktoré sú základom životne dôležitých buniek bunky a tela. Počet charakteristických vlastností tepelného obsahu, špecifickosť účinku, vysoká katalytická účinnosť, ... ... Veľká lekárska encyklopédia

Ako už bolo uvedené, molekuly povrchovo aktívnych látok (povrchovo aktívne činidlo), ktoré sú schopné adsorpcie na hranici plynu roztoku, mali byť diliofóry, t.j. mať polárnu a nepolárnu časť.

Polárna časť povrchovo aktívnych molekúl môže byť skupinami s pomerne veľkou dipólovou momentom: --on, - to, -NNN2, - SN, -CN, -NO 2-CNS,

Sno, -SO 3 N.

Nepolárnou časťou molekuly povrchovo aktívnej látky je zvyčajne alifatická alebo aromatická radikály. Dĺžka uhľovodíkového radikálu silno ovplyvňuje povrchovú aktivitu molekuly.

DUKLO a potom Traube, ktorá študuje povrchové napätie vodných roztokov homológnej série obmedzujúcich mastných kyselín, zistilo, že povrchová aktivita týchto látok na hranici roztoku-vzduchu je väčšia ako väčšia dĺžka uhľovodíkového radikálu . Okrem toho pri predĺžení uhľovodíkového radikálu na jednom - CH2 - povrchová aktivita sa zvyšuje o 3-3,5 krát (v priemere 3,2-krát). Táto situácia sa stala známym ako pravidlo DUKLO-DURABE .

Ostatné znenie Rozpúšťa sa na nasledovné: S nárastom reťazca mastných kyselín v aritmetickej progresii sa povrchovo aktívne zvyšuje v geometrickom progresii.

Aký je dôvod (fyzikálny význam) takejto závislosti nastaviť prvý Dukelo, a potom vo všeobecnejšej forme, Traube? Leží v skutočnosti, že so zvýšením dĺžky reťazca sa zníži rozpustnosť mastnej kyseliny a tým zvyšuje jeho molekuly na pohyb z objemu do povrchovej vrstvy. Napríklad olejná kyselina sa zmieša s vodou vo všetkých ohľadoch, valerián dáva len 4% roztok, všetky ostatné mastné kyseliny, s väčšou molekulovou hmotnosťou, rozpustnou vo vode na ešte menej.

Pravidlo Dukell-Traube, ako sa potom zistilo, je pozorované nielen pre mastné kyseliny, ale aj pre iné povrchovo aktívne látky, ktoré tvoria homológne rady, alkoholy, amíny atď. Etooretické (termodynamické) odôvodnenie bolo dané Langmur.

So zavedením povrchovo aktívnych látok do vody, takmer non-radikálne uhľovodíkové reťazce tlačia molekuly vody, ktoré sú vložené do jeho štruktúry. Dokončenie toho vyžaduje dokončenie práce proti molekulárnym silám, pretože interakcia medzi molekulami vody je významne väčšia ako medzi molekulami vody a molekulami povrchovo aktívnych látok. Reverzný proces - Výťažok molekúl povrchovo aktívnych látok na inklinálnom povrchu s orientáciou uhľovodíkových reťazcov do neolárnej fázy plynu - je spontánne so znížením energie systému GIBBS a "výhry" adsorpcie . Čím dlhšie je uhľovodíkový radikál, tým väčší je počet molekúl vody, zistí a väčšia je túžba molekúl monitorovania k výstupu na povrch, t.j. Okrem toho ich adsorpčné a adsorpčné práce. Prevádzka adsorpcie pri predĺžení reťazca na jednom spojení - CH 2 sa zvyšuje na rovnakej hodnote, čo vedie k zvýšeniu adsorpčného rovnovážneho konštantu (adsorpčný koeficient K) v rovnakom počte (3,2-krát pri 20 ° C). To zase vedie k zvýšeniu povrchovej aktivity v ~ 3,2-krát.

Treba poznamenať, že s týmto znením sa pravidlo Duklo-Traube pozorovalo len pre vodné roztoky a pre teploty v blízkosti miestnosti.

V prípade riešení rovnakého povrchovo aktívneho činidla v nepolárnych rozpúšťadlách sa pravidlo DUKLO-TOUBUE vzťahuje: so zvýšením dĺžky uhľovodíkového radikálu sa zvyšuje rozpustnosť povrchovo aktívnej látky a majú tendenciu pohybovať sa z povrchovej vrstvy do roztoku.

Pri vyšších teplotách sa priemerná multiplikátor3.2 znižuje, snažila sa na limit na jeden: so zvýšením teploty, povrchová aktivita v dôsledku desorpcie molekúl padá a rozdiel medzi povrchovou aktivitou homológnej série je vyhladená.