Задание 4. Расчет некоторых теоретических величии

По полученным опытным данным зависимости поверхностного натя­жения бутилового спирта от концентрации (табл. 19) рассчитывают константу поверхностной активности (К) для растворов всех концентраций бутилового спирта и результаты вычислений за­писывают в таблицу 20:

где s_Н2О - поверхностное натяжение воды, равное 72,8×10^-3Дж/м², s_сп - поверхностное натяжение чистого бутилового спирта, равное 22,8×10^-3Дж/м², s- опытное значение поверхностное натяжение раствора изобутилового спирта (данные табл.19), С - концентрация раствора спирта. Вычисляют среднее значение величины К (К_ср).

Таблица 20

Результаты вычислений К и адсорбционных

Характеристик ПАВ

К_ср = ……, Г_¥ = …….моль/м², S = …….м², = ……. м

По уравнению:

рассчитывают вычисленные значения s_выч, их заносят в таблицу 20, наносят (только помечают) на график зависимости s от С и через них проводят кривую. Если среднее значение К определено правильно и s_выч рассчитаны без ошибок, то кривая должна пройти между опытными точками.

Вычисления s по приведенному выше уравнению производят потому, что для вычисления констант уравнения Шишковского следовало бы применять метод последовательных приближений, а сами расчеты - проводить на ЭВМ.

Далее по уравнению

где Г – адсорбция ПАВ на поверхности раствора (моль/см²), R – универсальная газовая постоянная, Т - абсолютная температура в К, вычисляют Г для каждой концентрации С. Результаты вычислений заносят в таблицу 20. Строят график в координатах Г от С, если все вычисления произведены правильно, то он должен выглядеть так, как одна из кривых на рисунке 13(В).

Вычисляют ёмкость монослойного покрытия поверхности молекулами бутилового спирта Г_¥ (сколько моль спирта – ПАВ может поместиться на 1 м² поверхности) по уравнению:

Вычисляют площадь S, занимаемую одной молекулой изобутилового спирта в насыщенном адсорбционном слое:

,

где N – число Авогадро, равное 6,023 × 10²³.

Вычисляют = М×Г_∞/d,

где М – молекулярная масса бутилового спирта,

d – плотность спирта равна = 0,808г/мл. Делают выводы по работе.