Лабораторная работа №6




Скачать 98,06 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №6
Дата публикации19.04.2013
Размер98,06 Kb.
ТипЛабораторная работа
pochit.ru > Математика > Лабораторная работа
Лабораторная работа № 6

Смачивание

Выполнил: Ивлев Е.,

243 гр.

Цель работы: изучить влияние адсорбции ПАВ на смачивание парафиновой пластинки водными растворами метакриловой и уксусной кислот.

Теоретическое введение.

Капля жидкости, находящаяся на поверхности другой, не смеши­вающейся с ней жидкости, или твердого тела, может растекаться в тонкую пленку или оставаться на поверхности в форме капли. Условия смачивания и растекания определяются соотношением, между поверхно­стным натяжением на границах раздела фаз.

Рассмотрим границу раздела твердой (Т) и газовой (Г) фаз, на которую наносится капля жидкости. Пусть в начальный момент капля име­ет форму полусферы. Возможны два различных варианта поведения жид­кой капли (рис.1)
При σТГ > σТЖ будет иметь место самопроизвольное растекание кап­ли (рис.1,а) вследствие уменьшения свободной энергии системы, при σТГ < σТЖ произойдет стягивание капли. В первом случае происхо­дит смачивание, а во втором - несмачивание твердого тела жидкостью. За меру смачивания принимается краевой угол Θ, т.е угол между твердой поверхностью и касательной в точке соприкосновения трех фаз. Угол Θ отсчитывается в сторону жидкой фазы. В состоянии равновесия:

;

Эго уравнение называется уравнением Юнга. Жидкость смачивает поверх­ность при Θ <90°, cosΘ > 0 ; не смачивает при Θ>90°, cosΘ<0.

Явление смачивания тесно связано с явлениями адгезии и когезии. Адгезия характеризует межфазное взаимодействие, а когезия - внутри­молекулярное взаимодействие внутри фазы. Количественными характе­ристиками адгезии и когезии являются соответственно работа адгезии и работа когезии. Первая (Аа) определяется как работа разрыва межфазной поверхности, отнесенная к единице этой поверхности.

Для границы ТЖ Аа = σЖГ + σТГ – σТЖ. Это соотношение называется уравнением ДЮПРЕ.

Из него следует, что работа адгезии тем больше, чем больше поверхностные натяжения исходных компонентов и чем меньше конечное межфазное натяжение. Работа когезии (Ак) определяется как работа, необходимая для разрыва объемной фазы, отнесенная к

единице площади разрыва. Так кА при разрыве образуется поверхность в две единицы площади, то Ак = 2 бЖГ.

Для расчета работы адгезии удобнее использовать соотношение, получаемое в результате сочетания уравнения Дюпре и Юнга:



Уравнение содержит величины, легко определяемые экспериментально.

^ Экспериментальная часть.

Смачивание изучаем путем измерения краевого угла. Для этого используем установку, изображенную на рис. 2. Она состоит из: источника света 1, столика для пластинки 2, конденсора 3 и экрана 4.

Изучаемую твердую поверхность устанавливаем с помощью винтов столика параллельно освещаемому лучу. Пипеткой наносим на пластинку рядом три капли дистиллированной воды. Края капель должны бать резкими, что достигается конденсором. Изображение на экране очерчиваем карандашом. Затем фильтровальной бумагой снимаем капли со столика. Аналогичные измерения проводим с растворами метакриловой кислоты концентраций: 0,03125, 0,0625, 0,125, 0,25 и 0,5 моль/л. Затем готовим растворы уксусной кислоты таких же концентраций и проводим измерения с ними. Полученные результаты прилагаются (рис 3.)

Далее проводим обработку результатов. Значение краевого угла рассчитываем по основным размерам капель – высоте h и диаметру d (рис. 4)




Результаты определения краевого угла приведены в табл.1.

По данным таблицы строим график зависимости краевого угла от концентрации смачивающих парафин жидкостей (рис.5). По которым определяем точки инверсии, в которых смачивание переходит в несмачивание.


Вывод: Изучено влияние адсорбции ПАВ на смачивание парафиновой пластинки. Показано, что вода не смачивает парафин, а метакриловая и уксусная кислоты – смачивают, причем первая из них смачивает лучше, т.к. имеет в своем составе на два углеродных атома больше, чем уксусная кислота. Также построены изотермы смачивания и определены точки инверсии: метакриловая кислота –

уксусная кислота -

Литература:

1.Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1982.

2. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975.

Таблица 1. Экспериментальные данные по изучению смачивания

вода

d, мм

h, мм

cosΘ

cosΘсред

C(МАК), моль/л

d, мм

h, мм

cosΘ

cosΘсред

C(укс.к-ты), моль/л

d, мм

h, мм

cosΘ

cosΘсред

 

12

8

0,000

-0,056

0,03125

15

7

0,000

0,121

0,03125

18

9

0,000

0,039

 

16

9

-0,117

 

17

7

0,192

 

20

10

0,000

 

19

10

-0,051

 

19

8

0,170

 

18

8

0,117

 

 

 

 

 

0,0625

18

7

0,246

0,146

0,0625

19

8

0,170

0,102

 

 

 

 

 

 

17

7

0,192

 

17

9

-0,057

 

 

 

 

 

 

16

8

0,000

 

17

7

0,192

 

 

 

 

 

0,125

18

7

0,246

0,183

0,125

17

7

0,192

0,123

 

 

 

 

 

 

20

9

0,105

 

18

8

0,117

 

 

 

 

 

 

22

9

0,198

 

17

8

0,061

 

 

 

 

 

0,25

18

7

0,246

0,196

0,25

20

9

0,105

0,148

 

 

 

 

 

 

19

8

0,170

 

19

8

0,170

 

 

 

 

 

 

19

8

0,170

 

19

8

0,170

 

 

 

 

 

0,5

17

6

0,335

0,215

0,5

19

8

0,170

0,169

 

 

 

 

 

 

17

7

0,192

 

20

8

0,220

 

 

 

 

 

 

18

8

0,117

 

18

8

0,117

Похожие:

Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа
Лабораторная работа: Наблюдение сплошного и линейчатого спектров излучения Физика 11 класс моу сош с. Карасу
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа № Цель: Систематизировать знания по видам тканей
Тема. Волокнистые швейные материалы. Пряжа. Свойства ткани. Лабораторная работа №2
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа №1 по теме «Определение цены деления измерительного прибора»
Измерение физических величин. Точность и погрешность измерений. Лабораторная работа №1 по теме «Определение цены деления измерительного...
Лабораторная работа №6 icon«Алюминий. Строение атома. Физические и химические свойства простого вещества»
Основные формы: беседа, самостоятельная работа, лабораторная работа, химический эксперимент
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа №1 По теме ««Изучение Internet в целях использовании...
Лабораторная работа предназначена для: обоснования потребности, необходимости и удобства использования среды Internet для поиска...
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа №1 По теме ««Изучение Internet в целях использовании...
Лабораторная работа предназначена для: обоснования потребности, необходимости и удобства использования среды Internet для поиска...
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа №6 «работа с библиотекой iqmath»
Ознакомимся с представлением чисел в формате с плавающей точкой, реализованный в библиотеке iqmath
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа: распознавание хлопчатобумажных и льняных тканей...
Лабораторная работа: распознавание хлопчатобумажных и льняных тканей по внешнему виду
Лабораторная работа №6 iconМетодическое пособие по курсу "Моделирование" для студентов, обучающихся...
Методическое пособие предназначено для выполнения лабораторных работ по курсу "Моделирование". Первая лабораторная работа посвящена...
Лабораторная работа №6 iconЛабораторная работа. В-105

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2019
контакты
pochit.ru
Главная страница