Визначення поверхневого натягу

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 12

(визначення величини зниження поверхневого натягу розчинів ПАР по відношенню до чистого розчинника)

Реактиви: речовина, що досліджується; вода дистильована; хромова суміш.

Обладнання: прилад для визначенняповерхневого натягу; склянки місткістю 50-100 мл для наважок; мірні колби місткістю 0,5-0,25 л; колби для зберігання розчинів місткістю 300 мл; аналітичні терези; електрична плитка; хімічна лійка; чашка Петрі.

Методика виконання роботи. Спочатку готують серію розчинів речовини, яких потрібно досліджувати, у двічі дистильованій воді (бідистилят) і починаючи з найбільш концентрованого, що містить 0,5% або 1% мас 100% ПАР. Якщо випробують не чисті речовини, а речовини з домішками, то наважку речовини з домішками для одержання 500 мл, наприклад 0,5% по масі розчину визначають за формулою:

де Н – наважка, г;

А – вміст ПАР у технічному продукті, % мас;

0,5 – з адана концентрація розчину ПАР після розчинення наважки Н в колбі на 500 мл, % мас.

Потім готують розчини:

Перший концентрований розчин готують таким чином: в склянку місткістю 50-100 мл поміщають ПАР і зважують її наважку. Додають дистильованої води, розчиняють і слідкують за тим, щоб не утворювалась піна. Розчин переносять в мірну колбу на 500 мл, промивають склянку, добавляють дистильовану воду по стінці колби (щоб не було утворення піни) до позначки.

Отриманий 0,5% по масі розчин розводять удвічі (в мірну колбу на 250 мл до мітки виливають розчин. Потім його за допомогою лійки переливають в мірну колбу на 500 мл; споліскують пусту колбу на 250 мл і доливають в колбу на 500 мл, а також обережно по стінці доливають до позначки дистильовану воду і таким чином отримують 0,25% по масі розчин). Цей метод має назву розбавлення «квартуванням». Таким чином готують вісім різних розчинів з концентрацією: 0,5%; 0,25%; 0,125%; 0,0625%; 0,031%; 0,0155%; 0,0075%; 0,00362%.

Вимірювання поверхневого натягу починається з визначення поверхневого натягу чистого розчинника (дистильованої води). Потім досліджується більш розведений розчин і т.д.

Кожний зразок розчину потім використовують для оцінки поверхнево-активних властивостей в том разі і ціноутворюючої здатності.

Вимірювання поверхневого натягу методом найбільшого тиску повітряної бульбашки.

Метод засновано на вимірюванні найбільшого тиску повітряної бульбашки, необхідного для її проскоку з зануреного у досліджувану рідину капіляру.

При цьому поверхневий натяг оцінюють за формулою:

де - поверхневий натяг води, що при 20ْ С дорівнює 72,5 мН/м;

- різниця висот рідини в манометрі під час проскакування повітряної

бульбашки у воду, мм;

- різниця висот рідини в манометрі під час проскакування повітряної

бульбашки у досліджуваний розчин, мм.

Прилад для вимірювання поверхневого натягу складається з трьох частин: скляної трубки з капілярним кінчиком, яку розміщено у посудині з досліджуваним розчином; ділильної лійки, що заповнена гліцерином, або водою для створення розрідження у системі під час витікання з неї рідини; манометру для вимірювання розрідження тоді, коли проскакує повітряна бульбашка.

Крім цього потрібні: батарейна склянка, аспіратор триходовий кран, з’єднувальні трубки, штатив.

Методика виконання роботи. Скляну трубку з капілярним кінчиком необхідно вимити теплою хромованою сумішшю, а потім – дистильованою водою!

Випробування починають з визначення поверхневого натягу двічі дистильованої води (бідистиляти) при тій самій температурі за якої будуть здійснювати випробування досліджуваного розчину.

У посудину, з боковим отвором наливають бідистилят, щільно закривають гумовим корком, крізь яку проходить скляна трубка з капілярним кінчиком. Капіляр занурюють у рідину так, щоб він тільки торкався поверхні рідини. Посудину у скляному стакані з водою, де термостатують 5-7 хвилин при температурі випробування.

Для перевірки герметичності системи закривають затискачем шланг, що з’єднує боковий отвір посудини з системою та створює в ній вакуум заливанням частини води з ділильної лійки.

Якщо через декілька хвилин рівень рідини у манометрі не змінюється, тоді можна починати вимірювання поверхневого натягу, повернувши систему в початкове положення.

Рівень у манометрі повинен бути на нульовій позначці. Боковий отвір посудини з’єднують за допомогою гумової трубки (через аспіратор) з ділильною лійкою при витіканні води з якої відбувається розрідження у системі.

У лійку можна наливати іншу рідину, наприклад гліцерин, при цьому легше регулюється швидкість утворення бульбашок.

Оскільки швидкість формування адсорбційного шару на поверхні розділу розчин-вода (швидкість утворення краплі) визначає величину поверхневого натягу, вимірювання проводять при певній швидкості утворення краплі.

Швидкість проскакування повітряної бульбашки у розчин регулюють витіканням води з ділильної лійки таким чином, щоб час утворення бульбашки був не менше 30 секунд.

У момент проскакування бульбашки відзначають максимальну різницю рівнів рідини , мм в манометрі, заповненому толуолом або будь-якою рідиною, що добре змочує скло.

Вимірювання рівнів рідини повторюють 4-5 разів (кожного разу з свіжою порцією бідистиляту і розраховують з них середнє значення. Розбіжність окремих вимірів не повинна перевищувати 1-2 мм.

Після визначення води у ретельну висушену посудину наливають досліджуваний розчин і здійснюють вимірювання як описано вище (4-5 разів) та розраховують середнє значення.

Дата добавления: 2014-11-06