Контрольная работа

по биологии

2009

Содержание

 

1. Адсорбция ПАВ на гидрофобных поверхностях

1.1 Ионные ПАВ

1.2 Неионные ПАВ

2. Адсорбция ПАВ на гидрофильных поверхностях

2.1 Ионные ПАВ

2.2 Неионные ПАВ

3. Конкурентная адсорбция: распространенность явления

3.1 Смеси анионных и катионных ПАВ

3.2 Смеси анионных и неионных ПАВ

3.3 Смесь двух неионных ПАВ

3.4 Смеси анионного ПАВ и полимера

 

1. Адсорбция ПАВ на гидрофобных поверхностях 1.1 Ионные ПАВ

На рис.1 показаны кривые адсорбции гомологов жирных кислот на угле из водных растворов. Адсорбция увеличивается по мере роста КПУ ПАВ.

Рис.1. Адсорбция жирных кислот на угле из водных растворов

На рис.2, приводит к повышению адсорбции. Введение соли уменьшает электростатическое отталкивание между молекулами ПАВ на поверхности, обеспечивая более плотную упаковку молекул и уменьшает эффективную площадь поперечного сечения полярной группы. Было установлено, что площадь поперечного сечения А, приходящаяся на молекулу ПАВ, зависит от концентрации соли.

Как отмечалось выше, адсорбция ПАВ сравнительно мало чувствительна к полярности поверхности. На рис.3 показана зависимость площади поперечного сечения молекулы ПАВ при максимальной адсорбции от полярности латексных частиц. Из рисунка видно, что при переходе от самого неполярного поливинилхлорида к самому полярному поливинилацетату площадь поперечного сечения ПАВ, а следовательно и величина адсорбции, изменяется только в ~2 раза.

1.2 Неионные ПАВ

В случае неионных ПАВ адсорбция, кроме того, зависит от свойств растворов, т.е. от КПУ. На рис.4, а приведены изотермы адсорбции на двух латексах для трех неионных ПАВ - нонилфенолов с 10,20 и 50 оксиэтиленовыми группами.

Рис.2. Адсорбция ДСН при трех различных концентрациях хлорида натрия: а - адсорбция увеличивается с увеличением КПУ, б - площадь поперечного сечения, приходящегося на полярную группу уменьшается с увеличением КПУ

Прежде всего можно отметить значительную разницу в адсорбции трех НПАВ, причем в наибольшей степени адсорбируется ПАВ с самой короткой полиоксиэтиленовой цепью. Далее отметим совсем небольшую разницу в адсорбции НПАВ на двух латексных поверхностях: на более полярной поверхности полиметилметакрилата адсорбция несколько меньше. Повышенная адсорбция НПАВ с более короткими полиоксиэтиленовыми цепями согласуется с представлениями о том, что КПУ увеличивается, по мере того как полиоксиэтиленовые цепи становятся короче. При увеличении КПУ молекулы ПАВ плотнее упаковываются на поверхности. Адсорбция достигает плато при концентрации ПАВ в растворе, слегка превышающей ККМ. Небольшие стрелки на рис.4 показывают KKM НПАВ.

Рис.3. Зависимость площади на молекулу ПАВ при максимальной адсорбции от полярности полимерного латекса

В таблице 1 представлены результаты анализа изотерм адсорбции в рамках уравнения Ленгмюра для данных НПАВ, для сравнения приведены аналогичные данные для додецилсульфата натрия. Видно, что площадь поперечного сечения на молекулу ПАВ увеличивается при увеличении длины полиоксиэтиленовой цепи. Свободная энергия Гиббса адсорбции уменьшается с длиной полиэтиленовой цепи, хотя ее величина для НПАВ остается выше, чем в случае ДСН.

Рис.4. ............