Порядок выполнения работы. 1. Определить сопротивление растворов ПАВ различных концентраций

1. Определить сопротивление растворов ПАВ различных концентраций. Рассчитать удельную ϰ и эквивалентную λ электропроводности, построить зависимости ϰ = f(C _ПАВ), λ= f(). Найти ККМ исследуемого ПАВ.

2. Определить поверхностное натяжение ϭ растворов ПАВ различных концентраций. Построить зависимость ϭ= f(lnC _ПАВ), и по излому кривой найти ККМ.

В качестве ПАВ используют олеат натрия или другое вещество по заданию. Растворы готовят в мерных колбах на 100 мл, путем последовательного разбавления растворов исходной концентрации.

Таблица 12

Концентрации растворов ПАВ (моль/л)

Исходная концентрация раствора ПАВ	Полученная концентрация растворов ПАВ
0,2	0,1
0,1	0,05
0,05	0,025
0,025	0,012
0,0125	0,0062
0,0062	0,0031
0,0031	0,0015

Всего готовят 6-10 растворов в соответствии с таблицей 12. После приготовления растворов приступают к определению ККМ различными методами.

1. Определение ККМ методом измерения электропроводности.

В данном методе экспериментально определяют сопротивление растворов ПАВ различных концентраций с помощью моста переменного тока. Предварительно определяют константу ячейки. Для этого в нее наливают такой объем раствора KCl точно известной концентрации, чтобы электроды были полностью погружены в него. Ячейку подключают к клеммам прибора для измерения сопротивления. Измеряют сопротивление стандартного раствора R_КСl. Константу ячейки рассчитывают по формуле:

Где ϰ- удельная электропроводность раствора KCl при температуре опыта

К – константа ячейки.

После измерения электропроводности раствора KCl, ячейку многократно промывают водой и измеряют сопротивление R приготовленных растворов ПАВ, начиная с наиболее разбавленного. Удельную и эквивалентную электропроводности растворов рассчитывают по формулам:

,

Результаты записывают в таблицу 13.

Таблица 13.

Спав,кмоль/м3		R, Ом	ϰ,Ом-1м-1	λ, Ом-1м2/кмоль
0,2
0,1
0,05
0,025
0,0125
0,0062
0,0031

Строят зависимости ϰ = f(C _ПАВ), λ= f(). В области концентраций до ККМ зависимости носят характер, аналогичный зависимостям для средних по силе электролитов. При концентрации, соответствующей ККМ, на графиках получается излом, обусловленный образованием сферических мицелл. Подвижность таких мицелл меньше подвижности ионов, что существенно уменьшает электропроводность. Поэтому при увеличении концентрации ПАВ больше ККМ λ более резко снижается, а возрастание удельной электропроводности значительно ослабляется. По изломам на кривых ϰ = f(C _ПАВ), λ= f() находят ККМ.

Определение ККМ методом измерения поверхностного натяжения.

Поверхностное натяжение растворов ПАВ определяют сталагмометрическим методом.

Метод счета капель или сталагмометрический метод определения поверхностного натяжения заключается в измерении объема или массы капли, под действием силы тяжести отрывающейся от кончика вертикальной трубки радиуса r.

В основе метода лежит предположение, что отрыв капли происходит в момент, когда ее масса P становится равной или чуть превышает силу поверхностного натяжения, действующую вертикально по окружности трубки и равную P=2π r, где r-радиус капилляра.

Приборы, применяемые в этом методе, называют сталагмометрами; в простейшей форме они представляют собой стеклянную трубку с расширением в средней части, заканчивающуюся капилляром (рис.2.5).

Рис. 2.5. Сталагмометр

Расширенная часть сталагмометра ограничена метками. Для определения массы капель или их количества сталагмометр заполняют исследуемой жидкостью выше верхней метки с помощью груши или медицинского шприца. Затем отсоединяют грушу или шприц от сталагмометра, жидкость вытекает под действием силы тяжести. После того как уровень жидкости опустится до верхней метки, начинают отсчет капель и заканчивают после прохождения уровнем жидкости нижней метки. Всю процедуру измерений повторяют несколько раз; разница между параллельными подсчетами не должна превышать одной капли; полученные результаты усредняют.

Ниже приводится схема расчетов величин поверхностного натяжения.