Рівняння Гіббса. Двомірний тиск

Величина адсорбції Г (моль∙см^-2) визначається як надлишок маси даного (адсорбованого) компонента, що припадає на одиницю площі поверхневого шару:

(3.9)

де: М − маса даного компонента в системі; m₁ і m₂ – маси компонента в об’ємі кожної з фаз.

Зв'язок між адсорбцією Г і зниженням поверхневого натягу, тобто двомірним тиском р s.

p s =σ ₀ – σ _г(3.10)

(σ₀ – поверхневий натяг чистої рідини, σ_Г – теж для розчину), описується рівнянням Гіббса

Г = f (p_s) (3.11)

У похідних це виражається наступними рівняннями

– і – (3.12)

або відповідно

(3.13)

Величина – – є мірою поверхневої активності речовини. Коли ;

G › 0 і Г › 0 речовина поверхнево–активна і позитивно адсорбується на даній міжфазній поверхні розділу фаз.

Коли ; G ‹ 0 і Г ‹ 0 – речовина поверхнево – інактивна і підвищує поверхневий натяг. Поверхнева активність – може бути велика за абсолютною величиною лише тоді, коли вона позитивна (рис. 3.8).

Рис.3.8. Ізотерми зміни поверхневого натягу залежно від концентрації розчину: 1 – для ПАР; 2 – для поверхнево - інактивної речовини; 3 – для речовини, що не впливає на поверхневу активність