깁스 흡착 등온선을 사용한 AB2의 표면 과량 농도의 그래픽 측정
깁스 흡착 등온선 방정식은 용질의 농도 (이 경우 AB2) 및 계면에서 용질의 표면 과량 농도 (γ)에 대한 용액의 표면 장력 (γ)의 변화를 관련시킨다. 방정식은 다음과 같습니다.
dγ =-γRTD (ln (a))
어디:
* Dγ 표면 장력의 변화입니다.
* γ AB2의 표면 과량 농도입니다.
* r 이상적인 가스 상수입니다.
* t 절대 온도입니다.
* d (ln (a)) AB2의 활동의 자연 로그의 변화입니다.
그래픽 방법 :
1. 다른 농도에서 표면 장력을 측정 : 실험적으로 다양한 농도에서 AB2 용액의 표면 장력 (γ)을 결정합니다.
2. 플롯 표면 장력 대 Ln (a) : 측정 된 표면 장력 값 (γ)을 그래프에서 AB2 (LN (A)) 활동의 자연 로그에 대해 플로팅하십시오. 이것은 농도의 함수로서 표면 장력을 나타내는 곡선을 산출 할 것이다.
3. 경사 결정 : 특정 농도의 AB2에서 탄젠트 라인의 기울기를 곡선으로 계산합니다. 이 탄젠트 라인의 기울기는 -γRT를 나타냅니다.
4. 표면 과잉 농도 계산 :
* 접선 선의 기울기를 -rt로 나누어 표면 과잉 농도 γ : γ =-slope / (rt) 를 얻습니다.
중요한 점 :
* AB2의 활성 (a)은 용액이 희석 된 경우 농도 (c)에 의해 근사 될 수있다.
* 측정 중에 온도 (t)는 일정해야합니다.
* Gibbs 흡착 등온선 방정식은 이상적인 솔루션에만 유효합니다.
*이 방법은 표면 장력이 온도 나 압력과 같은 다른 요인이 아니라 계면에서 AB2의 존재에 의해서만 영향을 받는다고 가정합니다.
예 :
다른 농도에서 AB2 용액의 표면 장력을 측정하고 다음 데이터를 얻었습니다.
| 농도 (mol/l) | 표면 장력 (mn/m) |
| --- | --- |
| 0.01 | 72.5 |
| 0.02 | 71.8 |
| 0.03 | 71.2 |
| 0.04 | 70.6 |
이 데이터를 플롯하고 3.02 mol/L의 농도로 탄젠트 라인의 기울기를 결정할 수 있습니다. 기울기가 mol/l 당 -0.6 mn/m이고 온도가 298k 인 경우 다음과 같이 표면 과잉 농도를 계산할 수 있습니다.
γ =-(-mol/l 당 0.6 mn/m)/(8.314 J/mol · K * 298 K) ≈ 2.4 x 10^-7 mol/m^2
따라서, 0.02 mol/L의 농도에서 AB2의 표면 과량 농도는 대략 2.4 x 10^-7 mol/m^2이다.
이 그래픽 방법을 사용하면 표면 장력과 농도 사이의 관계를 분석하여 인터페이스에서 용질의 거동에 대한 귀중한 통찰력을 제공함으로써 상이한 농도에서 AB2의 표면 초과 농도를 시각적으로 결정할 수 있습니다.
