Qarshi davlat universiteti kimyo kafedrasi kolloid kimy

1.4. GIBBS TENGLAMASI

Suyuqlik sirtidagi adsorbtsiya bilan suyuyuqlikning sirt tarangligi orasida miqdoriy bog’lanish borligini 1876 yilda V.Gibbs topdi. Gibbs tenglamasi quyidagicha yoziladi:

bu yerda G - erigan moddaning suyuqlik sirt birligida yig’ilgan miqdori, S -eritma kontsentratsiyasi, R - gaz konstantasi, T - absolyut harorat, kontsentratsiya o’zgarganda sirt tarangligining o’zgarishi.

ni P.A.Rebinder sirt aktivlik deb atadi. Eritma kontsentra­tsiyasi (S) o’zgarganda, sirt taranglik kamaysa, manfiy bo’ladi, lekin adsorbtsiya (G) bu hol uchun musbat qiymatga ega bo’ladi, boshqacha qilib aytganda, modda suyuqlik sirtida adsorbilanadi. Agar eritma kontsentratsiyasining ortishi bilan suyuqlikning sirt tarangligi ko’paysa, musbat qiymatga ega bo’ladi, ya‘ni adsorbtsiya bo’lmaydi; bunday eritmada erigan moddaning kontsentratsiyasi suyuqlikning sirt qavatida uning ichki qavatlaridagiga qaraganda kam bo’ladi. C ni ΔС ga teng deb faraz qilish mumkin bo’lgan suyuq eritmalar uchun Gibbs tenglamasi Δơ = - RTГ shaklida yoziladi. Sirt - aktiv moddalar uchun mi­nus ishorani tashlab yuborish mumkin; agar G o’rniga ni qo’ysak:
S · Δơ = RT
tenglama kelib chiqali. Bu tenglama xuddi ideal gazning holat tenglamaoiga o’xshaydi. Lekgmyur bu tenglamadan foydalanib, turli sirt-aktiv moddalarning eritmalari bilan o’tkazgan tajribalari asosida gaz konstantasi R ni aniq hisoblay oldi. Demak, eritma konttsentratsiyasi nihoyatda kichik bo’lganida sirt-aktiv moddaning molekulalari eritmaning sirt qavatida «gaz» holatida bo’ladi, deyish mumkin.

Suyuqlikka sirt-aktiv moddalar adsorbilanganda suyuqlikning sirt tarangligi ko’pgina kamayadi. Suvga organik kislota masalan, НСООН, СН₃СООН va xokazo) qo’shilganda suvning sirt tarangligi kamayadi. Suvga turli kislotalarning ta‘sirini ko’rsatuvchi ikkita diagramma tasvirlangan; ulardan biri A) suvning sirt ta­rangligi kislota kontsentratsiyasining ortishi bilan kamayishi ko’rsatadi; ikkinchisi B) kislota koshentratsiyasining ortishi bi­lan G ning o’zgarishini ko’rsatadi. Diagrammadan ko’rinishicha. chumoli kislota boshqa organik kislotalarga qaraganda suvning sirt tarangligini eng kam pasaytiradi. Chumoli kislota hamma kislotalarga qa­raganda kam adsorbilanadi, lekin valerian kislota, aksincha, suv­ning sirt tarangdigini eng ko’p pasaytiradi, demak, u eng ko’p ad­sorbilanadi. Sirka kislota, pronion kislota, yog’ kislotalar, adsor­btsiya jihatidan olganda, bu ikkala kislota orasida turadi.

Traube qoidasiga muvofiq kislota tarkibida bitta СН₂ guruhning ortishi bilan kislotaning suv sirtidagi adsorbilanishi taxminan 3,4 martaba ortadi, Traube qoidasi kislotalar, aldegidlar, aminlar, murakkab efirlar va boshqa organik moddalar uchun ham tatbiq qilinishi mumkin.

Traube qoidasi organik kislotalarning faqat suyultirilgan eritmalari uchungina. qo’llaniladi, chunki suyultirilgan eritmalarning sirtida kislota molekulalari uzunasiga yotadi. Shuning uchun turli orga­nik kislotalar suvga oz miqdorda qo’shilsa, suvning sirt tarangligini turlicha pasaytiradi, lekin tuyingan eritma sirtida kislota mo­lekulalari qutbli qismlarini eritma tomoniga qaratib, kundalangiga yotadi; shuning uchun to’yingan eritma sirtida molekulalar egallagan hajm eritma tarkibidagi uglevodorod radikal kattaligiga bog’liq emas. Boshqacha aytganda, suvga organik kislotadan ko’p qo’shilsa, suvning sirt tarangligi, qaysi kislota bo’lishidan qat‘i nazar, bir xil darajada kamayadi.