Уравнение Гиббса связывает величину адсорбции со способностью растворенного вещества изменять поверхностное натяжение.
. (2)
Практическое значение уравнения Гиббса состоит в том, что с его помощью можно рассчитать адсорбцию по результатам измерения поверхностного натяжения.
Непосредственно адсорбцию, т.е. количество вещества, содержащееся в поверхностном слое, можно определить методом меченых атомов или методом молекулярных срезов (когда с поверхности раствора с помощью прибора, напоминающего микротом, срезается очень тонкий слой жидкости и в нем определяется количество компонента). Методы эти очень трудоемки.
На практике адсорбцию определяют, устанавливая зависимость поверхностного натяжения раствора s от концентрации ПАВ с.
Для расчета адсорбции по уравнению Гиббса необходимо при данной равновесной концентрации с найти значение производной (рис. 5):
.
| Рис. 5. Графическое определение производной –ds/dc
| |
Значение производной можно найти также дифференцированием аналитического уравнения,
описывающего зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ.
При высоких концентрациях
,
следовательно, уравнение Гиббса не описывает всю изотерму адсорбции, т.е. не работает при больших концентрациях.
