W tabeli 19 zebrano wartości napięcia powierzchniowego dla szeregu różnych cieczy. Jak wynika z tego zestawienia, w temperaturze 25° napięcie powierzchniowe większości cieczy zawiera się w granicach 20—50dvn/cm z wyjątkiem wody, dla której wynosi ono blisko 73 dyn/cm. Wyjątkowo wysokie napięcie stopionych krzemianów i szkła wykorzystuje się w praktyce laboratoryjnej dla zaokrąglania ostrych krawędzi rurek i pręcików' szklanych.
Tabela 19
Wartości napięcia powierzchniowego dla niektórych cieczy w temperaturze 25'
Ciecz |
o (dyn/cm) |
Woda |
L 72,75 7 |
Gliceryna |
63,0 |
Anilina |
42,9 |
Benzen |
28,88 |
Alkohol etylowy |
22,3 |
Alkohol metylowy |
22,6 |
Eter dwuetylowy |
17,0 |
Rtęć |
480.0 |
Szkło sodowo-wapniowe |
^300,0 |
(w temp. 1000 )
V/ 2.13.3. Wpływ temperatur? na napięcie powierzchniowe. Napięcie powierzchniowe zalety mc tylko od rodzaju cieczy, ale także od jej temperatury i to, ogólnie biorąc, w ten sposób, źe maleje ze wzrostem temperatury, stając się równe zeru w temperaturze krytycznej- Zależność tę określa równanie Eotvdsa
4* c(M c)'u =* k(Th ~T-d) V (59)
w którym r = 1 d oznacza objętość właściwą czyli odwrotność gęstości cieczy. (Mv)z d —-'Ifowieraduuę molow ą, a zatem cr {Mii1 * — molową energię powierzchniową, Tk — temperaturę krytyczną, T — temperaturę pomiaru, a d — wielkość równą 6 . Wfpóftczyrmik proporcjonalności k jest dla cieczy measocjujących stały, równy 2,12, podczas gdy dla cieczy zasocjowanyeb przy stopniu asocjacji przyjmuje wartości t razy mniejsze Pomiar napięcia powierzeń i owego pozwala więc na określenie stopnia asocjacji cieczy. Jeżeli bowiem dla cieczy niezasocjow anej napięcia powierzchniowe oraz objętości właściwe w dwóch temperaturach f, t fg przyjmują wartości og i o, oraz r, i to rozpisując równanie (64) dla temperatur 7j i rg, otrzymujemy po przekształceniach f
U przypadku cieczy asocjujątych fawrroni masa cząsteczkowa będzie a oraz większa
2,12(7^—7\) ai(M’i)%-<72(A/r2)*
Przykład. Napięcie powierzchniowe dwusiarczku węgla ma w temperaturze 20° i 46° wartość 33,6 oraz 29,4 dyn/cm. Gęstości tego związku są w podanych temperaturach równe 1,264 oraz 1,223 g/cm3. Obliczyć współczynnik asocjacji dwusiarczku węgla.
x =
2,12(319-293) | ||||
33,6 |
(76T3«! |
*-29,4 |
l'" 1-223 J |
2,12*26
515,66 — 461,24 x = 1,019
^ 2.1.3.4 . Parachora. Pomiędzy napięciem powierzchniowym cieczy oraz jej gęstością d gęstości ą pary A istnieje związek znaleziony przez Baczyńskiego
o = c(d—D)A
gdzie c jest stałą zależną od rodzaju cieczy, a niezależną w szerokich granicach od temperatury. Wyliczając z tego równania stałą c i mnożąc otrzymane równanie przez masę cząsteczkową M po obustronnym wyciągnięciu czwartego pierwiastka, otrzymujemy
P = c*M
M • a7* d-D
lub uwzględniając, że gęstość pary jest dużo mniejsza od gęstości cieczy
M
d
skąd
= V
gdzie V jest objętością molową cieczy.
Ostatnie wyrażenie — iloczyn objętości molowej cieczy i czwartego pierwiastka z napięcia powierzchniowego — nazwał Śugden parachora i wykazał, że jest to wielkość addytywna czyli że parachora cząsteczki związku chemicrne*o jest sumą parachor atomów i wiązań w cząsteczce. Fakt ten w niektórych przypadkach można ' wykorzystać do ustalenia struktury związków organicznych w sposób opisany na tir. 69-
^ 2.1.3.5. lepkość. Na skutek istnienia sił wzajemnego oddziaływania pomiędzy cząsteczkami cieczy występuje w czasie przesuwania mą warstw cieczy względem siebie siła hamująca ten ruch, zwana siłą tarcia wewnętrznego. Jeżeli wybierzemy c wnętrza cieczy dwie warstwy, każda o powierzchni 5. znajdujące się w odległości dx