Tema 6: Estudio termodinámico de las interfases

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Al añadir en B una pequeña cantidad de tensioactivo disuelto en un disolvente volátil, el flotador se desplazaría hacia la derecha y, al evaporarse el disolvente, el tensioactivo quedaría formando una monocapa. Mediante una balanza de torsión es posible conocer la fuerza que actúa sobre el flotador. El desplazamiento del flotador se debe a la disminución de la tensión superficial en B, resultando por tanto favorable una disminución de la superficie de C a costa de B. La fuerza neta que actúa sobre el flotador es: A la diferencia entre las tensiones superficiales se le conoce como presión superficial, π, ya que representa una fuerza por unidad de longitud: Mediante una balanza es posible determinar la fuerza necesaria para evitar el desplazamiento del flotador. Determinando la fuerza que actúa sobre el flotador podemos conocer como cambia la tensión superficial a través de la diferencia con la del líquido puro. La presión superficial se suele determinar en función de la concentración superficial del tensioactivo, que puede estimarse simplemente como (podemos suponer que todas las moléculas de tensioactivo se depositan en la interfase). Las representaciones de la presión superficial no suelen hacerse frente a la concentración sino frente al área por molécula, AS, que es : 32 Química Física Avanzada. Cuarto curso Departamento de Química Física Curso 2009-2010 (55) (56) 32
donde Γi representa la concentración superficial de exceso, que a su vez es la densidad o concentración absoluta superficial de la monocapa. El inverso, 1/Γi, es el área ocupada por cada mol de soluto en la monocapa, y se denomina área específica. Así, 1/(ΓiNA) representa el área ocupada por una molécula. Moviendo la barrera ajustable podemos cambiar el área y por tanto la concentración superficial. Así es posible obtener parejas de valores (π, AS). A la representación de π frente a As a temperatura constante se le conoce como Isoterma de adsorción Para temperaturas altas y/o un valor alto de AS tenemos un sistema diluido con un comportamiento similar al de los gases ideales. Para estas condiciones la tensión superficial varía aproximadamente de forma lineal con la concentración: y así la presión superficial (ecuación 56) es: 33 Química Física Avanzada. Cuarto curso Departamento de Química Física Curso 2009-2010 (57) (58) 33
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