Influence of convection on the formation of adsorbed film surfactants under dynamic changes in the surface area of solution

Экспериментально и теоретически исследована динамика формирования поверхностной фазы в водных растворах поверхностноактивных веществ (ПАВ) в лотке барьерной системы Ленгмюра в течение одного цикла сжатия–расширения границы раздела. В качестве ПАВ использованы соли жирных органических кислот – лаурат, каприлат и ацетат калия, которые являются членами одного гомологического ряда. Опытным путём обнаружено, что зависимость приращения поверхностного давления, измеренного при максимальном сжатии поверхности, от объёмной концентрации имеет максимум, различный у всех рассмотренных растворов поверхностно-активных веществ (сурфактантов). Показано, что положение максимума отвечает величине концентрации, при которой на границе раздела формируется насыщенный монослой молекул сурфактанта. Для интерпретации лабораторных результатов предложена теоретическая модель, учитывающая влияние вынужденной конвекции, возникающей в объёме раствора при изменении площади его поверхности, что позволяет выявить кинетические характеристики процессов адсорбции/десорбции исследуемых веществ. Показано хорошее согласие между теорией и экспериментом. На основании полученных данных предложена новая методика определения константы Ленгмюра–Шишковского.