Як уже зазначалося, молекули поверхнево-активних речовин (ПАР), здатних адсорбіроват'ся на кордоні розчин-газ, повинні бути дифільної, т. Е. Мати полярну і неполярну частини.
Полярної частиною молекул ПАР можуть бути групи, що володіють досить великим дипольним моментом: -СООН, - ОН, -NН2, - SН, -CN, -NO2.-СNS,
Неполярной частиною молекули поверхнево-активної речовини зазвичай є аліфатичні або ароматичні радикали. Довжина углево-огрядного радикала сильно позначається на поверхневій активності молекули.
Дюкло, а потім Траубе, вивчаючи поверхневий натяг водних раст-злодіїв гомологічного ряду граничних жирних кислот, знайшли, чтоповерхностная активність цих речовин на кордоні розчин-повітря тим більше, чим більше довжина вуглеводневого радикала. Причому, при подовженні вуглеводневої радикала на одну - СН2 - групу поверхнева активність зростає в 3-3,5 рази (в середньому в 3,2 рази). Це положення стало відомим як правило Дюкло-Траубе.
Інша його формулювання зводиться до наступного: при зростанні ланцюга жирної кислоти в арифметичній прогресії поверхностнаяактівность збільшується в геометричній прогресії.
У чому причина (фізичний зміст) такої залежності, встановленої спочатку Дюкло, а потім, в більш загальному вигляді, Траубе? Вона полягає в тому, що зі збільшенням довжини ланцюга зменшується розчинність жирної кислоти і тим самим збільшується прагнення її молекул перейти з обсягу в поверхневий шар. Наприклад, масляна кислота змішується з водою в усіх відношеннях, валеріанова дає тільки 4-відсотковий розчин, всі інші жирні кислоти, з більшою молекулярною масою, розчинні у воді в набагато меншому ступені.
Правило Дюкло-Траубе, як було потім встановлено, дотримується не тільки для жирних кислот, але і для інших ПАР, утворюють гомологічні ряди, спиртів, амінів і т. Д. Еготеоретіческое (термодинамічне) обгрунтування було дано Ленгмюра.
При введенні ПАР в воду практично негідратірующіеся вуглеводень-ні ланцюги розсовують молекули води, вбудовуючись в її структуру. На осушествленіі цього потрібно вчинення роботи, проти молекулярних сил, так як взаємодія між молекулами води істотно більше, ніж між молекулами води і молекулами ПАР. Зворотний процес - вихід молекул ПАР на міжфазну поверхню з орієнтацією вуглеводневих ланцюгів в неполярну фазу газу - йде мимовільно з уменьше-ням енергії Гіббса системи і «виграшем» роботи адсорбції. Чим довжин-неї вуглеводневий радикал, тим більше число молекул води він роз'єм-диня і тим більше прагнення молекул ПАР до виходу на поверхню, тобто тим більше їх адсорбція і робота адсорбції. Робота адсорбції при подовженні ланцюга на одну ланку - СН2 - зростає на одну і ту ж величину, що призводить до збільшення константи адсорбційної рівноваги (адсорбционного коефіцієнта К) в одне і те ж число раз (в 3,2 рази при 20 ° С). Це в свою чергу призводить до зростання поверхневої активності в
Необхідно зауважити, що при даній формулюванні правило Дюкло-Траубе дотримується лише для водних розчинів і для температур, близьких до кімнатної.
Для розчинів цих же ПАР в неполярних розчинниках правило Дюкло-Траубе звертається: зі збільшенням довжини вуглеводневого радикала розчинність ПАР зростає і вони прагнуть перейти з по-поверхневого шару в розчин.
При більш високих температурах середній множітель3,2 зменшується, прагнучи в межі до одиниці: з підвищенням температури поверхност-ва активність в результаті десорбції молекул падає і відмінність між поверхневою активністю членів гомологічного ряду згладжується.