Поверхностные явления удобно классифицировать в соответствии с объединенным уравнением первого и второго’начал термодинамики, в которое входят основные виды энергии. Для любой гетерогенной системы его можно записать в следующей форме:
Где О — энергия Гиббса; 5—энтропия; Т — температура; V — объем; р — давление; а — поверхностное натяжение; .s — — площадь поверхности; ii — химический потенциал компонента I; л,—число молей компонента {; <р — электрический потенциал; Q — количество электричества. |
Уравнение (1.2) выражает приращение энергии Гиббса системы через алгебраическую сумму приращений других видов энергии. Стрелки указывают на пять возможных процессов превращения поверхностной энергии: а) в энергию Гиббса; б) в теплоту; в) в химическую энергию; г) в механическую
Таблица I. t■ Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию фаз
Условное обозначение системы |
Дисперсная фаза |
Дисперсионная среда |
Название системы и примеры |
Твердая Твердая Жидкая
Газообразная
Твердая
Жидкая
Жидкая
Газообразная
Газообраз — Твердая пая Жидкая
Газообразная
Т/Т Твердые гетерогенные системы: ми
Нералы. сплавы, ситаллы, бетон, композиционные материалы Ж/Т Капиллярные системы: жидкость в пористых телах, в адсорбентах; почвы, грунты Г/Т Пористые тела: адсорбенты и ката
Лизаторы в газах Т/Ж Суспензии и золи: промышленные суспензии, пульпы, взвеси, пасты, ил 1.1
Ж/Ж Эмульсии: природная нефть, кремы, молоко
Г’/Ж Газовые эмульсии и пены: флотационные. противопожарные, мыльные пены
Т/Г Аэрозоли (ныли, дымы), порошки
Ж/Г Аэрозоли: туманы в том числе про-
Мышлениые, облака Г/Г Коллоидная система не образуется
Энергию, д) в электрическую энергию. Превращение поверхностной энергии в один из представленных видов энергии отвечает определенным поверхностным явлениям, таким как изменение реакционной способности с изменением дисперсности, адгезия и смачивание, капиллярность, адсорбция, электрические явления.