Равновесие в гетерогенных системах возможно только при условии положительной энергии Гиббса образования поверхности. Так как атомы или молекулы жидкости или твердого тела, находящиеся на поверхности, обладают большей энергией, чем внутри конденсированных фаз, поверхностную энергию, как уже отмечалось, рассматривают как избыток энергии, приходящийся на единицу поверхности. Атомы и молекулы поверхностного Рис. П.4. Зависимость энергетических параметров Us, […]
Архивы рубрики ‘Поверхностные явления и дисперсные системы’
Самопроизвольное уменьшение поверхностной энергии и формирование поверхностного слоя


Смачивание реальных твердых тел


Рассмотренные закономерности смачивания выполняются на: всех поверхностях жидкостей и только на идеально гладких и однородных поверхностях твердых тел. На поверхности реальных твердых тел обязательно имеются шероховатости, неоднородности, поры, трещины и т. д., которые влияют на краевой угол и затрудняют определение равновесных краевых углов. Отклонения статических краевых углов от равновесных значений характеризуются гистерезисом смачивания, анализ которого […]
Закон Генри


Общим термодинамическим уравнением адсорбции является фундаментальное адсорбционное уравнение Гиббса (11.63), связывающее изменения поверхностного натяжения и химиче ских потенциалов компонентов системы. В данном разделе представлено рассмотрение распределения вещества между объемом и поверхностным слоем с термодинамических позиций путем перехода от химических потенциалов (адсорбционного потенциала) к термодинамическим активностям. Очевидно, такое рассмотрение справедливо как для систем с газовой (паровой) […]
Уравнения состояния поверхностных плеиок


При адсорбции или растекании вещества на поверхности образуется поверхностная (адсорбционная) пленка этого вещества. Полученные в предыдущем разделе уравнения изотерм поверхностного натяжения для ПАВ позволяют перейти к уравнениям состояния поверхностных пленок. При очень малых концентрациях ПАВ распределение вещества между раствором J 88 и поверхностным слоем описывается законом Генри (III.119), а зависимость поверхностного натяжения от концентрации следует […]
Связь между средним сдвигом частиц и коэффициентом диффузии


В основе молекулярно-кинетической теории лежит положение о том, что независимо от размера частиц, вовлеченных в тепловое движение, средняя кинетическая энергия каждой частицы равна Е=тй*/2=*/2кБТ (IV.28) Где M и а — масса и средняя скорость движения частицы соответственно; kg—постоянная Больцмана; Т — абсолютная температура. Используя соотношение (IV.28), Экснер подсчитал скорость движения частиц йг водной гуммигутовой суспензии, […]
Ультрамикроскопия


Ультрамикроскопия отличается от обычной микроскопии тем, что исследуемый объект, в частности, дисперсная система, освещается сбоку мощным потоком света. Наблюдают рассеянный свет частицами, взвешенными в среде с иным показателем преломления. По существу образуется как бы конус Тиндаля от каждой частицы. Так как интенсивность падающего света значительно выше интенсивности рассеянных лучей, то главным условием возможности наблюдения в […]
Расклинивающее давление


Расклинивающее давление возникает при сильном уменьшении толщины пленки (прослойки) в результате перекрывания (взаимодействия) поверхностных слоев (поверхностей разрыва). С расклинивающим давлением связана целая область явлений, включающая устойчивость дисперсных систем и пленок, полимолекулярную адсорбцию, набухание, массоперенос в дисперсных системах и др. В гетерогенных системах под пленкой понимают тонкую часть системы, находящуюся между двумя межфазными поверхностями. Если пленка […]
Композиционные материалы


Композиционные материалы представляют собой системы, состоящие из двух или более различных твердых фаз. Одна из них является сплошной (дисперсионная среда), называемая матрицей (основой), а другие распределены в ней в виде частиц, волокон, пленок (дисперсная фаза). Дисперсная фаза служит наполнителем или упрочнителем. Если в качестве матрицы выступает полимер, то ее принято называть связующим. Из систем «твердое […]
Виды адсорбции, ее количественные характеристики ^ и их связь с параметрами системы


Как было показано выше, поверхностная энергия стремится самопроизвольно уменьшиться. Это выражается в уменьшении межфазной поверхности или поверхностного натяжения. К явлениям, происходящим вследствие стремления к самопроизвольному снижению поверхностного натяжения, относится адсорбция. Адсорбция представляет собой процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. Из сказанного следует, что адсорбция может происходить в многокомпонентных системах и […]
Теплота смачивания


Под теплотой смачивания понимают изменение энтальпии при взаимодействии жидкости с поверхностью другой жидкости или твердого тела. По-видимому, более правильный термин — теплота адгезии, так как когда рассматривают теплоту смачивания, то имеют в виду именно межфазное взаимодействие. Несмотря на такое несоответствие, будем пользоваться установившейся терминологией. Смачивание и адгезия, как отмечалось выше, — самопроизвольные процессы, идущие с […]