Поверхностное натяжение в твердых телах

    Обширная монография, излагающая современное состояние вопросов, связанных с изучением физических и химических свойств поверхностей жидких и твёрдых тел, охватывает результаты ) теоретических и (главным образом) экспериментальных исследований капиллярных явлений, плёнок на поверхности, адсорбции, поверхностного натяжения, трения и смазки, катализа и электрических явлений на границах раздела. [c.2]
    Адсорбция, т. е. повышенное концентрирование газа на поверхности твёрдого тела, происходит под действием неуравновешенных сил (адсорбционных потенциалов) атомов, образующих поверхность тела. В- отличие, от уравновешенных сил атомов, расположенных внутри тела, поверхностные атомы имеют ненасыщенные связи, направленные внутрь твердого тела перпендикулярно к его поверхности. Эти неуравновешенные силы и обуславливают возникновение, по аналогии с жидкостями, поверхностного натяжения . Атомы или молекулы газа после соударения с поверхностью некоторое время остаются на ней, что приводит к насыщению неуравновешенных сил поверхностных атомов и снижению поверхностного натяжения. Процесс адсорбции протекает самопроизвольно, так как сопровождается уменьшением свободной энергии AG системы газ — адсорбент  [c.5]
    Поверхностное натяжение и полная энергия поверхности твёрдых тел. Строго говоря, работа образования свежей поверхности твёрдого тела изменяется от атома к атому, и потому поверхностное натяжение не имеет постоянного значения для всех точек поверхности. Тем не менее мы можем говорить о поверхностном натяжении твёрдого тела, как о средней работе образования одного квадратного сантиметра поверхности при достаточной площади поверхности это среднее значение является постоянным. [c.234]
    Работа адгезии между твёрдым телом и жидкостью. Краевой угол. В то время как надёжных методов определения поверхностного натяжения твёрдых тел на границе с воздухом и жидкостями до сих пор не найдено, работа адгезии твёр- [c.236]
    Поверхностное натяжение металлов. Точное измерение поверхностного натяжения металлов сопряжено с большими трудностями, связанными в основном с двумя обстоятельствами во-первых, металлы легко вступают в соединение с газами с образованием продуктов, покрывающих поверхность металла сплошным слоем, имеющим значительно меньшее поверхностное натяжение, чем чистый металл во-вторых, когезия в металлах настолько высока, а адгезия к другим твёрдым телам сравнительно настолько мала, что краевой угол, образуемый металлами с другими твёрдыми телами, нередко слишком велик, чтобы можно было пользоваться обычными методами измерений. [c.217]
    В настоящее время для большинства твёрдых тел мы не располагаем надёжными методами измерения поверхностного натяжения. Оценка поверхностного натяжения слюды основана на измерении [c.234]
    В системе уравнений (1) и (2) неизвестные поверхностные натяжения твёрдого тела исключаются, и мы имеем  [c.237]
    Теоретические вычисления подобного рода являются в настоящее время единственным доступным нам способом оценки поверхностного натяжения твёрдых тел. [c.389]
    Кристаллы твёрдых тел распались бы, если бы не было сил взаимодействия между элементами их пространственной решётки. Свойства жидкостей—их вязкость, поверхностное натяжение, молекулярное давление—являются следствием объёмного и поверхностного молекулярных силовых полей. Наряду с объёмным (внутренним) молекулярным полем мы в явлениях природы наблюдаем и поверхностное молекулярное поле, возникающее на границах раздела различных фаз, например на гранях кристалла. [c.5]
    Полировка и холодная обработка твёрдых поверхностей являются процессами, наиболее родственными естественным изменениям, происходящим на поверхностях жидкостей. При образовании гладкого полированного слоя имеет место fявлeниe, [соответствующее естественному сглаживанию неровностей жидкой поверхности под действием поверхностного натяжения. Выход графита на поверхность чугуна при трении напоминает адсорбцию молекул с более слабыми силовыми по ями из глубины жидкости. В жидкостях, благодаря молекулярному движению, эти процессы протекают быстро и самопроизвольно в твёрдых телах они требуют механического воздействия. [c.230]
    К сожалению, диспергирование твёрдых тел до мельчайших размеров. частиц, необходимых для заметного изменения их растворимости и давления паров, неминуемо вызывает глубокие изменения в их поверхностных свойствах — обычно в направлении повышения их нормальной растворимости ввиду разрушения пространственной кристаллической решётки. Как при быстрой конденсации из паров или растворов, так и при механическом диспергировании поверхностные атомы мелких частиц должны иметь гораздо менее правильное расположение, чем в крупных частицах, если только последние не являются уже вполне аморфными. Процесс механического растирания всегда приводит к образованию аморфных слоёв Бэйльби. получающихся при полировке. Это повышение нормальной растворимости налагается на повышение растворимости, обусловленное кривизной поверхности частиц, и поверхностное натяжение , вычисленное по формуле, оказывается сильно преувеличенным. [c.235]
    Во многих случаях жидкости образуют с твёрдым телом определённый краевой угол 6 (измеряемый внутри жидкости). Соотношение между поверхностными натяжениями и краевым углом (см. рис. 34) может быть получено, если трактовать поверхностные натяжения математически, т. е. именно как натяжения, действующие тац-генциально к поверхностям раздела, и взять их проекции на пло,- [c.236]
    Различные методы отрыва . Поверхностное натяжение можно опоеделять путём измерения силы, которую нужно приложить для отрыва различных твёрдых тел от поверхности жидкости. Если отрываемое тело смачивается жидкостью, то вместе с ним поднимается некоторое количество жидкости, форма и объём которого зависит от формы отрываемого тела, от поверхностного натяжения жидкости и от её плотности. На некоторой высоте жидкость, поднятая выше нормального уровня, становится неустойчивой и отрывается от тела. Сила, которую нужно приложить для поднятия тела до этой высоты, равна общему весу тела и поднятой жидкости. Этот метод имеет большую давность уже Гэй-Люссак и вслед за ним Галлеикамп применяли отрыв плоских горизонтальных пластинок. В таком виде, однако, метод не даёт большой точности. Вильгельми пользовался тонкими вертикальными пластинками, ЗондхауссЗ и Тимберг горизонтальными проволочными кольцами и Ленард — горизонтальной прямой проволокой. [c.489]
    Приведённое уравнение имеет более чем столетнюю давность оно было предложено Янгом (без доказательства) и затем Дюпре оно может также быть выведено из теории капиллярности Лапласа и вообще из любой теории когезионных сил, так как оно может быть получено из чисто энергетических соображений. До последних лет ему уделялось мало внимания, что заслуживает сожаления, так как смысл краевого угла становится гораздо яснее при введении понятия работы адгезии и исключении не поддающихся измерению поверхностных натяжений на границах твёрдого тела. В настоящее время большинство авторов выражает свои результаты через работу адгезии или тесно связанные с нею величины. [c.237]
    Часто применяемая величина -j osQ названа Фрейндлихом адгезионным натяжением . Она равна разности между поверхностными натяжениями на границах твёрдого тела с воздухом и жидкостью или 1Гтж-Тжг- [c.238]
    Краевые углы на границе двух жидкостей с твёрдым телом. С математической точки зрения, случай двух жидкостей Л и на границе с твёрдым телом Т аналогичен случаю одной жидкости, твёрдого тела и воздуха. Для случая, изображённого на рис. 36, краевой угол в жидкости А мы будем обозначать через вдв, а пополнительный к нему краевой угол в жидкости В — через O -Если попрежнему спроектировать поверхностные натяжения на плоскость твёрдой поверхности, то в отсутствие гистеревиса мы получим следующее условие равновесия  [c.249]
    Вытеснение жидкости с твёрдой поверхности другой жидкостью. Жидкость способна вытесняться с поверхности твёрдого порошка другой жидкостью, если краевой угол последней (при наличии первой) острый. Эго обусловлено тем, что порошок можно рассматривать, как совокупность коротких капилляров если краевой угол жидкости А (Одв) острый, то мениск между двумя жидкостями вогнут со стороны жидкости в и стремится двигаться в сторону В благодаря разности гидростатических давлений, созданной кривизной поверхности. Условие того, чтобы краевой угол был острым, вытекает из уравнения (9) оно заключается не в том, чтобы адгезия Wat превышала Wbt, а в том, чтобы величина Wat — Тд превышала Wbt— IB- Эти величины— разности между работой адгезии и поверхностным натяжением жидкости— были названы Фрейндлихом адгезионными натяжениями жидкостей на твёрдом теле. Согласно уравнению (3), адгезионное натяжение равно также y os %А у где — краевой угол жидкости А на твёрдом теле Т на границе с воздухом. Для вытеснения жидкости В жидкостью А необходимо чтобы адгезионное натяжение А было больше, чем В. Бартелл и Остергоф пользовались этими адгезионными натяжениями для построения схем энергетических уровней различных комбинаций твёрдых тел и жидкостей и решения вопроса о том, когда и как должно происходить вытеснение. [c.250]
    Пренебрегая вначале вьсом частиц, рассмотрим сначала параллелепипед Т, омываемый двумя жидкостями А и В йри краевом угле жидкости А, равном Ь в (рис. 37). Равновесие периметра смачивания закисит лишь от свободных энергий поверхностей, т. е. поверхностных натяжений, так что мы имеем право прибегнуть к математическому представлению о воображаемых поверхностных натяжениях как силах, действующих вдоль поверхностей. Равновесие достигается при конечном краевом угле, так как тогда ни одно из натяжений не превышает суммы двух других. Если (ВТ усиливается, краевой угол Ь в должен уменьшаться до тех пор, пока при 0 в = О периметр смачивания ке сорвётся с твёрдого тела, которое целиком окажется в жидкости А. Таким образом, если Тяг>Та7 -]- Тав- твёрдое тело целиком уходит в Л если (ат> вт- оно уходит в В] если же ни- одно из натяжений на границе с твёрдым телом не превышает суммы другого с натяжением между двумя жидкостями, твёрдое тело сохраняет устойчивое положение на границе двух жидкостей при определённом краевом угле. [c.254]
    Теплота смачивания связана с изменением свободной энергии при смачивании уравнением Гиббса-Гельмгольца. При погружении в жидкость одного грамма твёрдого тела с площадью чистой поверхности в 5 см , доступной для адсорбции, уменьшение свободной энергии равно —Ттж), где тв—поверхностное натяжение чистой твёр- [c.269]
    Энергетические условия растекания. Если капля жидкости помещается на поверхности другой, несмешивающейся с ней жидкости или твёрдого тела, то она может либо растечься, либо остаться в виде нерастекающейся капли. Это всецело зависит от поверхностных натяжений обеих жидкостей и от межфазного натяжения между ними то же самое справедливо, если нижняя фаза является твёрдым телом. [c.274]
    Адсорбция на твёрдых телах 4 Газы адсс-рбируют .н на твёрдых телах в результате взаимодействия ненасыщенных силовых полей поверхностных атомов твёрдого тела с силовыми полями молекул, подлетающих к твёрдой поверхности из любого газа или жидкости, находящихся в соприкосновении с твёрдым телом. Таким образом, свободная энергия, или поверхностное натяжение твёрдой поверхности уменьшается, в большинстве случаев, вероятно, на очень незначительную часть своего первоначального значения, причём, поскольку в настоящее время нет надёжных методов измерения поверхностного натяжения твёрдых тел, истинное понижение свободной энергии может быть оценено лишь косвенным путём, но не измерено непосредственно. [c.333]
    Bangham (личное сообщение, 1937 г.) наблюдал удлинение и укорочение угольных стержней, погружённых в электролит, при изменении их разности потенциалов с электролитом некоторому определённому потенциалу соответствует минимальная длина. В гл. VII, 7, мы уже видели, что адсорбция газов на сухом угле вызывает удлинение, вероятно, пропорциональное понижению поверхностного натяжени i и, очевидно, обусловленное влиянием потенциала на межфазное натяжение на границе твёрдое тело — жидкость. [c.434]
    Неравновесная термодинамика граничных условий решает задачи, учитывающие то обстоятельство, что непосредственно у поверхности обтекаемого тела значения макроскопических параметров текущей среды отличаются от соответсвующих параметров, характеризующих состояние поверхности (например, температуры). Это отличие может быть описано введением некоторых эффективных граничных условий, которые имеют вид разного рода кажущихся разрывов макроскопических параметров у границ конденсированной фазы. Фактически это означает, что вместо граничных условий прилипания вводится граничное условие скольжения. Обобщённые системы феноменологических уравнений, вытекающие из выражения для граничной скорости возникновения энтропии, приводят к выявлению необычных эффектов, например, к выводу о возможности существования неравновесного поверхностного натяжения на непроницаемой границе газ-твёрдое тело или к объяснению обращённого профиля температуры в паровой фазе между двумя жидкими поверхностями (см. В. М. Жданов, В.И.Ролдугин Неравновесная термодинамика и кинетическая теория разреженных газов. УФН. 1998. Т. 168. С. 407-437). [c.47]
Смотреть страницы где упоминается термин Твердые тела поверхностное натяжение: [c.57]    [c.225]    [c.236]    [c.240]    [c.265]    [c.269]    [c.270]    [c.524]    Физическая химия поверхностей (1979) -- [ c.0 ]

Loading...


Смотрите так же термины и статьи:

Натяжение твердых

Поверхностное натяжение твердых тел

Твердые тела


Источник: http://chem21.info/info/348872/


Закрыть ... [X]

Поверхностное и межфазное натяжение. Свободная энергия Большие статусы большими буквами

Поверхностное натяжение - твердое тело - Большая 3.5. Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение Поверхностное натяжение твердых тел - fo Поверхностное натяжение Википедия 100 самых ярких фраз из мирового кино. Обсуждение на LiveInternet 3. Немецкая овчарка в вашем доме / Немецкая Besplatka 21 dnepr by besplatka ukraine - issuu Анализ "Мертвых душ". Анализ произведения "Мертвые души