химический каталог




Компьютерное материаловедение полимеров

Автор А.А.Аскадский, В.И.Кондращенко

о при гексагональной упаковке (см.рис.97,6) величина п на 1 см2 поверхности составит

1016 0,2887

(373)

где г - радиус молекулы, выраженный в А. При этом

V'3

;-= -Ц 3 = 0,6204(ХД1/,)1/

(374)

1

354

10"

где AV, - Ван-дер-Ваальсовые объемы атомов, входящих в молекулу. С учетом соотношений (373) и (374) имеем „16

?0,75. (375)

I

Рассчитаем энергию когезии Е*, гфиходящуюся на одну молекулу. Согласно подходу для оценки параметра растворимости (см. выше), энергия когезии, приходящаяся на один моль вещества, равна ? ДЯ, / К, где АЕ* - моль1

ные инкременты, имеющие смысл энергии межмолекулярного взаимодействия для каждого типа атома и отдельных полярных групп, входящих в молекулу или повторяющееся звено полимера (величины AEt приведены в табл.43); к - коэффициент молекулярной упаковки в объеме рассматриваемого вещества. Тогда

?0,166. (376)

it-10"

Поверхностные свойства органических жидкостей и полимеров 355

Величина у* существенно превышает величину поверхностного натяжения, т.к. для образования единицы новой поверхности нужно преодолеть не всю энергию когезии, а только ее часть, поскольку в поверхностном слое молекула обладает ненулевым координационным числом. Из pHc.97,a видно, что для выхода молекулы из объема на поверхность нужно затратить примерно 1/4 энергии когезии, поскольку координационное число при этом изменяется с 12 до 9. Кроме того, следует учитывать, что упаковка молекул в поверхностном слое не является идеальной, как это изображено на рис.97,6. Обозначим реальный коэффициент упаковки молекул в поверхностном слое через КП. Для дальнейших расчетов определим коэффициент упаковки К„„ в поверхностном слое при идеальной гексагональной укладке шаров. Чтобы определить максимально возможный занятый объем К,, умножим число молекул н в единице поверхностного слоя на объем одной молекулы

у =!^.0,2887-JU-3 =1,2086-1016 А3

г2 3

(Г выражено в ангстремах). Общий объем поверхностного слоя ^0бщ = 2? 1016 А3, и тогда КПИ = VJ Кобщ = 0,604.

Таким образом, коэффициент упаковки КШ при идеальной укладке шаров в поверхностном слое равен 0,604, в то время как в объеме соответствующий коэффициент КОИ равен 0,740.

(378)

Следовательно, доля молекул, находящихся на поверхности, равна ?,/0,604, где КП - реальный коэффициент молекулярной упаковки в поверхностном слое. Тогда для величины у* получим

= 0,1250,604(2>!'/)2

В формуле (376) величина Е' выражена в Эргах, а ? АЕ* - в Джоулях.

(377)

Энергия когезии у , которой обладали бы в объеме все молекулы, расположенные в поверхностном слое с площадью 1 см2, равна ПЕ* и, согласно соотношениям (375) и (376), равна

у =0,125

Теперь учтем ту часть энергии когезии, которую нужно преодолеть, чтобы молекула могла перейти из объема на поверхность. Эта доля а, обусловленная изменением координационного числа при таком переходе, определится из соотношения

(379)

3 К

1-->--1,225.

4 К

12-^--9-*-И-0,740 0,604 T

120,740

Тогда для поверхностного натяжения жидкостей имеем

356

Глава XIII

Поверхностные свойства органических жидкостей и полимеров 357

0,207*. УДЕ*

Р /;/0,74(?Д^)2/3 k

На основании соотношения (380) в работе [34] проведен расчет значений KJJ/КДЛЯ большого количества органических жидкостей различной природы. Исходные данные и результаты этого расчета для представителей различных классов жидкостей приведены в табл.46. Видно, что для всех органических жидкостей величина KJK < 1. При этом оказалось, что для многих органических жидкостей, особенно однотипных, например, углеводородов, спиртов и т.д., отношение КП/К приблизительно постоянно. Проведенные расчеты показали |34]. что для углеводородов, перфторсоединений, галогенсодержащих соединений, альдегидов, кетонов и нитро со единений средняя величина (КП/К)СР = 0,851. Для спиртов и кислот (КП/К)СР = 0,954, а для нитрилов (KV/K)CP = 0.910, Сами значения коэффициентов молекулярной упаковки в поверхностном слое также приведены в табл, 46.

Так как для отдельных рядов органических жидкостей величина KJK выступает в роли константы, то соотношение (380) можно переписать в виде

IX

Ъ=А^ 27з-• (381)

где

А = 0,207- (Ап /Л)• (1 -0,919-Ап /А) . Учитывая приведенные выше средние значения Ки1к, можно записать следующее выражение для расчета величины поверхностного натяжения органических жидкостей

УР = ^--^ Ш- (382)

Для углеводородов, перфторсоединений, галоге но содержащих соединений, сложных эфиров, альдегидов, кетонов и нитросоединений (группа I) А\= 0,0287; для спиртов и кислот (группа II) А2 = 0,0181; для нитрилов (группа 111) AY = 0,0229. Напомним, что Д?* выражается в Джоулях. ДК, - в А\ и тогда с указанными коэффициентами А; величина ур выражается в днн/см.

J

358

Глава XIII

таблица 46 (продолжение)

Поверхностные свойства органических жидкостей и полимеров 359

таблица 46 (окончание)

0,0181

1 2 3 4 5 6 7

Бромбензол 27011 23,00 0,634 0,522 36,34 36,790

Иодбешол 31688 24,60 0,661 0,558 37,65 41,753

Бромоформ 23379 20,73 0,650 0,

страница 86
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

Скачать книгу "Компьютерное материаловедение полимеров" (8.44Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
стол журнальный раскладной трансформер на колесах купить
москва купить основание для кровати
ця*38н-2
рабица 3 50 50

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.05.2017)