химический каталог




Поверхностные силы

Автор Б.В.Дерягин, Н.В.Чураев, В.М.Муллер

асстоянии друг от друга.

Для оценки степени корректности изложенного подхода была рассмотрена плоскопараллельная прослойка электролита между двумя мешфазными поверхностями, заряд которых образуется из-за преимущественной нелокализованной адсорбции ионов одного знака. •Пока толщина h прослойки значительно превосходит характерное расстояние / между ионами на поверхности, расклинивающее давление в ней целиком определяется концентрацией и типом электролита, его температурой и величиной «макроскопического» потенциала в плоскости симметрии пленки (см. формулу (VI.19)). При сближении поверхностей раздела до расстояний, меньших дебаевской длины экранирования, макропотенциал слоя становится почти независящим от расстояния до поверхностей, т. е. от координаты z, расклинивающее давление достигает своей максимальной величины, а плотность заряда каждой из поверхностей стремится к нулю. Происходит это из-за уравнивания адсорбции ионов обоих знаков на поверхности вследствие повышения штерновского потенциала при сближении.

В силу электронейтральности диффузный заряд в пересчете на единицу площади поверхности также стремится к нулю в результате вытеснения ионов с растворителем из сужающегося зазора. Таким образом, обе поверхности оказываются .в целом практически электронейтральными, хотя каждая из них несет на себе большое число зарядов обоих знаков [52]. Термодинамические свойства таких двумерных растворов электролитов были рассмотрены нами в [531.

Когда толщина h становится сравнимой с /, появляется необходимость учитывать корреляцию во взаимном расположении всех

зарядов на обеих поверхностях раздела фаз (а не только между отдельными парами зарядов, находящихся на противоположных поверхностях, как это было сделано выше). Взаимодействие между

поверхностями можно при этом качественно оценить с помощью

уравнений (VI.119) или (VI.121). Полагая, что концентрации катионов и анионов в обеих плоскостях одинаковы и равны ns, а величины зарядов равны складывая формулу (VI. 119) при qxq2 —

— —q2 <С 0 с ней же самой при qxq2 = q2 > 0, найдем силу взаимодействия положительных зарядов плоскости I (см. рис. VI.20) со

всеми зарядами плоскости II. Точно такая же сила действует и на

отрицательные заряды плоскости I. Поэтому полная сила взаимодействия оказывается притяжением, равным

Fcor = —№nn2skTh sh2 (q2I2b\Th). (VI.122)

Эта сила, вызванная исключительно корреляциями в положениях зарядов на поверхностях раздела, представляет собой добавку к «макроскопическому» отталкиванию поверхностей (VI. 19), связанному с повышенным гидростатическим давлением в прослойке по сравнению с объемом электролита.

Для более корректного расчета «микроскопического» расклинивающего давления нами [50, 51] был применен метод, аналогичный тому, который используется в теории растворов сильных электролитов Дебая—Хюккеля [13]. Как известно иэ электростатики, энергия системы зарядов qj равна

W = VeSWi. (VI.123)

3

где — потенциал, создаваемый в точке, где находится заряд всеми остальными зарядами. Суммирование в (VI. 123) производится по всем зарядам системы. Очевидно, что Ф7- является функцией расстояния между плоскостями адсорбции, и, следовательно, соответствующее давление равно

Псог (h) = - — ж = - -j- 2J Ь (VI.124)

3

где S — площадь поверхности раздела. Так как все заряды системы равноценны, сформулированная задача, как и рассмотренная выше, сводится к нахождению микропотенциала ф вокруг иона q, который удобно поместить в начало координат (на поверхности /, см. рис. VI.20). Распределение потенциала в прослойке описывается уравнением Пуассона с объемной плотностью заряда, равной

р = дб (х) б (у) б (z) + о*! (х, у) б (z) + а2 (ж, у) б (z — Л),

(VI.125)

где б (х) ит. д.— функции Дирака. Поверхностные плотности заряда ot (i = 1, 2) выражаются, по Больцману, через концентрации ионов обоих знаков на каждой из поверхностей, зависящие от локальных значений потенциалов ф (х, у, 0) и ф (х, у, h). Разложение больцмановских множителей в ряды (аналогич

страница 101
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Поверхностные силы" (3.52Mb)


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

 

 

Реклама
ral 3011 металлочерепица
http://dveripandora.ru/catalog/furniture/petli/color_antichnoe-serebro/
тумбы тв
световые буквы 60-70 см.готовые купить в москве

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
(23.06.2017)