химический каталог




Поверхностные силы

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

II.27. Возникновение структурной составляющей расклинивающего давления при утончении прослойки жидкости между телами

а — положение частиц до перекрытия граничных слоев толщиной Л, •

б — после перекрытия граничных слоев

появлением сил структурного отталкивания или притяжения, получивших название структурной составляющей расклинивающего давления Hs (h) [5]. В изотермическом процессе dGs = dHs — TdSs, где dHs — изменения энтальпии и dSs — изменения энтропии системы. Значения dHs определяются главным образом изменением энергии межмолекулярных связей в прослойке, а значения dSs — изменением степени упорядоченности в расположении молекул. Так как в той области жидкости, где граничные слои не перекрываются, значения Н3 и Ss не зависят от h, то величина и знак dGs/dh зависят от изменений dHs и dSs в зоне перекрытия s, обозначенной на рис. VII.27 штриховкой. Эта зона охватывает ту часть граничных слоев жидкости, в которой произошли структурные изменения по сравнению с ее состоянием при &оо. Ясно, что объем зоны, где произошли изменения структуры, зависит от степени перекрытия граничных слоев. В расчетах Gs (h) при этом должно быть также учтено, что. перекрытие сопровождается исчезновением части структурированного объема жидкости, переходящей в объемное состояние. Применительно к крайне упрощенной картине взаимодействия (см. рис. VII.27), предполагающей однородность структуры граничного слоя и его изменение только в заштрихованной зоне s, это означает, что объем жидкости со структурой граничного слоя уменьшится при перекрытии на величину, пропорциональную площади s. Значения свободной энергии системы Gs должны учитывать как переход этой части жидкости в объемное состояние, так и структурные изменения в области перекрытия.

В зависимости от того как изменяются значения dGs при утончении прослойки, возможны как силы структурного отталкивания П5 > 0 (когда dGs/dh<0), так и силы структурного притяжения

П3 <: 0 (когда dGs/dh> 0), что было отмечено ранее, в частности, Елеем [145], рассматривавшим взаимодействие гидратированных белковых молекул.

Попытки количественных расчетов структурной составляющей расклинивающего давления прослоек полярных жидкостей связаны с использованием различных упрощающих предположений. Одна из первых попыток подобного рода принадлежит Марчелия и Радичу [146]. Они использовали разложение свободной энергии в ряд по степеням параметра порядка rj. Это разложение было применено впервые Ландау в теории фазовых переходов второго рода [147] и широко использовалось затем в теории жидкокристаллического состояния [85 , 86]. Параметр г] определяется при этом таким образом, чтобы он был равен нулю в неупорядоченной (изотропной) объемной фазе и и принимал отличные от нуля (положительные или отрицательные) значения в упорядоченной фазе. Знак 14 определяет направление одного из выделенных концов молекулы (или диполя) относительно выбранной оси. В рассматриваемом далее случае ось х была направлена по нормали к поверхностям плоской прослойки жидкости шириной h. Ограничиваясь малыми значениями [ ц | < 1, Марчелия и Радич сохранили лишь два члена в разложении для удельной свободной энергии

(VI 1.10)

где #о — свободная энергия на единицу объема в изотропной объемной фазе; х — координата, отсчитывается от середины прослойки; а и с — некоторые константы; ц (х) — параметр порядка, являющийся функцией расстояния до поверхностей прослойки. В рамках этой модели молекулы отличаются направлением и углом наклона их оси по отношению к оси х. Параметр порядка т] принимается имеющим положительный знак при совпадении направлений оси молекул или их проекций с положительным направлением оси х и отрицательным — в обратном случае. Как показано Ландау [147], если состояния сг] = 0ит10 отличаются своей симметрией (что и имеет место в данном случае, так как ц = 0 отвечает изотропной фазе, а т\ Ф Ф 0 — упорядоченной), член первого порядка в разложении (VI 1.10) тождественно обращается в нуль. Вводя некоторую постоянную степень упорядоч

страница 127
< 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
как написать речь для суда по гражданскому делу
шоколадные медальки купить в розницу
купить посуду для индукционных плит
гимнастические скамейки для школ

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
(05.12.2016)