химический каталог




Поверхностные силы

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

енности молекул жидкости у поверхностей прослойки Т) (hI2) — —ц (—hl2) = ] I и минимизируя удельную свободную энергию прослойки (на единицу ее площади):

Gs= I [g(x)~g0]dx,Л/2

(VII.ll)

Марчелия и Радич получили, используя уравнение TLS = — {dGs/dh)T, следующее выражение для структурной составляющей расклинивающего давления:

П5 (Л) =

к

4sha(fc/2/)

(VII.12)

Здесь I = у cla — параметр, имеющий смысл длины корреляции,

и параметр К — 4аг|0 зависит от условий на границах прослойки,

состояния поверхностной упорядоченности г$ 0.

Для достаточно широких симметричных прослоек, когда h> 1Л вместо (VI 1.12) получается экспоненциальная зависимость сил структурного отталкивания П3 0 от толщины прослойки:

П5 (h) = К ехр (-hit). (VII.13)

Из опытов с тонкими (h~ 20 А) прослойками воды между слоями лецитина Марчелия и Радич получили первые оценки констант этого уравнения: К = 1011 дин/см2 и I — 2 А.

Теория Марчелия и Радича использует многие упрощения. В ней не учитываются изменения плотности жидкости в связи с изменением параметра порядка и произвольно задаются граничные условия. Кроме того, сам параметр порядка не связывается с каким-нибудь конкретным физическим свойством молекул. Нинхэм [148] трактует т] (х) как поляризацию диэлектрика Р (#), вызванную электрическим полем Е0, созданным монослоями адсорбированных дипольных молекул, ориентированных нормально к поверхностям. В этом случае г)0 имеет смысл поверхностной поляризации Р0 — аЕ0, где а — поляризуемость среды, а константа К равна 2е0Ро/а, где г0 — статическая диэлектрическая проницаемость жидкости. Однако, несмотря на весьма упрощенную модель явления структурного отталкивания, теория Марчелия и Радича дает качественную верную зависимость П3 от h, совпадающую по форме с известными экспериментальными-результа-тами [149-158].

Трактовка параметра порядка ц (х) как состояния поляризации слоев воды Р (х) получила дальнейшее развитие в последующей работе Грина и Марчелия [159], а затем в работах Рукенштейна и Шайби [160]. Последние учли, в частности, зависимость поляризации поверхностного слоя молекул воды от толщины прослойки, использовав для этого аппарат теории электростатики и уравнение Клаузиу-са—Мосотти. Для малых толщин прослоек зависимость П3 (h) имеет сложный вид, но для больших толщин (h > Г) также может быть аппроксимирована экспонентой (VII.13) с характеристической длиной I, равной 2,4 А для воды. Количество адсорбированных на единице площади поверхности прослойки катионов влияет на величину пред-экспоненциального множителя К. На малых расстояниях между поверхностями прослойки учитывается эффект деформации гидрат-ных оболочек адсорбированных катионов. Когда поверхности прослойки заряжены и вблизи них создается ДЭС, константа К, как показано в работе [159], становится зависящей также и от величины поверхностного заряда.

Джонсон и Веннерстрем [161] считают причиной структурного отталкивания поверхностной водной прослойки между углеводородными фазами силы изображения, вызванные адсорбцией на поверхностях прослойки дипольных молекул амфотерных фосфолипидов. Ими было показано, что при высокой степени упорядоченности расположения диполей в адсорбционных слоях изотерма TLS (К) следует экспоненциальному закону (VII.13) с характеристической длиной I около 1 А. При полном отсутствии корреляции в расположении ди-польных молекул спад значений П3 с ростом толщины прослойки следует степенному закону.

Силы структурного взаимодействия могут быть достаточно строго рассчитаны для простых жидкостей в рамках модели твердых сфер. Это удается сделать, применяя методы численного счета Монте-Карло или молекулярной динамики. Давление Р такой жидкости (обычно с леннард-джонсовским потенциалом межмолекулярных сил) на стенки плоской тонкой прослойки рассчитывается либо непосредственно, либо как производная от свободной энергии ансамбля молекул по ширине прослойки h. При этом предполагается, что тонкая прослойка находится в равновесии с объемной жидкостью, давление в

страница 128
< 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
цветочная арка на свадьбу заказать
Фирма Ренессанс лестницы деревянные на заказ- быстро, качественно, недорого!
кресло ch 626
услуги по хранению вещей свао

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
(10.12.2016)