химический каталог




Поверхностные силы

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

которой равно Р0. Тогда по разности Р (h) — Р0 МОЖНО вычислить (за вычетом сил молекулярного притяжения Пт < 0) значение структурной составляющей расклинивающего давления П3 (h) = Р (К) — Р0 — Пт (h) и построить теоретическую изотерму Hs (k) для простой жидкости [109, 163-165].

Перекрытие граничных слоев простых жидкостей с осциллирующей плотностью приводит к осциллирующей с периодом, равным диаметру dQ сферических молекул, зависимости Us (h). Осцилляции затухают при росте толщины прослойки. Амплитудные значения П3 могут при этом превосходить силы молекулярного притяжения Пт, что обеспечивает появление результирующих сил отталкивания поверхностей прослойки.

Осцилляции сил взаимодействия связаны с термодинамической выгодностью заполнения толщины прослойки целым числом молекулярных слоев и неустойчивостью «дробных» состояний. Это приводит к тому, что при значениях Д, кратных d0, прослойка сопротивляется как утончению, так и уширению, т. е. термодинамически устойчива, что отвечает участкам изотермы, где dHsfdh < 0. В случае некратного, «дробного» соотношения h и d0 прослойка стремится самопроизвольно перейти в состояние с кратным d0 числом слоев путем ее утончения или уширения. Такое состояние прослойки неустойчиво: здесь dUgldh ]> 0. Особенно большие силы требуются для удаления последних двух монослоев молекул, наиболее прочно связанных с каждой из поверхностей прослойки. Здесь теоретическая высота барьера, препятствующего образованию плотного контакта, максимальна [165].

По мере утолщения прослойки амплитудные значения осциллирующих сил затухают в связи с уменьшением энергии связи молекул с подложками. При h > 10 d0 осцилляции практически исчезают и функция П (h) = Пв (h) -f- Пто (h) отвечает закону изменения сил дисперсионного притяжения через прослойку: П (h) ~ Пт (h). Дискретность молекулярной структуры перестает ощущаться, и функция П (К) спадает (на еще относительно малых толщинах прослойки) по закону П ~ l/hs незапаздывающих дисперсионных сил.

Осциллирующие вследствие дискретности строения вещества силы можно также отнести к структурным, поскольку они связаны с перекрытием граничных слоев жидкости. Их следует, однако, отличать от сил структурного дальнодействия, связанных с изменением макроскопических свойств жидкости (как сплошной среды) в граничных слоях при их перекрытии. В то же время эти два подхода могут частично перекрываться, так как по мере сближения частиц, утончения пленок или npocnqeK неизбежно должны начинать проявляться эффекты дискретности. Они могут становиться определяющими при толщине прослоек h 20 А, в ряде случаев отвечающей положениям барьера коагуляции или ближней потенциальной ямы либо равновесной толщине смачивающих пленок.

Чен, Митчелл, Нинхем и Пайлторп [166, 167] объединили микроскопический формализм теории простых жидкостей с макроскопической теорией дисперсионных сил, учтя влияние изменений плотности граничных слоев жидкости в тонкой прослойке на силы дисперсионного взаимодействия ограничивающих ее поверхностей. Расчеты сделаны для леннард-джонсовской жидкости. Взаимодействие ее молекул с твердой (абсолютно жесткой и гладкой) бесструктурной стенкой описывается потенциалом притяжения, спадающим с расстоянием по закону обратных кубов. Если взаимодействие молекул со стенками слабее, чем межмолекулярное, то плотность жидкости вблизи поверхностей оказывается пониженной. В этом случае поверхности неоднородной прослойки испытывают дисперсионное притяжение, значительно превышающее силы дисперсионного притяжения через однородную (без граничных слоев) прослойку.

Рассчитанная теоретически энергия притяжения G (h) экспоненциально спадает с характеристической длиной 1~ 1,5 d0 в области толщин прослоек h <1 10 d0. В отличие от модели жидкости в виде твердых сфер осцилляции сил взаимодействия здесь сильно сглажены. Асимптотическое решение для больших толщин прослоек дает выражение для G (h), содержащее, кроме члена, описывающего обычное дисперсионное притяжение через жидкую однородную прослойку

страница 129
< 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
поселки возле леса
орматек отзывы о кровать life 2 box
трафарет ямаха
люк чугунный тип т с250

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
(30.05.2017)