химический каталог




Поверхностные силы

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

е потенциал Роулинсона. Он включает, кроме потенциала Леннард—Джонса, кулоновское взаимодействие между четырьмя эффективными электрическими зарядами в каждой молекуле воды. Два положительных заряда q ~ +0,328е расположены на атомах водорода на расстоянии 0,8743 А от атома кислорода. Два отрицательных заряда q = —0,328е расположены на расстояниях 0,25 А от центра атома кислорода на линии, перпендикулярной плоскости молекулы. Эти заряды аппроксимируют распределения максимальной плотности электронов вокруг ядра атома кислорода. Взаимодействие между зарядами двух молекул воды приближенно описывает межмолекулярную водородную связь.

Для гидрофобных, не взаимодействующих с молекулами воды стенок прослойки, только препятствующих выходу молекул за ее пределы, получено распределение центров тяжести молекул воды в пространстве плоской водной прослойки толщиной h — 10 А. Вода в тонкой прослойке образует слоистую структуру: плоскости молекул ориентированы в основном параллельно стенкам. В пространстве прослойки содержатся четыре слоя молекул, причем в средней части плотность воды оказывается повышенной, а вблизи стенок — пониженной по сравнению с плотностью объемной жидкости. Усиление водородных связей в слоях молекул воды, расположенных параллельно поверхностям прослойки, может приводить к аномально высокой протонной проводимости тонких прослоек. Аналогичные результаты (с использованием также межмолекулярного потенциала Роулинсона) получили Хрисон с сотр. [140] для воды между гидрофобными поверхностями в прослойке толщиной h = 20,6 А. Расчеты показали, что и здесь пристенные слои воды отличались меньшей плотностью и меньшим числом межмолекулярных связей.

Грин, Марчелия и Пайлторп [139] методом молекулярной динамики исследовали структуру воды в тонкой прослойке (h = 31,4 А) между поверхностями, которые моделировали строение поверхности раскола слюды. На каждой из поверхностей располагалось по 16 атомов О, 6 атомов Si и 2 атома А1 в их кристаллографических позициях, Над ионами АГ~ находились противоионы Na+, что делало поверхность электронейтральной. В прослойку вводилась 81 молекула воды. Водородная связь между молекулами воды моделировалась другим известным потенциалом — «Стиллинджер-2» [169]. Для взаимодействия молекул воды с поверхностями слюды использовался потенциал Леннард—Джонса и электростатический потенциал.

Упорядоченное расположение диполей затухало по мере удаления от поверхности. Плотность воды у поверхности была понижена, а в центре прослойки — слегка повышена по сравнению с объемным значением. Эти результаты являются, однако, предварительными, поскольку полного равновесия рассмотренной системы обеспечено не было. Высказано предположение [139], что особая структура граничных слоев воды вызвана образованном поверхностного слоя ориентированных диполей, поляризующих своим электрическим полем более удаленные от поверхности слои жидкости в соответствии с теорией Марчелия и Радича [146, 148].

Анастасион с сотр. [142] методом молекулярной динамики исследовали поведение 108 молекул воды в прослойке между поверхностями нерастворимого в воде кристалла NaGl. Обнаружено образование вблизи поверхности кристалла граничных слоев воды с повышенной и осциллирующе-спадающей плотностью. Толщина граничных слоев составляет 4—5 диаметров молекул. В первом слое молекулы воды ориентированы преимущественно кислородными атомами к подложке. Основным эффектом, ведущим к такому упорядоченному расположению молекул, является притяжение между Na-ионами подложки и кислородными атомами молекул воды. Таким образом, при сильном взаимодействии между водой и поверхностью и при определенном шаге ионной решетки (плоскость 001) граничные слои в отличие от вышерассмотренных случаев имели повышенную плотность.

Перейдем теперь к анализу экспериментальных исследований структурных сил в тонких водных прослойках.

§ 6. Экспериментальные изотермы

структурной составляющей расклинивающего давления

Первые экспериментальные изотермы П8 (h) структурной составляющ

страница 131
< 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
аренда плазмы 60
Компания Ренессанс лестница на второй этаж деревянная - цена ниже, качество выше!
кресло ch 848
где лучше сдать вещи на хранение

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)