химический каталог




Поверхностные силы

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

ст Us при росте рН адсорбцией потенциал определяющих ОН-ионов на поверхности слюды, что приближает ее состояние к состоянию гидрофильной поверхности кварца.

В недавней работе Пэшли [157] показано, что закон спада структурных сил отталкивания Fs с толщиной прослойки h водных растворов хлоридов Li, Na, К и Cs между поверхностями слюды имеет более сложный характер:

Fs/R0 = Ах ехр (—h/Dj) + А2 ехр (—

(VII.17)

где i?0 т- радиус поверхностей слюды; ib i2, i)x и i)2 — эмпирические константы. Действие «гидратных» сил становится заметным при концентрации электролита, превышающей некоторую критическую Ск. Так, для КС1: Ск = 10~* моль/л, а для LiCl — Ск = 6-10"2 моль/л. Возникновение «гидратных» сил связывается с работой дегидратации и удаления гидратированных катионов с поверхности слюды.

Гидрофобизация поверхности слюды в результате адсорбции ка-тионактивного ПАВ приводит, по-видимому, к смене знака структурных сил. Так, Пэшли и Израелашвили [184] экспериментально обнаружили в этом случае на малых расстояниях дополнительные (сверх Пё -J- Пт) силы притяжения, в несколько раз превышающие молекулярные. Этот эффект можно предположительно связать с образ о ванием вблизи гидрофобных поверхностей граничных слоев воды с другой структурой, чем вблизи гидрофильных. На таких структурных изменениях- воды вблизи гидрофобных участков молекул основываются, в частности, известные эффекты гидрофобного взаимодействия [185].

Заметим, что возможность как структурного отталкивания IIS > > 0 (или гидрофильного взаимодействия), так и структурного притяжения П8 < О (или гидрофобного взаимодействия) была впервые обсуждена Дерягиным и Чураевым [5]. Израелашвили и Пэшли [158] подтвердили существование дальнодействующего «гидрофобного» притяжения между гидрофобилизованными поверхностями слюды. Ими было показано, что силы гидрофобного притяжения слабо зависят от концентрации электролита и рН раствора и также подчиняются экспоненциальному закону (VII.13) спада сил (но с другим знаком константы: К Израелашвили и Пэшли [186], использовав для обратной связи пружины переменной жесткости, позволившие перекрыть 6—7 порядков значений измеряемых сил, и повысив точность измерения расстояния между поверхностями слюды до ±0,3 А, впервые детально изучили силы структурного отталкивания в области малых расстояний — почти до состояния контакта. Для раствора 10"3 моль/л KG1 при рН 5,5 они обнаружили при сближении поверхностей слюды до 30 А экспоненциальный рост сил структурного отталкивания, сменяющийся при h 15 А осциллирующими силами отталкивания с периодом, равным диаметру молекул воды d0 = 2,5 А. Таким образом, было показано, что в случае молекулярно-гладких поверхностей слоистая структура граничных слоев имеет место не только для неполярных жидкостей, но и для воды. Результаты зтих выдающихся измерений не согласуются, однако, с теорией «гидратных» сил, поскольку на всех расстояниях обнаруживаются изменения лишь структуры собственно воды.

Такие же осцилляции структурных сил на малых (h <С 5tf А) расстояниях между поверхностями слюды обнаруживаются и для другой полярной жидкости (но в отличие от воды без межмолекулярной водородной связи) 4-метил-1,3-диоксалан-2-он [187]. Осцилляции структурных сил сохраняются и при добавке электролита, доказывая тем самым независимость эффектов структурирования растворителя от наличия адсорбированных ионов.

Эффекты осцилляции проявляются, по-видимому, лишь в случае молекулярно-гладких твердых подложек. При сближении полированных поверхностей или при сближении нитей малого радиуса эти эффекты маскируются влиянием шероховатостей или большой кривизны поверхностей, что приводит к монотонному спаду структурных сил с увеличением толщины прослойки (см. рис. VII.31). Реальные случаи взаимодействия коллоидных частиц или смачивающих пленок на поверхности пор ближе к последней ситуации. Поэтому уравнение (VII.13) может быть использовано без введ

страница 137
< 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
Перейдите по ссылке, получайте скидки в КНС по промокоду "Галактика" - компьютер для домашнего пользования купить с доставкой по Москве и по 100 городам России.
роби уильямс в олимпийском в сентябре 2017
La Mer GT-006003
датчик наружного воздуха

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
(24.02.2017)