химический каталог




Поверхностные силы

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

етра р,0 изображена на рис. XII.7. Эта зависимость отвечает частному закону р (z) — уравнению (XI 1.33).

Наряду с силой адгезии FQ важной характеристикой контакта является энергия сцепления (работа адгезии)

Wa ~ -min U (а) = -U («„),

(ХН.35)

где U (а) — энергия взаимодействия сфер; а0 — их сближение в отсутствие внешних сил, т. е. корень уравнения F (а) — 0. Величина Wa определяет, в частности, прочность контакта частиц с подложкой при их отрыве с помощью ударного адгеэиометра [21]. В этом методе измерения адгезии от подложки отрываются только те частицы, кинетическая энергия которых на движущейся мишени оказывается больше, чем Wa [22]. Расчеты показывают [5], что для недеформируе-мых частиц (ц. —» 0)

Wa = Ь1ф#е,

(XII.36)

где Ьг — число в интервале от 5 до 10, зависящее от параметров потенциала взаимодействия.

Если вместо уравнения (XI 1.33) рассмотреть более общую зависимость

(XII.37)

нормированную в соответствии с (XI 1.20), то величина 6А оказывается равной [15]

&1 = 2я , п /Л\'. (Х11.38)

(т — 2)(п — 2) \ п— 1 / N 7

В частности, для п = 3, т — 9 (т. е. для уравнения (XII.33)) отсюда следует bx 9,05. Для твердой стенки (т ОО) Ь± — 2л/(п — 2).

7/7/2 ?, дин'/cw

Рис.XII.8. Связь между значениями радиуса частиц Д и их модуля упругости Е при ц.0 = 1 для в = 5 -10~8 см, А = 10~la эрг (J) и А = 10~13 эрг (2)

Под кривыми Но < 1, над кривыми ц0 > 1

Для мягких и крупных частиц (poj 1) энергия Wa пропорциональна \х0 и приближенно равна [15]

Wa = 3,8Ф#ер.0. (XII.39)

Таким образом, деформируемость сфер приводит к резкому увеличению энергии сцепления (выигрыш в энергии как раз и является движущей силой деформации частиц под действием поверхностных сил) при одновременном небольшом уменьшении силы сцепления. Это связано с тем обстоятельством, что с увеличением податливости сфер возрастает и расстояние, до которого надо раздвинуть их, чтобы разорвать контакт. Это расстояние оказывается порядка ер,0. Очевидно, что величина параметра р,0 может служить для оценки того, насколько конкретная ситуация близка к тем пределам, которые дают теории ДМТ и ДКР. Заметим, что этот параметр с точностью до числового множителя порядка единицы совпадает с соответствующим параметром А,, сконструированным интуитивно Тейбо"-ром [7] и предложенным им как раз для определения области применимости теории ДКР.

На рис. XII.8 представлены кривые, отвечающие условию р0 = 1 и дающие представления о границах применимости обеих упомянутых теорий. Как видно из этого рисунка, для частиц коллоидных размеров применение формулы Дерягина (XI 1.2) и вытекающей из нее формулы Бредли (XI 1.7) вполне оправдано и не нуждается в оговорках. Для более крупных и мягких частиц область применимости теории ДМТ соответственно сужается.

Результаты экспериментов разных авторов подтверждают многие из сделанных здесь выводов [6, 7, 10—13, 23]. Любопытны результаты, полученные Израелашвили с соавт. [11], которые исследовали нарушения контакта между поверхностями упругих тел (слюда), модифицированных путем адсорбции на них молекул ПАВ, что вызывает одновременное изменение величин (р и е в потенциале взаимодействия. Хотя геометрия контакта и характер отрыва в основном, по-видимому, соответствовали теории ДКР, поскольку радиусы кривизны поверхностей были велики, сила отрыва при известной удельной работе адгезии лучше описывалась формулой (XII.7), отвечающей подходу ДМТ.

Главное значение этой частной формулы (и общей формулы (XII. 1)) для коллоидной науки состоит в том, что она позволяет, с одной стороны, предвычислять влияние радиуса частиц на процессы их агрегации, с другой — моделировать взаимодействие дисперсных частиц в лабораторных измерениях, как это было подчеркнуто, в частности, Китченером [24]. Наиболее полно это было раскрыто в работах Щукина с сотр. [10, 23, 25].

§ 3. Неравновесные силы адгезии

Проведенные выше рассуждения и расчеты справедливы при условии, что силы взаимодействия поверхностей обратимы. Это и позволяет описывать их тер

страница 223
< 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
цветы купить гортензия для букетов мелким оптом
Фирма Ренессанс купить складную чердачную лестницу - продажа, доставка, монтаж.
кресло метро купить
хранение ваших вещей

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
(11.12.2016)