химический каталог




Поверхностные силы

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

степеней свободы системы.

Рассмотрим сначала случай, когда система состоит только из одного летучего компонента. Если объемная жидкая фаза отделена от фазы пара мениском, кривизна которого может меняться, то в состоянии равновесия при постоянной температуре рассматриваемая система обладает только одной степенью свободы, в качестве которой можно взять либо давление пара, либо разность давлений в объемных газовой (Р2) и жидкой (Рг) фазах. По определению (см. главу II),

Р2 - Рг = П (Л), (III.8)

где П (h) расклинивающее давление пленки толщиной h.

На рис. III.1 схематически изображена рассматриваемая система в том виде, который позволяет, меняя давление в жидкой фазе 1 вблизи пленки 2, получить изотерму расклинивающего давления яоследней. Давление Рг можно уменьшать, например, понижая левое колено трубки, в которой содержится жидкость, или отсасывая ее через отросток 3. Мерой расклинивающего давления, очевидно, служит разность высот АН жидкости в широкой трубке 4 и местоположения пленки. Измеряя толщину пленки h при разных значениях Р2 — Ри можно определить по уравнению (III .8) зависимость Л (Л).

Из формул Кельвина и Лапласа следует, что при равновесии давление, пара р в системе, если считать его идеальным, удовлетворяет соотношению

RT 1 * = Р2 — Pi —U (h), (Ш.9)

In

т

где ps — давление пара над плоской поверхностью жидкости; R — газовая постоянная; Т — температура.

Отсюда, очевидно, следует, что можно получить изотерму расклинивающего давления смачивающей пленки и без участия объемной жидкой фазы, определяя изотерму полимолекулярной адсорбции паров на данной подложке. Последняя может быть при этом как Твердой, так и жидкой. Точность определения П (h), однако, существенно падает при приближении plps к 1 в связи с трудностью поддержания строгого постоянства давления пара вблизи состояния насыщения.

Рассмотрим теперь условия устойчивости равновесия пленки. Пусть толщина пленки, находящейся в равновесии с паром, уменьшится на Ah. Если давление ее пара при этом возрастет, то утонь-шение будет прогрессировать и, следовательно, равновесие окажется неустойчивым. В случае если давление пара уменьшится, то пленка вернется к исходному состоянию равновесия. Таким образом, необходимое условие устойчивости равновесия выражаетсяУг>° (шло)

или согласно соотношению (III .9)

4FВ случае нелетучей пленки необходимо пользоваться только условием (III. 11). Вводя избыточную удельную свободную энергию Гиббса пленки G (/г), вместо условия (III.11) получим

Ц®->0. (Ш.12)

Каждое из этих условий является одновременно достаточным условием устойчивости равновесия при Т = const. Если эти условия выполняются для любых h, то, очевидно, возможен плавный переход от состояний плоской пленки к объемной фазе без каких-либо скачков толщины пленки, что отвечает условию полного смачивания жидкостью данной подложки.

В работе Дерягийа и Зорина [4] были обнаружены случаи, когда а-участок изотермы р (h) или П (h) пересекал при конечном значении толщины h = h0 ординату plps — 1 или П (h) = 0. Цри переходе а-ветви изотермы П (h) в р-ветвь за счет s-образной формы изотермы в некоторой области толщин условие (III.10) должно нарушаться. В результате должна существовать область толщин, не могущих устойчиво существовать ни при каком давлении окружающих паров. Как следствие такого разрыва непрерывности толщины, капля объемной жидкости должна образовывать со смачивающей или адсорбционной пленкой того же состава конечный краевой угол. Его величина будет зависеть от толщины пленки, а следовательно, от давления окружающего пара или от кривизны поверхности капли, влияющей на расклинивающее давление смачивающей пленки в состоянии равновесия. Рассматривая пленку, смачивающую жидкую фазу, Фрумкин [5] выразил условие неполного смачивания через зависимость натяжения смачивающей пленки от толщины, что, однако, неприменимо для случая твердой подложки.

Равновесие смачивающей пленки с паром осложняется, если подложка ограниченно растворима в не

страница 32
< 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
купить калы
Рекомендуем фирму Ренесанс - заказать металлическую лестницу - качественно и быстро!
кресло престиж 2
КНС Нева рекомендует смартфоны Sony - быстро, качественно и надежно! г. Санкт-Петербург, ул. Рузовская, д.11.

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
(09.12.2016)