химический каталог




Поверхностные силы

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

ростатическую энергию, а учтя их площади — и среднюю энергию ва единицу площади. Ее величина составляет заметную долю от поверхностной энергии.

Особое состояние свежеобразованных поверхностей выражается не только в повышенной энергии, но и в повышенной химической активности. Релаксация к равновесному состоянию происходит обычно за время порядка десятка минут как за счет эмиссии электронов, так и за счет поверхностной электропроводности. В случаях, когда новые поверхности возникают в результате нарушения истинного адгезионного контакта двух твердых тел, каждая из них оказывается целиком покрытой зарядами одного знака. В этом случае послеэмиссия электронов спадает значительно медленнее, за часы, в особенности при низкой поверхностной проводимости.

§ 1. Молекулярные и электрические силы в межфазных слоях

Внутри однородной объемной фазы при ее макроскопическом описании никаких сил в отсутствие внешних полей нет. Точки объемной фазы характеризуются только плотностями присутствующих в ней компонентов, плотностями свободной и полной энергии и энтропии. При микроскопическом описании объемной фазы следует рассматривать локальные электрические и молекулярные поля, однако при усреднении по объемам, включающим достаточное число молекул и ионов, они также обращаются в нуль.

1 Этот специфический термин следует отличать от соответствующего термина, применяемого в механике для обозначения сил, приложенных к какой-либо поверхности.

В отличие от этого в зоне, переходной между двумя фазами, имеется поле электрических и молекулярных сил, затухающее при углублении в каждую из смежных фаз. Эти силы мы будем называть поверхностными силами Соответственно и интенсивный величины, такие, как плотности компонентов, входящих в состав хотя бы одной из фаз, плотности свободной и полной энергии и энтропии, варьируют в направлении поперек межфазной зоны. В теории капиллярности Гиббса рассматриваются в основном суммарные избытки экстенсивных величин (количеств компонентов, свободной энергии и энтропии) в системе по сравнению с их значениями, которые имелись бы, если бы переходная зона превратилась в геометрическую поверхность, не имеющую толщины, на которой стыковались бы объемные фазы, строго однородные по свойствам вплоть до самой поверхности раздела. Несмотря на неопределенность, возникающую вследствие неопределенности локализации геометрической поверхности раздела, условия равновесия гетерогенных систем, получаемые с учетом особенностей переходных зон, выраженных соответствующими избытками экстенсивных величин, дают правильные результаты.

Это соответствие нарушается в том случае, когда в системе, состоящей из двух фаз (1 и 2), разделенных третьей (3), фазы 1 и 2 настолько сближаются, что в определенной области фазы 3 наступает перекрытие переходных зон фаз 1—3 и 2—3. В этом случае суммарные количества свободной и полной энергии и энтропии отличаются от суммы их значений для объемных фаз и поверхностных избытков. Такие случаи, не рассмотренные Гиббсом, будут обсуждены в главе П.

Сейчас мы, как и Гиббс, ограничимся только случаями, когда толщина прослойки между фазами 1 и 2 такова, что ее средняя часть еще сохраняет интенсивные свойства фазы 3. Одним из следствий и признаком этого является то, что натяжение такой прослойки равно в точности сумме поверхностных натяжений поверхностей раздела 1—3 и 2—3.

Следует различать «поверхностные силы», действующие в переходных межфазных зонах на молекулы, и силы электростатические, действующие на ионы пропорционально их зарядам. До середины пятидесятых годов было принято, со времен Клеро и Лапласа, определять силы, действующие на молекулы вблизи поверхностей раздела, суммируя парные силы молекулярного притяжения, действующие на рассматриваемую молекулу со стороны окружающих ее молекул. С появлением теории дисперсионных сил Лондона [13] для энергии парных взаимодействий одинаковых атомов использовалась формула

и = -р/г6, р = 5/4с4/ш0, (L1)

где а0 — поляризуемость атома; % — постоянная Планка, под

страница 5
< 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 микроавтобуса мерседес
термостат комнатный электромеханический raa21
4167BG
что значит знак осторожно-биологическая опасность

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
(27.03.2017)