химический каталог




Поверхностные силы

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

еленная на 2я; юо — характеристическая частота из соответствующего дисперсионного уравнения для данного вида атомов. Энергия /ш0 примерно равна ионизационному потенциалу атома.

Казимир и Польдер [14] уточнили теорию дисперсионйых сил с учетом того, что электромагнитные поля, обеспечивающие взаимодействие молекул, распространяются с конечной скоростью — скоростью света. В результате соответствующего запаздывания возникают разности фаз между волнами, испускаемыми молекулой и возбуждающими другую, и волнами, возбуждаемыми во второй молекуле, когда они достигают первой. Эта разность фаз, вызванная электромагнитным запаздыванием, ослабляет молекулярное притяжение. В асимптотическом пределе, когда расстояние между молекулами становится много больше характерной длины волны дисперсионного взаимодействия, энергия притяжения молекул выражается формулой

и = —2Шсар2чг\ (1.2)

где с — скорость света. В результате спадание энергии с расстоянием ускоряется на одну степень расстояния.

Статическая поляризуемость а0 в формуле (1.2) может быть выражена просто через статическую диэлектрическую проницаемость е0 и плотность р конденсированной фазы, состоящей из тех же молекул:

а0 = Ш (е0 - 1)/4лрЛГА (е0 + 2), (1.3)

где М — молекулярная масса; ЛА — число Авогадро.

Используя допущение аддитивности взаимодействий и заменяя в первом приближении суммирование интегрированием, а также пренебрегая возможными отклонениями плотности молекул вблизи межфазной границы от объемного значения, можно получить следующую формулу для силы, действующей на молекулу в вакууме вблизи поверхности конденсированной фазы, состоящей из таких же молекул:

/=-ядгр/2Л*, (1.4)

где q — число атомов в единице объема конденсированной фазы. Эта формула справедлива для малых расстояний h молекулы от поверхности раздела, когда можно не учитывать электромагнитное запаздывание.

Для больших расстояний h при полном электромагнитном запаздывании получается другая асимптотическая формула:

/ = _ 2Жса1ф№. (1.5)

С появлением работы Лифшица [15], развившего метод макроскопического расчета дисперсионного взаимодействия двух макроскопических тел в функции ширины разделяющего их зазора, возникла возможность дать макроскопический расчет силы, действующей на одну молекулу газа или низкоконцентрированного компонента раствора вблизи поверхности другой фазы. Второй из этих случаев, более общий, трактуется следующим образом [16]. Рассмотрим воображаемую систему, в которой раствор (фаза 2) отделен от соседней твердой фазы 1 слоем толщины Н чистого растворителя (фаза 3)* Так как в разбавленных растворах силы взаимодействия / отдельных молекул растворенного вещества с примыкающей твердой фазой аддитивны, то полная сила взаимодействия F между раствором и этой фазой (в расчете на единицу поверхности) равна

= $ Nf(h)dh = NU(H),

н

где N — концентрация молекул растворенного вещества в единице объема; U (Н) — энергия взаимодействия молекулы с поверхностью раздела. Это соотношение позволяет определить энергию U исходя из общей макроскопической теории для силы взаимодействия F (Н) двух полубесконечных сред через плоскую жидкую прослойку. Для этого достаточно разложить общую формулу для F (Н) в ряд по степеням N с сохранением только первого, линейного по N члена и учесть, что диэлектрические проницаемости разбавленного раствоpa 82 и чистого растворителя е3 связаны между собой соотношением

В результате получается следующая формула для энергии взаимодействия молекулы растворенного вещества с поверхностью раздела [16]:

оо

тт ft С Г де2 (ко) "I fei(ioa) — е3 (tco)] da> ,j

где 84 (ico), e2 (ico) и e3 (ш) — диэлектрические проницаемости соответствующих фаз на мнимой оси частот. Из формулы (1.6) в качестве предельного случая, когда растворителем является вакуум и ej = я= 1, получается выражение для энергии взаимодействия молекул газа с поверхностью [17).

Кривизна поверхности существенно усложняет характер соответствующих полей и их теоретическую трактовку. Поле дисперсионных с

страница 6
< 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
фигурный штендер для аптеки
замена гофр глушителей chrysler
щетки для мытья машины
снять авто с водителем

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
(05.12.2016)