химический каталог




Поверхностные силы

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

ПАВ и их механической прочности как одной из причин повышения ?устойчивости защищенных ПАВ коллоидов было впервые сформули

ровано Ребиндером [4] и развивается в настоящее время его учениками и последователями [5, 6].

Для адсорбционных слоев ПАВ часто используют ввиду относительно более резкой наружной границы монослоя ПАВ по сравнению с полимерами условие их взаимной непроницаемости. Сила отталкивания, возникающая при сопротивлении наружных частей адсорбционных монослоев ПАВ, считается стремящейся к бесконечности, 'что является, безусловно, большим упрощением. Конечно, при этом необходимо учитывать, что дисперсионные силы, хотя и ослаблен-mie в присутствии адсорбированных монослоев, все же могут вызывать коагуляцию. Поэтому для оценки влияния монослоев на устойчивость коллоидов совершенно недостаточно учитывать только их стерическое отталкивание.

Значительно сложнее обстоит дело с расчетами стерической составляющей для перекрывающихся адсорбционных слоев полимера. Маккор [7] предложил использовать для этой цели уравнение, связывающее удельную свободную энергию G Гиббса с величиной адсорбции Г полимера в объеме прослойки:

(V.1)

тде и. — химической потенциал молекулы растворенного вещества; Однако расчеты адсорбции полимерных молекул в тонких прослойках и пленках, в особенности в условиях их некоторого перекрытия, требуют одновременного учета очень многих факторов: конформации и упругих свойств полимерных молекул, взаимодействия сегментов с поверхностями прослойки и с другими сегментами, принадлежащими как той же молекуле полимера, так и соседним. Наличие активных центров на поверхностях, а также различных по активности гупп полимерных молекул, в том числе и ионогенных, значительно осложняет такие расчеты. Поэтому теория стерической составляющей расклинивающего давления использует по необходимости целый ряд упрощающих предположений. Рассмотрение теории и экспериментальных исследований стерической составляющей представляет собой самостоятельную задачу. Для ознакомления с вей мы отсылаем читателя к известным обзорам [8—11J.

Для расчета адсорбционной составляющей расклинивающего давления будем также исходить из выражения для свободной энергии Гиббса, связывающего свободную энергию тонкой плоской_прослой-жи на единицу ее площади с адсорбцией 1 растворенного компонента Г и расклиниваюпгим давлением прослойки П:

dG + Tdp + Шк + SdT = О,

(V.2)

где ц. — химический потенциал молекул растворенного вещества; h — толщина прослойки; S — энтропия; Т — абсолютная температура. Уравнение (V.2) записано в пренебрежении автоадсорбцией растворителя, свойства которого принимаются неизменными во всем тобъеме прослойки.

При условии постоянства h и Т находим

(dG)T% h = — Td\i, (V.3)

G (й) = — J Г dp, 4 Go (Л), (V.4)оо

что совпадает с уравнением (V.1). Здесь G0 {h) — удельная энергия взаимодействия через прослойку чистого растворителя.

Из (V.2) следует, что

П<*> = -(-?1г- (V-5)

Тогда-из (V.4) и (V.5) получим

Ц

П (h) = Jj (-|г) ф + Пт0 (Л), (V.6)

—оо

где n„J0 — расклинивающее давление прослойки чистого растворителя (при мольной доле объемного раствора С<Х> — 0 и соответственно при \I = — оо). Аналогичное выражение было получено также Эве-реттом с сотр. [12]. В предположении идеальных растворов, которое здесь используется, значения \I связаны с концентрацией известным уравнением

|д = ц.* + кГ In СОС, (V.7)

где ц.*— некоторая константа. Подставляя выражение (V.7) в (V.6), найдем

п=кГ $(тг)-т?г+11" (V-8)

О

Адсорбция Г (моль/см2) равна избытку растворенного компонента в тонкой прослойке по сравнению со слоем объемного раствора той же толщины h:

h-6

Г = — \ [C(x) — Cao]dx, (V.9)

где vm — молекулярный объем растворителя. Расстояние х отсчиты-вается по нормали от одной из поверхностей, ограничивающих тонкую прослойку (рис. V.1, а).

Так как рассчитываются эффекты, связанные с перекрытием диффузных адсорбционных слоев, адсорбция в монос

страница 69
< 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
щит управления chut-e9-30
охладители для ноутбука
http://taxiru.ru/zakon69-2/
линзы где дешевле

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
(23.08.2017)