![]() |
|
|
РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕРАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ,
избыточное давление в тонкой пленке-прослойке (газовой или жидкой), разделяющей
две фазы, по сравнению с давлением в объемной фазе, из которой образовалась прослойка.
РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. возникает в состоянии термодинамическое равновесия системы при условиях, когда
в прослойке при ее медленном (квазиравновесном) утоньшении перекрываются межфазные
слои, в которых действуют поверхностные силы (см. Поверхностная энергия).
При толщине прослойки h РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. П(h) равно разности между давлением
p1 на поверхности прослойки и давлением р0
в той объемной фазе, из которой образовалась прослойка путем утоньшения: П(h)=p1-p0. Положительное РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. препятствует
утоньшению пленки под действием внешний сил, отрицательное РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. приводит к самопроизвольному
утоньшению пленки до толщины, при которой РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. становится положительным, вплоть
до разрыва пленки. Для системы из двух фаз при постоянстве температуры Т, объемного
давления р и химический потенциалов компонентов mi изменение
толщины прослойки связано со свободный энергией Гиббса G: П(h)=-(9G/9h)T.p.mi. Если прослойка разделяет
фазы с неплоскими поверхностями, РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. определяет силу F, действующую в прослойке
при кратчайшем расстоянии h0 между поверхностями, которое соответствовало
бы толщине плоскопараллельной прослойки. В частности, для двух сферич. поверхностей
раздела фаз с радиусами r1 И r2 F(h0)=[2pr1r2/(r1+r2)]f(h0), где f(h0)-удельная
свободный поверхностная энергия. Эксперим. измерения РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ
д. проводят для твердых тел, разделенных газовой или жидкой прослойкой, с помощью
электронных следящих систем или пружинных силоизмери-телей. Одновременно измеряют
толщину пленки интерфе-рометрически или электрич. методом (емкостными или индукционными
датчиками). Для смачивающих и свободных пленок изотермы РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. измеряют, задавая
внешний гидростатич. давление, которое измеряют по радиусу мениска, контактирующего
с пленкой. Теоретич. обоснование РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ
д. основывают на представлениях о природе поверхностных сил. Различают следующей
составляющие РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д.: молекулярную (дисперсионную), ионно-электемпературостатическую,
структурную и адсорбционную. Мол. составляющая Пm наиболее надежно
может быть вычислена с помощью теории дисперсионного взаимодействия. Ионно-электроста тич.
составляющая Пel(h) обусловлена перекрыванием
диффузных частей двойных электрических слоев (ДЭС), существующих на границах
жидкой прослойки электролита с разделяемыми ею фазами, и может быть рассчитана на
основании данных об объемной плотности электрич. заряда s и Y-по-тенциале.
Структурная составляющая РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. Пs связана с перекрыванием
граничных слоев растворителя, структура которых изменена по сравнению с объемной структурой.
Для лио-фильных поверхностей Пs > 0, эта составляющая РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д.
наиболее выражена в полярных растворителях. Согласно эксперим. данным, Пs
обнаруживается для прослоек с толщинами до ~ 5-10 нм и экспоненциально падает
с увеличением толщины. Между лиофобными поверхностями "структурное"
притяжение экспериментально обнаруживается на расстояниях не более 80 нм. Адсорбц.
составляющая РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. Пa связана с перераспределением концентраций
молекул (или ионов) по толщине пленки при перекрывании диффузных адсорбционного слоев.
Если перекрываются адсорбционного слои ПАВ или полимеров, возникает стерич. составляющая
РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д., близкая к адсорбционной. Учет РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. и интерпретация
его составляющих необходимы при расчете равновесия и устойчивости коллоидных
систем (в частности, теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека учитывает Пт
и Пa), пен, свободных и смачивающих тонких пленок, для анализа
таких явлений, как полимолекулярная адсорбция, смачивание, флотация. Большинство
поверхностных явлений в той или иной степени зависит от различные составляющих
РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. Представление о РАСКЛИНИВАЮЩЕЕ ДАВЛЕНИЕ д. введено
Б. В. Дерягиным. Литература. ДерягинБ.
В., Чураев Н. В., МуллерВ. М., Поверхностные силы, М., 1985; Дерягин Б. В.,
Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок, М., 1986. Я И Рабинович. Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
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.
|
|