ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Термодинамика процесса смачивания и адгезии из "Адгезия жидкости и смачивания" Изменение свободной энергии при смачивании. В теории смачивания принимается, что изменение свободной энергии при смачивании жидкостью твердого тела равно разности удельной поверхностной энергии до и после смачивания, умноженной на площадь контакта, т. е. [c.197] Условие (VI, 47) соответствует наличию плоских бесконечно протяженных поверхностей контактирующих фаз. Фактически соприкасающиеся фазы конечны. Так, в случае адгезии жидкости речь идет о капле ограниченно1 о размера либо о пленке жидкости определенной толщины. Ограниченность жидкой фазы влияет на изменение свободной энергии при смачивании В связи с этим покажем возможность применения формулы (VI, 47). Процессы смачивания и адгезии жидкости характеризуются термодинамическими величинами энергией Е, энтальпией Я, свободной энергией f и термодинамическим потенциалом ГибОса О,. [c.197] Аналогично можно записать изменение других термодинамических величин. [c.198] Для нормального октана при 20 °С получены следующие значения величин, которые входят в формулы (VI, 50) и (VI, 51) da/dT — 0,06Q эрг/см а = 21,8 эрг/см T da/dT) = 19,4 эрг/см Я = 41,2 эрг/см . [c.198] В связи С тем, что в результате возникновения границы раздела жидкость — твердое тело происходит адсорбция и образование граничного слоя жидкости, правая часть уравнения ( 1,52) есть выражение для энтальпии адсорбции при контакте жидкости с твердым телом. Поэтому энтальпия адгезии может быть равна энтальпии адсорбции, происходящей по границе контакта жидкости с твердым телом. [c.199] Энтальпия жидкой фазы Яж посредством формулы (VI, 51) связана с поверхностным натяжением. [c.199] для определения энтальпии адгезии в соответствии с формулами (VI, 55) и (VI, 56) следует определить энтальпии погружения или извлечения твердого тела, т. е. Я ж и Я . [c.199] Гексан. . . . , Бутиловый спирт Бутилхлорид. . Бутилбромид. , Нитропропан. . [c.200] Как следует из данных табл. VI, 8, для всех жидкостей имеет место приведенное выше условие (VI, 56), а энтальпия адгезии по абсолютной величине больше энтальпии погружения. Это свидетельствует о справедливости формул (VI, 52), (VI, 54) и (VI, 56). [c.200] Таким образом, в соответствии с уравнением (VI, 57) энтальпия погружения равна сумме теплоты испарения (конденсации) жидкости ГХ и- теплоты адсорбции пленки жидкости на твердой поверхности ГД . Сумма ГА -+ГЯ представляет собой теплоту адсорбции на границе твердое тело — жидкость в условиях конденсации паров жидкости. [c.200] Разность между энтальпией погружения и энтальпией твердого тела представляет собой теплоту адсорбции 7 . за вычетом той части теплоты адсорбции, которая возникает в результате конденсации паров жидкости на твердой поверхности д тг, т. е. [c.201] Сумма двух последних цифр для каждой жидкости в достаточной степени точности равна верхней цифре, что свидетельствует о правильности уравнения (VI,58). [c.201] Таким образом, энтальпия погружения связана с адсорбцией, происходящей при контакте жидкости с твердым телом. [c.201] Уравнение (VI,59) было проверено количественно в случае смачивания древесных углей различными углеводородными жидкостями. Так , энтальпия погружения этих углей колеблется в пределах 159—233 эрг/см а величина, характеризующая адсорбцию жидкости на твердой поверхности Ятж, — в пределах 80— 117 эрг/см . [c.201] при смачивании происходит изменение свободной энергии системы. Объективным показателем этого изменения является энтальпия погружения. Величина энтальпии погружения связана с адсорбционными процессами и может быть определена экспериментально. [c.202] Помимо энтальпии адгезионное взаимодействие можно характеризовать при помощи работы погружения. [c.202] Энергия и теплота погружения. Удельная свободная энергия, или работа (см. стр. 37) погружения р, по аналогии с энтальпией погружения в соответствии с уравнениями (1,39) и (1,51) есть разность между поверхностными натяжениями От и утж, т. е. [c.202] Несмотря на разброс эти данные являются косвенным подтверждением приведенных выше связей между теплотами погружения и адсорбцией и дисперсионной компонентой поверхностного натяжения твердых тел, т. е. а . [c.203] Имеет место увеличение теплоты погружения с уменьшением краевого угла и ростом Ос, а также дисперсионной компоненты поверхностного натяжения твердого тела. [c.203] Вернуться к основной статье