Термодинамика смачивания

Теория термодинамической капиллярности Гиббса и по сей день является весьма полезной для решения различного рода прикладных задач. Рассмотрение термодинамики смачивания весьма важно при [c.589]

В трудах Б. В. Дерягина рассмотрены на основе развитой им теории поверхностных сил вопросы адгезии жидкости и смачивания, свойства граничных слоев в связи с этими явлениями, удаление и нанесение слоя жидкости, термодинамика смачивания и некоторые другие аспекты адгезионного взаимодействия. [c.5]

Удаление масляных загрязнений и вытеснение одной жидкости другой. Рассмотренные выше представления о термодинамике смачивания и процессах адсорбции, особенно при контакте двух не-смешивающихся жидкостей (см. рис. VI, 5), дают возможность вновь рассмотреть условия вытеснения одной жидкости другой (см. 23—24), но несколько с других позиций. [c.190]

С точки зрения термодинамики смачивание связывается с процессом самопроизвольного уменьшения свободной энергии системы, состоящей из трех фаз. Возможность самопроизвольного растекания и полного смачивания реализуется лишь при условии > 0 - --Ь или От — а — > О, где о — поверхностное натяжение, а индексы т , ж и тж относятся соответственно к твердому телу, жидкости и граничному слою между ними. [c.61]

ТЕРМОДИНАМИКА СМАЧИВАНИЯ И АДСОРБЦИИ [c.298]

ТЕРМОДИНАМИКА СМАЧИВАНИЯ И РАСТЕКАНИЯ ПОЛИМЕРОВ ПРИ ИХ АДГЕЗИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ [c.21]

Таким образом, величины вводятся в число переменных основных выражений термодинамики смачивания. Из зависимостей (36) и (179) следует новая форма уравнения Юнга, учитывающая наличие дисперсионных взаимодействий [c.65]

Тем не менее, вызывает некоторые сомнения тот факт, что удерживаемость таких жидких препаратов, какими являются эмульсии, на поверхности определяется только термодинамикой смачивания и совершенно не зависит от кинетического фактора — вязкости эмульсий. [c.292]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Основное внимание физическая химия уделяет изучению законов протекания химических реакций. В связи с этим, в первую очередь, необходимо изучение условий равновесия химических реакций и зависимости их направления от таких параметров, как температура, давление, концентрация. Это является предметом химической термодинамики. Скорости, с которыми совершаются химические превращения, и причины, приводящие к ускорению или замедлению реакций, изучает химическая кинетика и катализ. Большое место в физической химии занимает изучение строения атомов и молекул и состоящих из них жидкостей и твердых тел. Все возрастающее значение приобретает в последние десятилетия физическая химия процессов, развивающихся на поверхностях жидкостей и твердых тел, например смачивание, адсорбция. Эти процессы особенно важны для систем с высокоразвитой поверхностью, таких, например, как туманы, активные угли с огромной внутренней поверхностью, характеризующейся большим числом микроскопических пор и каналов. Это направление физической химии стало самостоятельной наукой — коллоидной химией. [c.12]

Четвертое издание отличается от предыдущих несколько расширенным изложением ряда разделов (вопросы геометрической термодинамики, теория шлаков, гетерогенный катализ, хроматография, смачивание, квантовая химия и др.). Авторы благодарны всем, кто прислал свои пожелания и замечания по совершенствованию учебника. [c.7]

Термодинамика адгезии. Изложенные выше закономерности смачивания [31—36] могут быть получены более строго и развиты дальше с учетом термодинамики процесса. Применимость термодинамики к смачиванию зависит от того, можно ли считать этот процесс равновесным и обратимым. По-видимому, такая трактовка допустима лишь с известной натяжкой, так как многие адгезионные явления необратимы, но протекают весьма медленно и могут рассматриваться как ряд квазиравновесных состояний. [c.92]

С точки зрения термодинамики для достижения высокой степени молекулярного взаимодействия необходимо уменьшение свободной энергии на границе раздела. Уменьшение свободной энергии системы при дублировании двух материалов происходит в процессе смачивания. Для смачивания какого-либо, твердого тела жидкостью должно выполняться соотношение [c.190]

Например, теплота смачивания данного образца двуокиси титана в сухом бензоле АЯ =+2,1 кал-г , это означает, что при смачивании бензолом 1 г двуокиси титана выделилось 2,1 кал тепла. Для того чтобы согласовать знак этой величины с принятыми в термодинамике обозначениями, нужно, строго говоря, считать, что теплота удаления твердого тела из жидкости равна + 2,1 кал-г . Эти обозначения предложены Гаркинсом [19] — одним из первых исследователей теплот смачивания. Однако, так как на практике величину ДЯ обычно называют теплотой смачивания, мы здесь будем придерживаться этого термина. Как уже отмечалось выше, смачивание — экзотермический процесс, следовательно, никакой путаницы в общем не будет возникать, за исключением, может быть, тех случаев, когда АЯ входит в термодинамические выражения. [c.335]

Фундаментальные исследования связанной воды во многих гидрофильных системах обобщены А. В. Думанским в его монографии Лиофильность дисперсных систем и во втором издании этой книги, значительно переработанном с учетом новых представлений о механизме образования связанной воды, термодинамики процессов смачивания и др. [c.9]

РАЗВИТИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ СМАЧИВАНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕРМОДИНАМИКИ ТОНКИХ СЛОЕВ ЖИДКОСТИ [c.24]

Обзор состояний проблемы смачивания показывает, что подход, основанный на применении изотерм расклинивающего давления и термодинамики тонких слоев жидкости, является перспективным. Хотя в настоящее время остаются еще нерешенные вопросы, можно надеяться, что имеющиеся трудности удастся преодолеть и изучение природы лиофильности поверхностей, начатое в работах А. В. Думанского, будет успешно продолжено его учениками и последователями. [c.33]

Развитие исследований смачивания на основе термодинамики тонких слоев жидкости / Ч у р а е в Н. В.— В кн. Успехи коллоидной химии.— Киев Наук, думка, 1983, с. 24—35. [c.252]

В работах по термодинамике адгезии пользуются главным образом уравнением (11.46) [149, 213, 214, 216—219]. Учет величины я во многих случаях совершенно необходим, так как числовое значение я соизмеримо с Т-Гд (см. табл. П.З). Из уравнения (II.46) следует для достижения высокой адгезии необходимо, чтобы имело высокие значения, но необходимо также выполнение условия 7т >Ттж> обеспечивающего смачивание адгезивов поверхности субстрата. В общем, можно считать, что для достижения высокой адгезии необходимо выполнение условия [c.78]

Итак, проблемы, возникающие при формировании адгезионного контакта, весьма разнообразны. С одной стороны — это вопросы смачивания и растекания, связанные с термодинамикой адгезии и частично рассмотренные в гл. II. Однако применение термодинамических параметров к реальной системе адгезив — субстрат осложнено рядом обстоятельств. Во-первых, любая твердая поверхность обладает микрошероховатостью. Процессы смачивания и растекания в реальных условиях развиваются во времени, и шероховатость поверхности оказывает влияние на кинетику этих процессов. Во-вторых, важнейшим фактором, определяющим кинетику этих процессов, являются реологические свойства адгезива. [c.145]

Формирование адгезионного контакта сопровождается также развитием процесса поверхностной, а иногда и объемной диффузии, причем кинетические параметры этих процессов также определяются термодинамикой и реологией. Все эти факторы (смачивание, растекание, диффузия) определяют полноту контакта адгезива с субстратом и в значительной степени влияют на прочность адгезионного соединения. [c.145]

Рассмотрены вопросы термодинамики адсорбции бинарных растворов неэлектролитов по методам Гиббса и полного содержания. Описано вычисление термодинамических функций адсорбционных растворов. Приведены результаты расчетов свободных энергий смачивания для случая адсорбции растворов неэлектролитов на пористом стекле и на активном угле. [c.158]

ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА СМАЧИВАНИЯ И АДГЕЗИИ [c.197]

Термодинамика флотации. В процессе пенной флотации имеет место прилипание минеральных частиц к пузырьку воздуха. В ходе пленочной флотации происходит удержание частиц свободной поверхностью водной среды. В этих процессах определяющим является адгезионное взаимодействие и смачивание на границе раздела твердое тело — жидкость — газ и твердое тело — жидкость — жидкость. [c.289]

Исследования в области термодинамики адсорбции растворов связаны главным образом с измерением величин избыточной адсорбции, их температурной зависимости и теплот смачивания адсорбента растворами. В последние годы появилось большое число работ, в которых измерены объемные эффекты при адсорбции растворов. Совместное измерение изотерм избыточной адсорбции и объемных эффектов при адсорбции растворов позволяет более полно описать процесс адсорбции. Однако обработка результатов объемных измерений при адсорбции растворов не всегда однозначна. В настоящей работе сделана попытка получить термодинамические соотношения для объемных эффектов при адсорбции растворов для различных методов термодинамики поверхностных явлений. [c.72]

Адсорбция и краевой угол (или в общем случае смачивание) в принципе относятся к термодинамике поверхности двухкомпонентных систем. В частности, полное описание энергии и энтропии взаимодействия между твердым телом и жидкостью (паром или жидкостью) должно содержать или подразумевать как изотерму адсорбции, так и краевой угол (или, если происходит смачивание, коэффициент растекания 5ь/5=7зу—— —7зь). [c.99]

Находимый экспериментально угол смачивания имеет практическое значение, поскольку технолог получает информацию о растекании жидкого компонента в процессе наплавления покрытия, образования спая и т. д. А является ли данный угол равновесным или нет, с технологической то,чки зрения, не столь существенно. Да и рассчитанная по уравнению (1.84) работа адгезии. к этому мало что добавляет, так как угол смачивания, с практической точки зрения, — более наглядная характеристика. В связи с этим возникает вопрос о скорости растекания жидкости по твердой поверхности. С позиций равновесной термодинамики этот вопрос рассмотрен в работах [28—30]. [c.43]

Как известно, степень заполнения подложки ОН-группами проявляется в той или иной степени гидрофильности поверхностн образца. Химический контроль степени гидроксилирования по-верхности пластин кремния или кварца ввиду ее малой величины весьма затруднителен, поэтому ее определяют по изменению краевого угла смачивания поверхности жидкой водой, Равновесный краевой угол представляет одну из важнейших характеристик смачивания. Величина этого угла может бьт, оценена исходя из известного положения термодинамики о том, что в состоянии равновесия свободная энергия системы минимальна, Энергетическими характеристиками поверхности твердого тела в контакте с жидкостью являются удельная свободная поверхностная энергия н поверхностное натяжение а. Для определения условия равновесия фаз при смачивании рассчитьь вают работу, связанную с изменением площадей контакта. Зависимость равновесного краевого угла 0о от поверхностного натяжения на границе раздела трех фаз твердой подложки, жидкой капли и окружающей их газовой атмосферы, выражается уравнением [c.79]

Продолжается активное развитие ряда фугих направлений коллоидно-химической науки и смежных областей знания учения об аэрозолях (играющего важную роль в создании методов защиты окружающей среды от загрязнения) физикохимии электроповерхностных явлений, включая коллоидно-химические аспекты борьбы с коррозией термодинамики поверхностных явлений и фазовых равновесий в дисперсных системах, теории электрокинетргаеских и оптических свойсгв коллоидных дисперсий изучения коллоидных свойств дисперсий ВМС (включая методы получения полимерных покрытий, особенности латексной полимеризации) исследований специфических коллоидно-поверхностных эффектов в кристаллах особенностей смачивания и других поверхностных явлений в высокотемпературных системах. Энергично развивается физико-химическая механика природных дисперсных систем (глинистые минералы, уголь, торф и др.) конструкционных и строительных материалов (стали, сплавы, керамика, материалы на основе минеральных вяжущих веществ) контакта твердых поверхностей, трения, смазывающего действия. [c.14]

Возможность растекания жидких металлов и сплавов по твердым теллм под действием различных сил в основном определяется термодинамикой тонких пленок. В работе [8] сформулированы термодинамические условия смачивания твердых тел и образования смачивающих пленок конечной толщины, находящихся в равновесни с объемной фазой. [c.134]

Очень трудно исчерпать тему этой статьи и можно сказать, что в каждом разделе мы ограничились лишь примерами, хорошо демонстрирующими развитие термодинамики поверхностных явлений. Значительные успехи достигнуты также в термодинамике адсорбции, смачивания, нуклеации, электродных процессов и в других областях. Кроме того, мы почти не касались неравновесной термодинамики, которая также является новым направлением, все более захватывающим и поверхностные явления (см. обзор [77]). Можно упомянуть и о квазитермодинамике (см., например, [7]), в которой термодинамические методы используются как некое приближение для исследования структуры поверхностных слоев. [c.34]

Контакт жидкостей, пересыщенных растворенным газом или перегретых выше температуры кипения, с другими поверхностями (с твердыми телами или с другой несмешивающейся с первой жидкостью) оказывает большое влияние на зародышеобразова-ние и, соответственно, на газовыделение [54—56]. Как пример, следуя работам Тодеса по термодинамике выделения новой фазы на твердых поверхностях [24, 26, 48, 54, 55], рассмотрим термодинамические условия выделения газа (пара) на твердой стенке, краевой угол смачивания которой жидкостью равен 0. [c.25]

В работах Ребпндера [19] неоднократно отмечалось, что одним из основных факторов, определяющих возможность структурообразования, является смачивание поверхности дисперсной фазы дисперсионной средой, а в нашем случае — наполнителя полимером. В литературе имеются данные о связи между смачивающей способностью и адгезией полимера к твердой поверхности. Однако сложность приложения термодинамики к проблеме адгезии полимеров заключается в том, что в боль-шинств.е экспериментальных работ рассматривается смачивание твердых поверхностей полимеризующимися жидкостями, смолами и растворами полимеров, а значения работы адгезии, определенные для жидких систем, экстраполируются на твердые полимеры. [c.312]

В заключение следует отметить, что широко распространенная термодинамическая трактовка адгезии не является самостоятель-ной теорией [116, 149, 220—226, 238—241]. Смачивание, растекание — это всего лишь проявления молекулярных сил на границе раздела фаз, зависящие от химической природы адгезива н субстрата. Поэтому термодинамическая концепция адгезии укладывается в рамки молекулярной теории адгезии и является одной из сторон этой теории. Термодинамическая концепция рассматривает лишь один из факторов, оказывающих влияние на адгезию. Когда об этом забывают и пытаются с позиции термодинамики рассмотреть явление в целом, сталкиваются с противоречиями и трудностями. С другой стороны, учет термодинамических аспектов в рамках молекулярной теории часто оказывается полезным и плодотворным. [c.85]

Гидрофильность, как и лиофильпооть вообще, определяется прежде всего величиной свободной энергии связи данного вещества или поверхности данного тела, напр, дисперсной фазы, с водой. Т. обр. гидрофильность можно оценить соответствующими тепловыми эффектами, измерения к-рых при различных т-рах позволяют с помощью методов химич. термодинамики вычислить свободную энергию связи. В этом смысле гидра гацию следова1го бы рассматривать как проявление гидрофильности. Обычно же гидрофильность характеризуют адсорбционной связью с водой, образованием с нею неопределенных соединений. Полная характеристика гидрофильности выражается распределением количества воды по величинам анергии связи. Для воды, адсорбционно связанной с единицей поверхности данного твердого тела, практически учитывают только энергию связи первого слоя молекул воды (мопомолекулярного слоя), так как энергия связи последующих слоев значительно меньше. Гидрофильность выражается, т. обр., дифференциальными теплотами смачивания данного тела водой на единицу его поверхности или теплотами адсорбции водяного пара. Для этого могут быть измерены интегральные теплоты смачивания или адсорбции при различных количествах адсорбционно связанной воды. [c.469]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология