Силы притяжения Ван-дер-Ваальс

На отрезке — к молекулы А и В не взаимодействуют между собой, поэтому Е, Е% и Ег остаются постоянными. В момент и молекулы подходят на расстояния, на которых начинают проявляться межмолеку-лярные силы притяжения Ван-дер-Ваальса (3-5- 10 1 м). На этих расстояниях интегралы перекрывания МО практически равны нулю. Энергетическое возмущение электронов невелико. При дальнейшем сближении молекул происходит перекрывание МО. Если на МО находятся по два электрона, между ними возникают силы отталкивания, обусловленные принципом Паули. Дальнейшее сближение молекул приводит к изменению расположения ядер и электронной плотности в молекулах. При сближении молекул А и В, когда силы притяжения между молекулами преобладают над силами отталкивания, внутренняя энергия понижается, энергия поступательного движения молекул возрастает. Когда начинают преобладать силы отталкивания, а молекулы А и В в силу инерции продолжают сближаться, кинетическая энергия 2 поступательного движения молекул по линии, соединяющей их центры, уменьшается, внутренняя энергия Ез возрастает. На рис. 186 кривая 1 отражает изменение Е-1 и Еъ при чисто упругом столкновении кривая 2 — столкновение, при котором доля кинетической энергии поступательного движения, переходящая во внутреннюю энергию, невелика, и молекулы разлетаются с незначительно повышенной внутренней энергией кривая 5 характеризует изменение внутренней энергии при столкновениях, когда происходит значительное увеличение внутренней энергии Ел. Вероятность таких столкновений невелика. При столкновениях, заканчивающихся значительным увеличением внутренней энергии, расположение ядер атомов и распределение электронной плотности в молекулах А и В существенно меняется. Когда внутренняя энергия реагирующих молекул достигает максимума (интервал Д/), рас-. [c.560]

Перед коалесценцией масляных шариков водные пленки становятся настолько тонкими, что разрываются, вызывая разрушения адсорбционного слоя эмульгатора. Скорость утончения водных пленок можно контролировать по вытеканию жидкости или по вязкости потока внутри пленок. Однако эти экспериментальные методы не всегда точны. Известно (см. гл. И), что толщина пленки онределяется расклинивающим давлением при взаимодействии электрических двойных слоев, а сжатие происходит благодаря центробежному полю и силам притяжения Ван-дер-Ваальса в тонких пленках. Поэтому, если электростатическое отталкивание уравновешивается центробежным давлением, толщина пленки должна составить —8,4 А. [c.131]

На практике в большинстве двухфазных коллоидных систем число частиц со временем уменьшается, одновременно увеличивается их размер. Для эмульсий столкновение двух капель приводит к их слиянию (коалесценции) с образованием одной капли большего размера. Частицы при столкновении могут не коалесцировать, а образовывать агрегаты. Агрегация частиц происходит за счет молекулярных сил притяжения Ван-дер-Ваальса. [c.207]

Силы притяжения Ван-дер-Ваальса являются силами молекулярного происхождения, хотя в их основе лежат электрические взаимодействия. Эти силы по своей природе обусловлены поляризацией молекулы под влиянием флуктуаций распределения заряда в соседней молекуле и наоборот. Эти силы известны также под названием дисперсионной силы Лондона. Потенциальная энергия молекулярного взаимодействия (энергия притяжения Лондона) равна [c.211]

Энергия отталкивания экспоненциально убывает с ростом / о с характерным линейным размером Хо. Энергия притяжения убывает как 1/Ао. Поэтому сила притяжения Ван-дер-Ваальса превалирует на относительно малых и больших расстояниях между частицами, в то время как на промежуточных расстояниях доминирует сила отталкивания. Кривая соответствует устойчивой системе, поскольку сила отталкивания между частицами препятствует их коагуляции. Кривая соответствует неустойчивому состоянию системы. Про такую систему говорят, что в ней происходит быстрая коагуляция. Кривая У соответствует переходному состоянию между устойчивым и неустойчивым состоянием. [c.212]

Исследование проводится в сферической системе координат, связанной с центром большой капли (рис. 11.2). В этой системе координат поток внешней жидкости движется относительно большой капли, причем вдали от капли скорость можно считать постоянной, равной скорости осаждения рассматриваемой капли. Другая капля меньшего размера движется вместе с потоком относительно большой капли, обтекает ее и либо коснется ее, либо пройдет мимо. Движение капель из-за малости их размеров можно считать безынерционным. Поэтому траектория маленькой капли относительно большой на больших по сравнению с радиусом большой капли расстояниях совпадает с линией тока внешней жидкости, а на малых расстояниях заметно отклоняется от линии тока, что вызвано как силой взаимодействия капли с внешней жидкостью, так и силами взаимодействия капель. Силы взаимодействия представляют собой гидродинамические, молекулярные и электростатические силы. Гидродинамические силы являются силами сопротивления движению капли, они неограниченно возрастают при уменьшении зазора между поверхностями капель. Молекулярные силы — силы притяжения Ван-дер-Ваальса — Лондона, действующие на малых расстояниях. Электростатические силы — это силы отталкивания, обусловленные двойны- [c.253]

Сила притяжения Ван-дер-Ваальса Лондона является силой молекулярного происхождения, хотя в ее основе лежат электрические взаимодействия. Эта сила по своей природе обусловлена поляризацией молекулы под влиянием флуктуаций распределения заряда в соседней молекуле и наоборот. Она известна также под названием дисперсионной силы Лондона. [c.268]

Жидкость состоит из движущихся молекул, которые удерживаются на относительно небольших расстояниях друг от друга молекулярными силами притяжения Ван-дер-Ваальса. Поскольку жидкость рассматривается как сплошная среда, в основе которой лежит гипотеза сплошности, то, рассматривая малый элемент сплошной среды, можно его характеризовать наличием некоторого среднего молекулярного поля, такого, что в среднем силы притяжения любой молекулы в этом элементе в любом направлении одинаковы. [c.432]

Дерягин Б. В., Смирнов Л. П. О безынерционном осаждении на сфере частиц из потока жидкости под действием сил притяжения Ван-дер-Ваальса//Исследования в области поверхностных сил, — М. Наука, 1962.— 188 с. [c.560]

Количественное описание взаимодействия дисперсных частиц принципиально возможно па основе современного учения о поверхностных силах и сводится к определению потенциальной энергии частиц или, иначе, к установлению баланса действующих между ними сил. Эта задача на основе общей концепции расклинивающего давления тонких жидких слоев была сформулирована в 1937 г. Б. В. Дерягиным. Им был разработан метод расчета свободной энергии и сил, действующих между двумя заряженными поверхностями в растворах сильного электролита, и показано, что при определенных условиях возможно появление на кривой потенциальной энергии взаимодействия второй энергетической ямы на относительно далеком расстоянии от поверхности [1]. При учете молекулярных сил притяжения Ван-дер-Ваальса— Лондона и ионно-электростатических сил отталкивания установлены общие закономерности взаимодействия в низкоконцентрированных растворах электролитов двух пластин и с некоторыми ограничениями двух одинаковых шаров, и на этой основе разработана теория устойчивости и коагуляции коллоидов [1—6]. Последняя была распространена на взаимодействие трех плоских частиц [c.130]

Сцепленные кольца указывают на взаимное включение двух идентичных клеток. Чтобы объяснить ограничения молекулы ЗОа внутри клетки, Пауэлл применил диаграмму, показанную на рис. 2-6. Согласно этому представлению, включенная молекула М может выйти при взаимном отталкивании двух независимых частей клетки в противовес силам притяжения Ван-дер-Ваальса. Это может потребовать значительного усилия тем не менее, если делается попытка увеличить отверстие выхода, клетки неизбежно будут соединяться более плотно где-нибудь в другом месте. В результате возникнут значительные [c.50]

В первом приближении атомное ядро сравнивают с каплей жидкости. Действительно, на основе капельной модели атомного ядра удается объяснить целый ряд явлений, которые наблюдаются в нем. Если две очень маленькие капли сталкиваются, то они образуют одну большую каплю и при этом освобождается энергия. В каплях действуют силы притяжения Ван-дер-Ваальса, в ядрах — ядерные силы. Как у капли, так и у ядра существует сила поверхностного натяжения. И капля, и ядро стремятся принять форму шара. Но существует также и различие между ядерной материей и жидкостью. Тогда как жидкость состоит из электрически нейтральных частиц, в атомном ядре наряду с нейтронами имеются и электрически заряженные протоны, а следовательно, и расталкивающие силы. [c.25]

Следовательно, принимая во внимание силы отталкивания, выражение (5.7) нужно умножить на (1—1/и). Для большинства щелочных галогенидов п = 9, поэтому корректирующий коэффициент (1—1/я) принимает значение 0,889. Показатель степени для силы отталкивания (п) можно вычислить, например, из уравнения сжимаемости (см. 2.12). Дальнейшее уточнение расчета для определения энергии решетки состоит в учете сил притяжения Ван-дер-Ваальса, действующих между ионами, и нулевой энергии (см. 4.1). Учет первой поправки приводит к увеличению энергии решетки, нулевая энергия, характеризующая колебания решетки при абсолютном нуле, слегка разрыхляет решетку, и поэтому вызывает уменьшение Орет- Таким образом, для энергии решетки можно написать [c.75]

Как отмечалось ранее, между частицами возможно проявление сил различной природы. В данном случае принимаем, что между частицами одинаковой природы действуют молекулярные силы притяжения Ван-дер-Ваальса — Лондона и электростатические силы отталкивания, возникающие при перекрытии ионных атмосфер. [c.151]

Теоретическое рассмотрение этих взаимодействий подробно рассмотрено в ряде фундаментальных работ Румпфа [31—33] в модели, которая соответствует процессу формирования гранул из частиц порошка сферической формы. Основываясь на квантово-механической теории молекулярных сил Лондона—Гайтлера, можно рассчитать силы притяжения Ван-дер-Ваальса F в Н) для двух плоских плит площадью 5пл, находящихся на расстоянии X [c.31]

В молекулярных кристаллах расстояние между ближайшими соседними несвязанными атомами определяется равновесием между силами притяжения Ван-дер-Ваальса и силами отталкивания, воз- [c.98]

Таковы три основных типа сил Ван-дер-Ваальса, ответственных за притяжение между молекулами. Силы притяжения Ван-дер-Ваальса — дальнодействующие, энергия притяжения спадает с расстоянием медленно, пропорционально третьей —шестой степени расстояния. На коротких расстояниях заметными становятся силы отталкивания, возникающие при перекрывании замкнутых электронных обог лочек молекул (обменные силы, силы Паули , ван-дер-ваальсово [c.134]

Высокий градиент ионной силы в воде дельт приводит к дестабилизации коллоидного материала (т. е. суспензии тонкозернистого материала), вызывая его флоккуяяцию и выпадение на дно. Лучше можно понять этот процесс на примере глинистых минералов — наиболее распространенных неорганических коллоидов в дельтовых водах. Глинистые минералы несут на поверхности отрицательный заряд (см. п. 3.6.6), частично компенсированный адсорбированными катионами. Если поверхностные заряды не нейтрализованы путем адсорбции ионов, глинистые минералы проявляют тенденцию к сохранению состояния взвеси, поскольку одноименные заряды отталкиваются. Эти силы отталкивания велики по сравнению с силами притяжения Ван-дер-Ваальса (см. вставку 3.10) и предотвращают аггрегиро-вание и выпадение частиц. Следовательно, какой-либо агент, нейтрализующий поверхностные заряды, будет способствовать флоккуляции частиц. Многие коллоиды флоккулируют в среде электролита, и морская вода — гораздо более сильный электролит, чем речная, — выполняет эту роль в дельтах. Катионы морской воды притягиваются к отрицательно заряженным поверхностям глин. Они формируют в растворе подвижный слой, примыкающий к поверхности глин (рис. 4.1), и образующийся комбинированный электрический двойной слой близок к состоянию электронейтральности. Соседние частицы могут после [c.152]

Силы притяжения Ван-дер-Ваальса обратно пропорциональны шестой степени расстояния между атомами и, следовательно, быстро уменьшаются с его ростом. Они складываются из трех компонентов. Дисперсионные силы или силы Лондона действуют всегда. При сближении в молекуле двух связанных атомов внешние движущиеся электроны одного из них индуцируют во втором атоме диполь. Возникающий при этом потсициал является причиной возникновения дисперсионных сил. Они не направлены, и величина их возрастает по мере роста подвижности электронов, т. е. чем дальше последние от ядра. Поэтому дисперсионные силы между двумя атомами иода больше, чем между атомами фтора. Силы, ориентации диполя и индукционные силы действуют лишь в том случае, когда молекулы или их части обладают собственным дипольным моментом. [c.80]

Радиальная гидродинамическая компонента силы обозначена через Гидродинамическая сила представляет собой сумму внешней силы, действующей на частицу со стороны обтекающего потока жидкости, который может как приближать частицу к поверхности, так и удалять частицу от нее, и силы вязкого сопротивления слоя жидкости, разделяющего поверхности частицы и цилиндра. Заметим, что сила вязкого сопротивления отрицательна. Через Р обозначена молекулярная сила притяжения Ван-дер-Ваальса. Эта сила направлена по линии, соединяющей центры частицы и кругового сечения цилиндра (линия центров). Поскольку уравнения Навье — Стокса в приближении Озеена линейны, то силы и поля скоростей от этих сил аддитивны. [c.227]

Рассмотрим движение пузырьков в ламинарном потоке. Их взаимодействие обусловлено, с одной стороны, разностью скоростей движения относительно жидкости за счет различных размеров, а с другой — молекулярными силами взаимодействия. За счет различных размеров происходит их сближение на относительно больших по сравнению с радиусами пузырьков расстояниях. На малых расстояниях возникают силы сопротивления, которые препятствуют сближению. На этих же расстояниях начинает действовать сила притяжения Ван-дер-Ваальса, которая обеспечивает эффективный захват пузырьков. Заметим, что если происходит сближение пузырьков с полностью заторможенной поверхностью, то сила гидродинамического сопротивления при малых зазорах 5 между поверхностями пузьгрьков сингулярна Ff, 8 , поэтому столкновение пузырьков невозможно без учета силы Ван-дер-Ваальса. При сближении пузырьков со свободной поверхностью В отличие от первого случая эта особенность [c.605]

Еще одним экспериментальным проявлением дебаевской экранировки электростатических сил является коагуляция коллоидов (например, лио-фобных золей - системы заряженных твердых частиц в воде) при увеличении концентрации электролита, растворенного в воде, выше некоторого критического значения. При малой концентрации электролита электростатическое отталкивание одноименно заряженных коллоидальных частиц при больших расстояниях между ними превышает силы притяжения Ван-дер-Ваальса (ВдВ), поскольку электростатическое отталкивание убьюает с расстоянием медленнее(е /х), чем ВдВ-притяжение (/1/х ). Даже если при малых расстояниях между коллоидальными частицами ВдВ-притяжение превысит электростатическое. отталкивание, частицы не смбгут коагулировать, поскольку для слипания друг с другом им пришлось бы преодолеть потешшальный барьер /в г /(6Д) С увеличением концентрации электролита возникает экранирование электростатического отталКивания, дебаевский радиус уменьшается, и высота потенциального барьера падает, обращаюсь в нуль при концентрации электролита, равной [7] [c.28]

Опубликованный в 1923 г. упрощенный (ограниченный) закон Дебая — Хюккеля явился одним из наиболее существенных вкладов в развитие наших представлений о поведении растворов электролитов. Ключевое допущение, использованное при формулировании упрощенного закона, состоит в том, что взаимодействие между заряженными частицами электролита яооит чисто электростатический характер. Электростатические силы являются строго дальнодействующими. Все близкодействующие силы, включая силы притяжения Ван-дер-Ваальса, и силы, вызывающие образование ионных пар и взаимодействия между ионами и диполями, игнорируются. [c.63]

Такие положительно заряженные участки уменьшают отрицательный заряд вирусов до значения, при которо м электростатические силы отталкивания становятся меньше сил притяжения Ван-дер-Ваальса, вследствие чего вирусы могут быть легко удалены за счет взаимного притяжения частиц. Эту гипотезу можно использовать для объяснения результатов исследований Кона и Фучса [12]. Они показали, что двухвалентные катионы значительно увеличивают притяжение некоторых вирусов к скоплению клеток. Такие же результаты были получены Леф-лером и Коттом [И], которые установили, что двухвалентные катионы значительно увеличивают эффективность удаления поливируса I и соИ-фата /2 с помощью песчаных фильтров. [c.79]

С гетерогенным катализом тесно связана адсорбция— поглощение молекул газов или паров поверхностью твердых тел. Различают две формы адсорбции физическую и химическую. Физическая адсорбция происходит за счет сил притяжения Ван-дер-Ваальса между молекулами твердого тела н адсорбированного газа. При этом количество поглощенного вещества обычно увеличивается с ионижением температуры и повышением давления. Наоборот, повышая температуру и понижая давление (откачка), можно снять с поверхности твердого тела весь поглощенный газ или пар. Вне зависимости от природы твердого тела все физически адсорбированные газы ведут себя приблизительно одинаково. Физическая адсорбция происходит без сколько-нибудь заметной энергии активации. В каталитическом процессе физическая адсорбция играет незначительную роль. Она широко используется, как будет сказано далее, для измерения поверхности катализатора. [c.189]

Итак, прсдпололаьм, что взаимодействия мел ду коллоидными частицами определяются, с одной стороны, электростатическим отталкиванием, с другой — силами притяжения Ван-дер-Ваальса, которые отождествляются здесь с лондоновскими силами. Равнодействующая этпх сил, а соответственно и обусловленная ими потенциальная энергия взаимодействия дают искомую функцию Р (5) = У 2с1), где 2с — расстояние между поверхностями частиц в месте наибольшего сближения. [c.152]

Силы приглжения Ван-дер-Ваа-1ь а—Лондона. Силы притяжения Ван-дер-Ваальса объясняются на основе взаимодействия между поверхностями при малых расстояниях. Для молекул подобное объяснение впервые было дано Лондоном, который исследовал так называемые дисперсионные силы, связанные с движением валентных электронов по их орбитам. Полный обзор всего материала по этому вопросу был сделан Дебаем В нем с исторической точки зрения рассматриваются теория и эксперимент для плоских поверхностей. Оказывается, взаимодействие (притяжение) между [c.98]

Как отмечалось ранее, законы классической термоданамики не применимы в диффузной неоднородной области. Кроме того, для ситуации, изображенной на рис. 24.4,6, топология дисперсии очень сложна и трудно рассчитывается. Эти причины приводят к тому, что с помощью уравнения (7) мы можем только оценить величину а по порядку величины, предполагая что Р — константа. В уравнении (7) имеется два сомножителя L и примерно равно 30 (эрг/см3) /г (рис. 24.2). Оценить величину L2 можно с помощью результатов, полученных при измерениях спино-дального разложения в бинарных сплавах. Для этих систем было показано, что L равно 10 5 (эрг/см) [27]. Это значение в случае микроэмульсий можно рассматривать как верхнюю границу. Действительно, в рассматриваемом случае значение 1,2 может быть меньше, если взаимодействия отталкивания в двойном слое между глобулами приведут к достаточно большому положительному вкладу в И22 и/или если силы притяжения между глобулами и молекулами в непрерывной фазе достаточно сильны. В большинстве случаев силы в двойном слое преобладают над силами притяжения Ван-дер-Ваальса (см. предыдущий раздел), и в этих случаях отношение Ы22/ 2 дает отрицательный вклад в величину в отличие от положительного вклада этого члена в сплавах. может быть очень малой величиной и даже равняться нулю, если отталкивание в двойном слое и/или сипы притяжения между глобулой и молекулами непрерывной фазы достаточно велики. Отметим, что дпя мо-пекулярных смесей и становится равным нулю в критической точке, поскольку в этой точке ф =ф", а для микроэмульсий а также может быть очень мало и даже равно нулю из-за члена [c.454]

Существует три возможных механизма возникновения междуфазного потенциала. Первый из них связан с различиями в стремлении положительно и отрицательно заряженных частиц переходить из одной фазы в другую. Примером этого является термоэлектронная эмиссия с поверхности нагретого металла в закрытом пространстве, в результате чего создается разность потенциалов между металлом и окружающей средой. Сюда же относится случай возникновения электродного потенциала при погружении металла в водный раствор, или потенциала мембраны, разделяющей два раствора, содержащих ионы, из которых одни более легко проходят через мембрану в сравнении с другими. Во всех этих случаях междуфазная граница разделяет противоположно заряженные части двойного электрического слоя. Электростатические силы, действующие Л1ежду ними, имеют по сравнению с силами притяжения Ван-дер-Ваальса, обусловливающими сцепление, прилипание и растворение, больший радиус действия, поэтому двойные электрические слои имеют диффузное строение и их влияние проявляется во многих случах на расстояниях, больншх по порядку величины, чем средний молекулярный диаметр. [c.274]

Роль конструкционных элементов и взаимодействий между ними проявляется в наличии особого промежуточного состояния, возникающего в процессе денатурации белков (Е. М. Шахнович, А. В. Финкельштейн, О. Б. Птицын). Промежуточное состояние (расплавленная глобула) получается из нативного путем кооперативного температурного плавления в узком интервале температур. Оно энергетически менее выгодно, а энтропийно значительно более выгодно, чем нативное. Это связано с резким ослаблением в нем внутримолекулярных взаимодействий и уменьшением внутримолекулярной упорядоченности. Небольшое набухание в промежуточном состоянии резко ослабляет короткодействующие силы притяжения Ван-дер-Ваальса по сравнению с гидрофобными взаимодействиями. Одновременно происходит резкое увеличение микроконформационной подвижности и флуктуаций структуры белка. Таким образом, по своим свойствам термодинамически стабильное промежуточное состояние близко к нативной вторичной структуре, но обладает флуктуирующей пространственной структурой (подробнее см. гл. X). С этой точки зрения фазовые переходы в белке могут быть обусловлены не разворачиванием белковой глобулы, а разрушением ее уникальной пространственной структуры. Фазовый переход совершается между более плотным (нативное) состоянием с сильным ван-дер-ваальсовым притяжением, но заторможенными боковыми группами и менее плотным (промежуточное) состоянием, где боковые группы разморожены , а ван-дер-ваальсовые контакты разрушены. Так как боковые группы прикреплены к жесткому структурному каркасу глобулы, состоящему из а- и -участков, нарушение плотной упаковки в одном месте белка или белкового домена может произойти лишь при смещении или разрушении этого каркаса по всему объему глобулы. Таким образом, двум состояниям белка соответствуют и два различных объема компактной глобулы, а промежуточные между ними объемы термодинамически неустойчивы. Поэтому локальные нарушения плотной упаковки оказываются невозможными и разрушение нативной структуры белка является фазовым переходом первого рода (см. 2 гл. УП). [c.244]

Формально переход от уравнения идеального газа ру = ЯТ к (2.1) сводится к введению двух поправок одна из них добавляет к внешнему давлению величину внутреннего давления а/у обусловленную силами межмолекулярного притяжения вторая поправка учитывает непроницаемость частиц, т.е. отталкивание, возникаюш,ее при их соприкосновении. Форма, в которой вводятся силы притяжения Ван-дер-Ваальса, соответствует слабому, но дальнодействуюш,ему взаимодействию молекул [15]. Каждая частица находится в некотором среднем силовом поле, обусловленном ее окружением. [c.18]

Степенной потенциал сил притяжения V(R) = - R Показатель степени в потенциале сил притяжения Ван-дер-ваальсов коэффициент п-го порядка [c.26]

Как указывалось вьГШё, указанные три вида сил молекулярного взаимодействия отвечают силам притяжения Ван-дер-Ваальса. Общий эффект этих сил является итогом влияния следующих слагающих не зависящих от температуры, слегка зависящих от температуры и резко зависящих от "температуры. [c.130]