Сгущение поверхностное

Здесь Фп — молекулярное давление Kj., равное плотности сгущения свободной энергии на единицу объема поверхностного слоя или нескомпенсированной равнодействующей молекулярных сил на единицу площади поверхностного слоя [c.26]

Возникает вопрос о целесообразных общих путях описания термодинамических свойств систем с учетом поверхностей раздела. Гиббс для этой цели ввел понятие поверхностного сгущения свойств. Для учета того, что вносят в величину свойства поверхности раздела, необходимо вести суммирование не только по объемам фаз, но и по поверхностям их разделов (5 .). [c.292]

При диспергировании, связанном с образованием новой поверхности, часть молекул переходит из объема в поверхностный слой, а следовательно, производится работа, направленная против молекулярных сил. Такая работа, производимая над системой, приводит к сгущению свободной энергии в межфазном поверхностном слое, иначе говоря, к появлению свободной поверхностной энергии Я ). [c.86]

Изменение чисел переноса ионов должно зависеть от концентрации раствора электролита. С уменьшением концентрации раствора доля, вносимая поверхностным сгущением ионов одного знака, будет оказывать большее влияние на соотношение ионов, проходящих через мембрану в электрическом поле, и изменение чисел переноса должно возрастать. [c.206]

Эти величины характеризуют вклад, который дополнительно вносит каждая поверхность раздела в величину свойств. Если увеличить какую-либо поверхность раздела при сохранении без изменения всех остальных поверхностей разделов, объемов фаз и концентрации компонентов, то число молекул в системе (или величина любого свойства) изменится. Получится поверхностное сгущение, если отнести это изменение к единице поверхности раздела. Таким образом, поверхностное сгущение свободной энергии характеризует увеличение свободной энергии системы при увеличении поверхности раздела на единицу поверхности. Если температура и давление заданы, то, как было показано в гл. П, это изменение описывает работу, которую надо совершить для осуществления процесса. [c.292]

Как известно, работа, затрачиваемая при обратимом изотермическом увеличении поверхности, носит название поверхностного натяжения (а ). Таким образом, Р1 = ст. Поверхностное сгущение свободной энергии на данной поверхности раздела представляет собой поверхностное натяжение этой границы. [c.292]

Поверхностное сгущение /-того компонента на Л-той границе раздела называют адсорбцией на этой границе и обозначают Г, [c.293]

Будем считать концентрацию какого-либо компонента в каждой фазе постоянной вплоть до произвольно проведенной поверхности раздела. Избыток количества компонента в теле по сравнению с рассчитанным в таком предположении, отнесенный к единице поверхности, передает поверхностное сгущение компонента. [c.293]

Можно рассматривать поверхностное сгущение энтропии полной энергии 1/1, теплоемкости С", и любого другого свойства системы. [c.293]

Непосредственно с поверхностными явлениями связан гетерогенный ката ЛИЗ — увеличение скорости химической реакции в присутствии не реагирующей посторонней фазы. Особое значение поверхностные явления имеют для понимания свойств твердых тел и протекающих в них процессов. Как указывалось в в гл. XIV, в металлах наряду с внешней поверхностью раздела существуют внутренние. Это прежде всего границы между зернами. Избыточная энергия, связанная с ними, пропорциональна их поверхности. Поэтому оправдано понятие пограничного сгущения свойств и можно говорить об адсорбции на границах зерен. [c.294]

Согласно 1 настоящей главы, увеличение поверхности на 1 см требует добавления всех компонентов в количестве, равном их поверхностному сгущению Г . Таким образом, увеличение поверхности левой части сосуда потребует введения в систему компонентов в количестве Г,-, а уменьшение поверхности в правой части позволит удалить такое же количество компонентов при других, отличающихся на 0,-, значениях парциальных свободных энергий. [c.312]

Адсорбцией называется сгущение газообразного или растворенного вещества на поверхности раздела фаз — на поверхности твердого тела или жидкости. Газ или растворенное вещество принято называть адсорбтивом, или адсорбатом, а вещество, адсорбировавшее нх,— адсорбентом. Поскольку адсорбция является поверхностным явлением, Т ) она имеет огромное значение для коллоидных систем, обладающих большой поверхностью. [c.36]

Как уже указывалось, адсорбция — это явление самопроизвольного сгущения в поверхностном слое массы вещества, понижающего своим присутствием поверхностное натяжение. Величина адсорбции Г (в моль см-" ) определяется как избыток массы данного (адсорбирующегося) компонента, приходящейся на единицу площади поверхностного слоя [c.45]

Существование избытка (сгущения) свободной энергии на границе раздела фаз в поверхностном слое может быть доказано различными способами. Так, равнодействующая сил взаимодействия молекулы в глубине жидкой фазы с окружающими молекулами равна нулю — вследствие симметрии силового поля. На границе раздела с газом, силы межмолекулярного взаимодействия с жидкой фазой больше, чем с газообразной поэтому равнодействующая сил направлена нормально к поверхности в сторону жидкой [c.50]

Существование избытка (сгущения) свободной энергии на границе раздела фаз в поверхностном слое может быть доказано различными способами. Так, средние во времени значения равнодействующей сил взаимодействия молекулы в глубине жидкой фазы с окружающими молекулами равны нулю — вследствие симметрии силового поля. На границе раздела с газом силы взаимодействия поверхностных молекул с жидкой фазой больше, чем с газообразной, поэтому равнодействующая сил направлена нормально к поверхности в сторону жидкой фазы. Процесс увеличения площади поверхности (при постоянном объеме) выводит молекулы из объемной фазы в поверхностный слой, совершая при этом работу против межмолекулярных сил. Эта работа в изотермических условиях равна увеличению свободной поверхностной энергии. Точно так же к увеличению свободной энергии приводит работа разрыва связей при дроблении твердых тел, сопровождающаяся увеличением поверхности раздела. Подобные выводы об увеличении свободной энергии с ростом площади поверхности могут быть обобщены для любой границы раздела фаз. [c.45]

Таким образом, параметры и Г. выражают не количества компонентов в поверхностном слое, а избытки их, связанные со сгущением интенсивного параметра — концентрации i — в области поверхностного слоя. Подобным же образом в виде избытков выражаются и все термодинамические функции поверхностного слоя. Так, энергия определяется как разность между ее значениями в реальной и идеализированной системах = —(i/ + + U ) С/ = Несмотря на совершенную симметрию, [c.48]

Таким образом, параметры п . и Г,- выражают не количества компонентов в поверхностном слое, а избытки их, связанные со сгущением интенсивного параметра — концентрации С — в области поверхностного слоя. Подобным же образом в виде избытков выражаются и все термодинамические функции поверхностного слоя. Так, энергия определяется как разность между ее значениями в реальной и идеализированной системах й = и—(и° +Ц ) и = и° +и + и . Несмотря на совершенную симметрию, члены правой части этих выражений различаются тем, что № и представляют собой полные количества энергии в двух объемных фазах, тогда как [c.52]

Для систем с верхней критической температурой Тс поверхностное натяжение падает с увеличением температуры и сгущение энтропии в поверхностном слое т) положительно (см. рис. III—1,а). Для систем с нижней критической температурой Тс (см. рис. Ill—1,6) наблюдается увеличение поверхностного натяжения межфазной поверхности выше температуры расслоения систе.мы на две фазы и соответственно величина т] отрицательна это свидетельствует о сильной взаимной ориентации молекул в поверхностном слое из-за существования между ними направленных связей, например водородных. Си- [c.82]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ 1. Поверхностное сгущение [c.378]

Огромную роль играет коллоидная химия в химической технологии. Практически нет такой отрасли химической технологии, где бы не имели решающего значения поверхностные явления и дисперсные системы. Измельчение сырья и промежуточных продуктов, обогащение, в том числе флотация, сгущение, отстаивание и фильтрация, процессы кондеисации, кристаллизации и вообще образование новых фаз, брикетирование, сиекание, гранулирование—все эти процессы протекают в дисперсных системах, и в них большую роль играют такие явления, как смачивание, капиллярность, адсорбция, седиментация, коагуляция, которые рассматриваются в курсе коллоидной химии. [c.15]

Как было показано выше, поверхностная энергия стремится самопроизвольно уменьшиться. Это выражается в уменьшении межфазной поверхности или поверхностного натяжения. К явлениям, происходящим вследствие стремления к самопроизвольному снижению поверхностного натяжения, относится адсорбция. Адсорбция представляет собой процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. Из сказанного следует, что адсорбция может наблюдаться в многокомпонентных системах и что при перераспределении компонентов в поверхностный слой предпочтительнее переходит тот компонент, который сильнее уменьшает межфазное (поверхностное) натяжение. В однокомпонентной системе при формировании поверхностного слоя происходит изменение его С1руктуры (сгущение, уплотнение), которое часто называют автоадсорбцией. [c.32]

Как мы видели при рассмотрении метода избыточных величин Гиббса, плотности энергии fa и /р. являющиеся в объеме фаз постоянными, вблизи поверхности раздела фаз возрастают под действием энергии взаимодействия фаз или в результате нескомпенси-рованности межмолекулярных сил в поверхностном слое. Таким образом, переход от энергетического уровня а-фазы /а к энергетическому уровню р-фазы /р соверщается через энергетический барьер, отвечающий поверхностным избыткам (площадь языка соответствует поверхностным избыткам 5 — сгущению энергии в поверхностном слое). [c.67]

Допустим, что расстояние между ионами, связанными с твердой фазой (потенциалопределяющими ионами), и ионами, находящимися в жидкости, равно б. Примем далее, что величина элементарного электрического заряда, умноженная на число единичных электрических зарядов, приход51щихся на единицу поверхности твердой фазы, равна а. Эта величина представляет, очевидно, не что иное, как поверхностную плотность электричества. Ввиду электронейтральности системы поверхностная плотность заряда в жидкости также должна равняться величине а, но с обратным знаком. Это сгущение электрической энергии около межфазной границы эквивалентно заряду конденсатора и соответствует разности потенциалов между его обкладками или соответственно между фазами. Так как 8 очень малая величина, то кривизной межфазной границы можно пренебречь, считая, таким образом, что двойной электрический слой представляет собой плоский конденсатор. Известно, что между величинами 5, а и для плоскопараллельного конденсатора имеется следующая зависимость [c.199]

В первом случае 6Si,2 = О, условием возможности процесса является Si,26ai,2 < 0. Но Si,2 = onst и всегда > 0. Следовательно, 6(Ti,2 < О, в этом случае все самопроизвольные процессы сводятся к уменьшению поверхностного натяжения. Такими являются все адсорбционные процессы, т. е. сгущение в поверхностном слое массы компонентов, понижающих своим присутствием поверхностное натяжение. [c.34]

В однокомпонентной системе сгущение свободной энергии в 1 см поверхностного слоя ilJs = Qi,2. При введении в систему второго компонента сгущение свободной энергии в 1 см поверхностного слоя [c.46]

Следовате.дьно, сгущение внутренней энергии в поверхностном слое в Шираком интервале температур не зависит от температуры (см. рис. I—5) и может рассматриваться, как было отмечено Эйнштейном, в качестве универсальной характеристики поверхности жидкой фазы (см. табл. 2). Постоянство г свидетельствует о том, что сгущение теплоемкости С-1 = с1е/ Т в поверхностном слое в рассматриваемом случае однокомпонентной жидкости равно нулю. Это означает, в спою очередь, что поверхность не сообщает молекулам дополнительных степеней свободы конечное же положительное значение т] говорит о том, что имеющимся степеням свободы присуща более высокая энтропия (они более свободны ) . Падению поверхностного натяжения о с ростом температуры при постоянном значении величины е отвечает рост скрытой теплоты образования поверхности т)Т. [c.21]

Важным отличием границ раздела конденсированных фаз от поверхности жидкость — пар в однокомпонентной системе является то, что в двухкомпонентных системах производная поверхностного натяжения межфазной поверхности по температуре может быть как положительной, так и отрицательной или даже менять знак при изменении температуры. Можно приближенно считать, что, как и в однокомпонентной системе, величина — da/dT = r представляет собой сгущение энтропии в поверхности разрыва соответственно для границы раздела конденсированных фаз сгущение энтропии в поверхности в зависимости от химической природы контактирующих фаз и температуры может быть не только положительным ( ак в однокомпонентных системах), но и отрицательным. Это особенно характерно лроявляется для границ раздела между двумя взаимно насыщенными жидкими растворами. [c.82]

Приближенное рассмотрение для простейшей модели скачкообразного изменения состава в плоскости разделяющей поверхности от мольной доли компонента А ч фазе 1, равной х, до его мольной доли х" в фазе 2 показывает, что в этом случае в выражение (III—3) входит сомножитель вида (х —х") , определяющийся разностью составов контактирующих фаз. Однако следует иметь в виду, что выражение (III—3), как и приводимые в гл. I выражения (I—14) и (I—15), лишь весьма приближенно соответствует поверхностному натяжению а по существу, эти соотношения скорее отражают сгущение внутренней энергии в поверхностном слое е учет сгущения энтропии в поверхности раздела фаз может изменить результат, например привести к зависимости вида ai2 (x —x") . [c.85]

Сопоставление выражения (1.5) с (1.3) показывает, что постоянная а представляет собой сгущение энтропии в поверхностном слое Т1 (практически не зависящее от текшературы). Приведенные в табл. 1 экспериментально найденные значения а=г] свидетельствуют о том, что величина сгущения энтропии слабо зависит от природы вещества и для очень лшогих веществ близка к 0,1 мДж/(м К). В пересчете на одну М(Олекулу (или, грубо говоря, на одну степень свободы) в поверхностном слое (10 молекул/м при размере vюлeкyл 0,3 нм) сгущение энтропии составляет 22 [c.22]

Для систем с верхней критической температурой Т поверхностное натяжение падает с увеличением температуры и, следовательно, сгущение энтропии в поверхностном слое t] положительно (рис. III-1, а). Для систем с нижней критической температурой г" (рис. III-1, 6) наблюдается увеличение поверхностного натяжения межфазной поверхности вьпне температуры расслоения системы на две фазы и соответственно значение г отрицательно. Это свидетельствует о сильной взаимной ориентации молекул в поверхностном слое из-за существования между ними направленных связей, например водородных. Системам с замкнутой областью расслоения на две фазы (рис. III-1, в) отвечает температурная зависимость поверхностного натяжения, имеющая максимум величина а стремится к нулю вблизи как верхней, так и нижней критической температуры. В этом случае при низких температурах (до максимального поверхностного натяжения) сгущение энтропии в поверхностном слое отрицательное (сильная взаимная ориентация молекул), а при более высоких температурах—положительное, что можно связать с разрушением направленных связей при повышении температуры (например, с дегидратацией молекул для систем, содержапщх воду). [c.101]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология