Смачивание в статических условиях

Дерягин и Кротова, проведя ряд измерений и расчетов [40], показали огромное расхождение в величинах работы адгезии (работа отрыва капли от твердой поверхности), когда последняя определяется по величине краевого угла смачивания, измеряемого в статических условиях и при динамическом методе, когда работа адгезии определяется по величине силы удара, необходимого для быстрого стряхивания капли жидкости с твердой поверхности. [c.149]

Гистерезис в статических условиях проявляется при изменении объема капли. Изменения "краевого угла при увеличении объема капли можно проследить на примере смачивания каплями воды полиэтилена [c.87]

В этой главе рассмотрены адгезионные взаимодействия и смачивание твердых поверхностей каплями жидкости в различных условиях. Прежде всего, это статические условия ( 11 и 12), характеризующие нахождение капли на поверхности. Затем подробно рассмотрены гистерезисные явления ( 13 и 14), сопутствующие положению и движению капель. После этого изложены особенности адгезионного взаимодействия, связанные с движением капель по наклонной поверхности ( 15) и нахождением их в воздушном потоке ( 16). [c.109]

Рассмотрим направления градиентов этих давлений в разные моменты продвижения мениска но капилляру диафрагмы. До тех пор, пока мениск на границе масло — вода не подошел к концу капилляра (положение 1, рис. 2), направления градиентов капиллярного и электроосмотического давлений совпадают, вследствие условий проведения опытов и большей смачиваемости кварца водой. Угол избирательного смачивания в системе вода — неполярный керосин — кварц, измеренный в статических условиях, был равен 25—26°. Конечно, при существовании в пассивной части электроосмотического давления динамический угол смачивания должен был быть больше. Степень отклонения его от статического, очевидно, зависела от величины прилагаемых внешних сил. Однако результаты опытов [c.127]

Прежде всего при разрушении адсорбционных слоев минимум может проявиться более сильно, чем следовало бы ожидать, исходя из значения угла смачивания 6, измеренного на данной поверхности в статических условиях 11]. Это обусловливается снижением гидрофобности поверхности по мере прохождения процесса. [c.134]

При растекании поверхность жидкости непрерывно увеличивается (в условиях натекания). Соответственно изменяется и удельная адсорбция. Прежнее (до изменения площади) значение адсорбции может восстановиться за счет молекул ПАВ, которые поступят из объема раствора к поверхности вследствие диффузии. Таким образом, фактическое значение адсорбции зависит от со-отнощения скорости формирования адсорбционного слоя (в простейшем случае — от скорости диффузии молекул ПАВ) и скорости увеличения поверхности жидкости (т. е. от скорости смачивания). В подобных (динамических) условиях поверхностное натяжение раствора может быть значительно выше, чем в статических условиях (при неизменной поверхности жидкости). В результате повышения поверхностного натяжения жидкости изменится и движущая сила растекания. [c.200]

С целью установления интервалов варьирования основных параметров при последующей оптимизации режима получения диметилэтинилкарбинола в проточной системе было исследовано влияние количества анионита, молярного соотношения реагентов и температуры на протекание процесса этинилирования ацетона в статических условиях в пробирочных автоклавах при полном смачивании смолы реакционной смесью. Молярное соотношение кетон анионит изменяли от 1 1 до 1 4, разбавляя смолу 8102 такого же зернения или разбавляя кетон диэтиловым эфиром. Оба приема дают согласующиеся результаты. [c.162]

Как было отмечено, за водонефтяным контактом мениски создают многочисленные эффекты Жамена и препятствуют вытеснению нефти. Если среда гидрофильна, в области водонефтяного контакта давление, развиваемое менисками, способствует возникновению процессов капиллярного пропитывания и перераспределения жидкостей. Это связано с неоднородностью пор по размерам. Капиллярное давление, развиваемое в каналах небольшого сечения, больще, чем в крупных порах. В резуль-гате этого на водонефтяном контакте возникают процессы противоточной капиллярной пропитки - вода по мелким порам проникает в нефтяную часть пласта, по крупным порам нефть вытесняется в водоносную часть. Интенсивность этого процесса зависит от свойств пластовой системы, а также от соотношения внешних и капиллярных сил. Когда внешние силы велики (т.е. когда перепад давлений в пласте, под действием которого нефть вытесняется водой, достаточно большой), фронт может передвигаться настолько быстро, что вследствие гистерезисных явлений в гидрофильном в статических условиях пласте наступающие углы смачивания становятся близкими к 90° или больше. При этом процессы капиллярного впитывания на фронте вытеснения затухают или исчезают. Однако в большинстве случаев (при закачке поверхностных пресных вод в пласт) эти процессы на фронте вытеснения нефти водой проявляются в той или иной степени, так как реальные скорости продвижения водонефтяного контакта редко превышают 0,5-1 м/сут. [c.190]

До сих пор рассматривались состояния термодинамического или механического равновесия системы мениск — пленка. При движении капель или менисков распределение давлений в переходной зоне и пленке меняется, что приводит к изменению также и поверхности мениска. Если теперь продолжить невозмущенный профиль мениска до пересечения с подложкой, то определенное этим формальным методом значение краевого угла обнаруживает зависимость от скорости V смещения периметра смачивания. Динамические краевые углы 0а начинают отличаться от статических 0о и превышать их при и>10 см/с. Теория динамических краевых углов развита пока только для случая полного смачивания, когда мениск наступает с постоянной скоростью на равновесную смачивающую пленку. Решение удается получить численными методами на основе уравнения (13.1) [564]. Полагая, что условие пологости профиля переходной зоны сохраняется и при течении, из (13.1) можно получить следующее выражение для градиента давления в направлении течения [c.221]

Появление жидкой фазы сопровождается процессами смачивания поверхности графита образующим-ся расплав-ом. Процеосы смачивания в реальных условиях пайки протекают при контактном (статическом) взаимодействии расплава с углеродом. В зависимости от режима [c.178]

Часто применяют термин суммарная (или общая) задержка , понимая под этим количество вещества в жидком и парообразном состояниях, находящееся в ректификационной колонне, не считая количества жидкости и пара в кубе. Пользуются также понятием задержка одного из компонентов . При этом необходимо различать статическую задержку (количество жидкости, остающееся в насадке за счет смачивания последней) и динамическую задержку—количество вещества в колонне в рабочих условиях прп наличии противотока паров и жидкости.—При.и. ред. [c.556]

Статический метод смачивания под давлением подробно изучался, в частности, с целью выявления оптимальных условий смачивания [146, 201, 203]. В работе [221] описан модифицированный вариант этого метода наполненный капилляр вводят в нагретый термостат не сразу, а постепенно, виток за витком, погружают с постоянной скоростью в жидкостную баню, в которой поддерживается требуемая температура. [c.101]

В промежуточном случае жидкость принимает такую форму, при которой энергия системы минимальна, а поверхность жидкости образует с твердым телом некоторый угол 0, называемый углом смачивания (рис. 15). Он может быть вычислен из условия равновесия сил поверхностного натяжения, приложенных к периметру капли. Обозначим yia — поверхностное натяжение на границе жидкость — воздух уаз —то же на границе твердое тело —воздух yi2 —то же между жидкостью и твердым телом. Из механики известно, что состояние статического равновесия выполняется при условии равенства нулю суммы проекций всех сил тогда [c.45]

В кратком обзоре методов измерения поверхностного натяжения авторы не касаются вопросов их применения и критической оценки. Между тем для правильного выбора метода исследования растворов мицеллообразующих полуколлоидных и типичных коллоидных поверхностноактивных веществ решающее значение имеет учет явлений, определяющих кинетику установления равновесных (наименьших) значений поверхностного натяжения. Эта кинетика вызывается малой скоростью процесса формирования адсорбционных слоев, связанного с диффузией молекул из объема к поверхности, ориентацией их в слое и другими явлениями. Из этого следует, что для измерения поверхностного натяжения растворов мыл необходимы истинно статические методы (например, метод лежачей или висячей капли), не зависящие от условий смачивания раствором стенок прибора. Однако и некоторые полустатические методы вполне пригодны для этой цели, обладая при этом преимуществом простоты и удобства измерений. К ним относятся I) метод наибольшего давления образования пузырей или капель, 2) метод определения веса капли и 3) метод отрыва кольца, (последний применим только для границы раствор — воздух.) См. Физические методы органической химии, под редакцией А. Вайсбергера, т. 1, Издатинлит, М., 1950, гл. VI. —Прим. ред. [c.260]

Итак, любая трактовка адгезионных явлений, основанная на уравнениях Юнга или Дюпре-Юнга, не может считаться достаточно обоснованной. Такой подход справедлив главным образом для простейших модельных систем, поведение которых не осложнено влиянием побочных эффектов. В еще большей мере этот вывод относится к встречающимся в литературе попыткам интерпретации закономерностей образования адгезионных соединений в терминах краевых углов, измеряемые значения которых, как известно, определяются факторами не только термодинамической, но и реологической природы. Действительно, на примере эпоксидно-полиамидных композиций установлено [123], что изменение содержания наполнителя одинаковым образом сказывается на изменении как 0, так и вязкости адгезива. Тогда необходимо различать статические и динамические значения краевого угла в равновесных и неравновесных условиях [124]. Количественная связь между ними устанавливается лишь для простейших случаев капиллярного смачивания [125] уравнением [c.34]

При оценке смачивания поверхности и капиллярного течения припоев пользуются статической теорией, рассматривающей форму жидкости на поверхности твердого тела в условиях наименьшей свободной поверхностной энергии системы, и динамической, рассматривающей течение жидкостей. На основе статической теории можно оценить силы, под действием которых происходит течение припоев в процессе пайки. Динамическая теория применяется для установления причин, от которых зависит заполнение шва припоем. Согласно статической теории избыточное давление может быть выражено высотой столба жидкости над заданным уровнем и его плотностью. Например, если жидкость течет по капилляру диаметром й (рис. 52, а), то высота его подъема над заданным уровнем поверхности ванны согласно первому уравнению капиллярности определяется разностью давлений [c.171]

На величину предельной адсорбции здесь также оказывает влияние минералогический состав песков. В отличие от статических условий максимум адсорбции ОП-4 наблюдается на песке КС, а не на песке апшеронского яруса с высокой карбонатностью. Это можно объяснить изменением условий адсорбции. В опытах, проведенных в динамических условиях, пески первоначально насыщаются керосином. Смачивание керосином затрудняет в последующем проникновение молекул растворенного вещества в многочисленные микротрещины и щели, что несколько сним ает величину адсорбции. [c.48]

Основным препятствием к использованию МПП для измерения в статических условиях является необходимость учета величины контактного угла смачивания пластинки исследуемой жидкостью. Кроме того, необходимо создать условия для возможно полной неподвижности пластинки в течение всего времени измерения а. Должны быть также приняты меры против, испарения исследуемой жидкости. Наконец, желательно по возможности упростить определение глубины погружения пластинки к. Все перечисленные условия были учтены в данной работе. В наших опытах стеклянная пластинка 4 (рис. 2, а) имела размеры 32X22X0,15 мм и погружалась в исследуемую жидкость, находящуюся в чашке 6, установленной на подъемном столике 5. Края чашки были отшлифованы и на них помещалась стеклянная пластинка 7 (крышка), состоящая из двух половинок с небольшим отверстием в центре. Через это отверстие (диаметр [c.104]

В соответствии с теорией смачивания краевой угол и давление растекания являются непосредственной мерой смачивания твердых тел жидкостями в статических условиях, и очевидно, что при 6=0 (но не в случае, когда краевой угол отсутствует ) смачиваемость определяется только величиной поверхностного натяжения. Цисмен и сотрудники в ряде статей опубликовали результаты исследования смачиваемости поверхностей ряда твердых тел различными жидкостями путем измерения краевых углов. Они показали, что для данной твердой подкладки и группы жидкостей, принадлежащих к одному гомологическому ряду, значения os б находятся в прямолинейной зависимости от поверхностного натяжения смачивающей жидкости. При этом все гомологи, имеющие поверхностное натяжение ниже некоторого критического значения, соответствующего os 9=1, полностью смачивают твердую подкладку. Пользуясь указанной зависимостью, можно определить величину критического поверхностного натяжения для любого твердого тела и связать ее с химическим составом и строением смачивающих жидкостей . [c.337]

Смачивание ткани, погруженной в жидкость, происходит в динамических условиях, и скорость этого процесса, оцениваемую, например, по методу Дрейвса, трудно сопоставить с такими величинами, как поверхностное натяжение, краевой угол, теплота смачивания и т. д., т. е. величинами, измеряемыми в статических условиях. С другой стороны, с теоретической точки зрения понятно, что существенное влияние на скорость смачивания должна оказывать скорость понижения поверхностного натяжения. Действительно, если капля раствора, помещенная на горизонтальную поверхность, полностью смачивает ее (6=0 или вовсе не образуется) и, следовательно, растекается по ней под действием сил смачивания и силы тяжести, то этот процесс увеличения поверхности сопровождается повышением поверхностного натяжения. Если происходящее при этом обеднение поверхности растворенным веществом не успевает в каждый данный момент компенсироваться диффузией его из объема, и сТж, таким образом, не будет достигать своего нормального равновесного [c.338]

Известно [4, 5], что смачиваемость самих порошков в воде и смачивание опрыскиваемой поверхности полученной суспензией во многом зависит от показателей краевых углов смачивания и поверхностного натяжения водных растворов суспензии, содержащих различные ПАВ. Однако между числовыми значениями поверхностного натяжения ( а ) растворов и смачиваемостью самих- порошков не оуществует строго определенных зависимостей [5, 6]. Указывается также [7], что краевой угол смачивания может служить показателем смачивающей способности растворов ПАВ, в основном, для плоских и гладких поверхностей и не применим для пористых и волокнистых материалов. Краевой угол омачивания измеряется в статических условиях при равновесии сил поверхностного натяжения и в связи с этим его величина не характеризует кинетику процесса смачивания. [c.270]

Авторы указывают, что различия в видах смачивания, наблюдаемые для эмульсий, разбрызганных с большой силой по поверхности твердого тела, даже в само 1 слабой стееени не обнаруживаются прн обычных методах исследования поверхности смачивания нли краевого угла в статических условиях. [c.490]

Вероятность закрепления частиц меняется при уменьшении скорости относительного движения сложным образом. С одной стороны, опыты в статических условиях свидетельствуют о снижении времени индукции при увеличении силы, прижимаюш,ей частицу к пузырьку (при флотации роль этой силы играют силы инерции, тяжести или центробежные). С другой стороны, расчеты показывают, что уменьшение кинетической энергии частицы обусловливает неупругий удар и уменьшение конечной толщины пленки. Последнее повышает вероятность спонтанного разрыва пленки с образованием трехфазного периметра смачивания. Кроме того, с уменьшением размера и скорости относительного движения частицы снижается ее конечная энергия при ударе, а следовательно, падает вероятность отскока и возрастает вероятность закрепления при повторном ударе. Таким образом, снижение интенсивности перемешивания и напряженности силовых полей способствует улучшению общей структуры потоков оптимизации условий флотационных субпроцессов, что доказывает перспективность применения колонных аппаратов. [c.210]

Влияние размера частиц на селективность флотации определяется зависимостью интенсивностей всех флотационных субпроцессов не только от минерального состава и поверхностных свойств, но и от крупности частиц. Важное значение имеет создание условий, обеспечивающих соотношение Ра>Ро для флотируемого компонента и Ра<Ро для депрессируемых частиц. Сила адгезии Ра зависит от поверхностных свойств частицы и трехфазного периметра смачивания, который при прочих равных условиях прямо пропорционален диаметру частицы. Сила отрыва Ро, согласно уравнению Фрумкина—Кабанова, слагается из веса частицы в воде (при закреплении частицы на нижнем полюсе пузырька), силы сопротивления, действующей со стороны обтекающей пузырек жидкости, и силы, обусловленной лапласовским избыточным давлением внутри пузырька. Вес и сила сопротивления пропорциональны размеру частицы в третьей степени, а сила, вызванная избыточным давлением, пропорциональна площади контакта и, следовательно, зависит от размера частицы по квадратичному закону. По данным С. С. Духина и Н. Н. Рулева (рис. 9.9), зависимость сил отрыва от размера частиц при близких плотностях разделяемых компонентов будет характерна для частиц различного минерального состава. Силы адгезии для извлекаемого и подавляемого компонентов различаются, о чем свидетельствуют отличия изотерм расклинивающего давления (зависимостей свободной энергии от толщины пленки жидкости). Легко понять, что в статических условиях (силы, действующие в системе, постоянны во времени) подавляемый компонент прочно закрепляется на пузырьке при йрайщ, а извлекаемый — при йр<Сс1р2- Следовательно, селективная флотация возможна для частиц класса крупности [c.210]

Гистерезис смачивания зависит от скорости перемещения трехфазной границы раздела фаз по твердой поверхности, а также от адсорбции на ней веществ и шероховатости твердого тела.-С увеличением скорости вытеснения нефти водой из капиллярных каналов пористой среды вследствие гистерезисных явлений наступающий угол смачивания возрастает и может стать больше 90 , если даже в статических условиях поверхность капилляра гидрофильна. [c.172]

Определение поверхностного натяжения по форме капли или пузырька. Жидкая капля или газовый пузырек в жидкости частично деформируются гравитационными силами. Так как сферическая форма обусловлена поверхностным натяжением, то чем оно меньше, тем больше будет деформация. Действие сил тяжести, вызывающее деформацию, усиливается с увеличением размеров капли (или пузырька) и с возрастанием разницы в плотностях капли (или пузырька) и окружающей среды. Зависимость равновесной формы, которая определяется из условия минимума свободной энергии, от поверхностного натяжения можно использовать как метод его измерения. Подобные методы являются строго статическими и, несмотря на большие экспериментальные трудности, получили распространение, в частности, при измерении зависимости поверхностного натяжения растворов поверхностно-активных веществ от времени (Наттинг и Лонг, 1941 г.). В 1961 г. Смолдерс успешно применил анализ формы капли и пузырьков для прецизионного изучения явления смачивания. [c.121]

Несколько особняком среди других статических методов определения поверхностного натяжения находится очень удобный и точный метод уравновещивания пластинки (метод Вильгельм и). В этом методе закрепленную на коромысле весов тонкую пластинку шириной как правило, хорошо смачиваемую исследуемой жидкостью, погружают в жидкость. На поверхности пластинки с обеих ее сторон образуются мениски (рис. 1—17). Форма их поверхности и максимальная высота поднятия жидкости определяются уравнением Лапласа суммарный же вес поднятой жидкости, приходящийся на единицу периметра пластинки, не зависит от формы мениска и при нулевом краевом угле смачивания равен поверхностному натяжению о. Поэтому сила Р, которую необходимо приложить для уравновещивания пластинки, равна произведению поверхностного натяжения жидкости на удвоенную ширину пластинки, соответственно поверхностное натяжение определяется из условия а=Р/2с1 (при достаточно малой толщине пластинки). Этот метод в принципе не требует учета каких-либо поправок на форму мениска. [c.38]

Методы, основанные на определении смачивания и адсорбции битума на поверхности минерального материала, хотя и дают представление о процессах взаимодействия, протекающих на их общей границе раздела, одпако пе характеризуют сцеплення между затвердевшей пленкой битума и минеральной поверхностью в сложных природных условиях, в первую очередь прп постоянном воздействии воды, переменной температуры и нагрузок движущегося транспорта. Методы второй группы основаны на определении приложенного внешнего усилия, нод действием которого в адгезионном соединении возникают нормальные п тангенциальные напряжения, приводящие к разрушению связей. Разрушающие методы могут быть статическими и динамическими. В зависимости от ме- [c.122]

Однако этот метод непригоден для получения стеклянных капиллярных колонок, для приготовления последних следует пользоваться методами Буше и Верцеля [28], Ильковой и Мистрюкова [ИЗ] либо получившим наибольшее распространение динамическим методом. Видал-Мадьяр и сотр. [64, 220] применили статический метод для приготовления стеклянных капиллярных колонок со слоем графитированной или модифицированной сажи. Для того чтобы сажа лучше закрепилась на поверхности капилляра, ее приклеивали к поверхности раствором полистирола, который затем при повышении температуры разлагался и испарялся. В настоящее время хроматографисты изучают оптимальные условия изготовления статическим смачиванием под давлением стеклянных капиллярных колонок типа ОКК-ТН (S OT) с аэросилом 200 и карбоваксом 1540 [202]. [c.106]

При флотации алмазов размером 1 мм из условия (IX, 26) следует, что наименьшее значение краевого угла равно бмин = 68°, что соответствует статическому краевому углу при смачивании поверхности алмаза, обработанной реагентом-собирателем. [c.317]

Для данного исследования наиболее целесообразно проводить сопоставление результатов опытов, относяш,ихся к системам с равными статическими углами смачивания, но с различными параметрами, характеризующими прочность и развитие адсорбционных слоев. В таблице приведены взятые из работы [81 значения соответствующих параметров для систем, уловлетворяющих этим условиям, и сопоставлены с соответствующими значениями для чистого неполярного керосина как нулевого уровня. [c.135]