также Поверхностная энергия

При изучении причин разрушения катализатора на промышленных установках обычно наибольшее внимание уделяют узлу, в котором частицы испытывают максимальные динамические нагрузки, — системе пневмотранспорта. Однако даже при нормальной работе транспорта расход катализатора может колебаться в больших пределах. Так, при переработке тяжелого сырья он обычно в 1,5—3 раза больше, чем в случае крекинга атмосферного газойля. Очевидно причиной является снижение прочности частиц под влиянием факторов технологического процесса. Прочность шаровидных глобул катализатора определяется числом единичных контактов этих глобул, приходящимся на единицу площади сечения частицы катализатора, а также прочностью единичного контакта [98]. Этим объясняется известный факт снижения прочности алюмосиликатного катализатора при его увлажнении [99]. В результате адсорбции воды уменьшается свободная поверхностная энергия, в связи с чем на образование новой поверхности при разрушении катализатора требуется затратить меньшую работу. Особенно сильно уменьшается поверхностная энергия при образовании монослоя адсорбированного вещества. Поэтому первые порции воды наиболее сильно снижают прочность. [c.82]

В зоне БВ структурирующиеся молекулы углеводородов связаны друг с другом в рыхлые ассоциаты, обладающие повышенной подвижностью. Вязкость системы в этой зоне прн данной температуре непостоянна и зависит от объемной концентрации дисперсной фазы (надмолекулярных структур). Высокая дисперсность частиц твердой фазы создает избыток поверхностной энергии поэтому такие системы термодинамически и кинетически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. Изменяются также структурно-механические свойства НДС. Все эти стадии отображены на рис. 4. [c.37]

В ряде работ установлено уменьшение скорости активного растворения металлов с увеличением плотности упаковки атомов в кристаллографической плоскости, в результате чего снижается поверхностная энергия и повышается энергия активации ионизации металла. Плотность упаковки атомов может также влиять на [c.326]

Поверхностный, мен<фазный слой представляет собой область постепенного (плавного) изменения свойств при переходе от одной фазы системы к другой. Также постепенно меняется структура поверхностного слоя — от структуры одной фазы до структуры другой фазы. Образо-пание поверхностного слоя есть результат взаимодействия смежных фаз. Изменения свойств и структур поверхностного слоя обусловлены действием поверхностной энергии. [c.7]

Мембраны второго типа характеризуются существенным влиянием поверхностных явлений, прежде всего адсорбции возможно появление конденсированной фазы и эффекта капиллярности химический потенциал компонента зависит не только от температуры, давления и состава газовой смеси, но также и от свойств матрицы за счет поверхностной энергии. Влияние скелета мембраны на процесс разделения не ограничено, как в газодиффузионных, чисто структурными характеристиками, а предполагает появление новых видов массопереноса. Однако транспорт компонентов в основном материале мембраны исключен. Примером такого рода систем являются микропористые структуры и газовые смеси под давлением, содержащие компоненты со значительной молекулярной массой. [c.13]

Грубая обработка увеличивает истинную поверхность и поверхностную энергию (за счет наклепа) металла, а также затрудняет формирование однородных защитных пленок. [c.326]

Валовый энергетический потенциал поверхностного стока выражается огромной величиной в 727 млн. кет, или 6370 млрд. квт-ч возможной выработки энергии, из которых 15% приходится на территорию европейской части СССР. Поверхностные гидроэнергетические ресурсы европейской части СССР без Кавказа и Закавказья составляют всего 53,3 млн. кет, или лишь 7,3% общесоюзных ресурсов. Средняя удельная насыщенность территории СССР поверхностной энергией составляет 0,288 квт-ч/м при средней по европейской части 0,18 кет-ч1м и по азиатской части 0,328 квт-ч1м . Удельная величина поверхностного потенциала по территории СССР колеблется в широких пределах от 0,005 квт-ч/(Туркменская ССР) до 2,9 квт-ч м (Грузинская ССР). Была определена также величина технического потенциала энергии речного стока — той части гидроэнергетических ресурсов, освоение которой является в настоящее время технически возможным. При исчислении учитывались все виды потерь, которые неизбежны при преобразовании энергии водного потока в энергию электрическую. [c.27]

В результате контакта твердое тело (фаза) —среда (газ, жидкость) формируется продукт взаимодействия двух фаз — межфаз-иый продукт (МФП). Природа и прочность связей в МФП и в объеме твердого тела, а также внешние условия (температура, длительность, давление) определяют равновесие, кинетику процессов, осуществляемых на межфазной границе, и свойства всей системы в целом. Баланс сил взаимодействия между адсорбентом и средой зависит от поверхностной энергии адсорбента и растворяющей силы среды, обусловливающих физические или химические явления на межфазной границе. [c.56]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

В табл. 11.4 приведены значения полной поверхностной энергии для некоторых веществ, а также теплоты образования поверхиости и поверхностные натяжения. [c.28]

Для большинства жидкостей, особенно неполярных, полная поверхностная энергия также почти не зависит от температуры. Чтобы в этом убедиться, продифференцируем по температуре уравнение Гиббса— Гельмгольца (11.21) [c.30]

По оценкам энергии кристаллических решеток различных соединений можно судить об их свойствах (растворимости, температуре плавления, реакционной способности — гидролизе, изоморфизме, скоростях выветривания и синтеза) и механических характеристиках (измельчаемости, абразивности и др.). Считается также, что существует прямая зависимость между энергией связи в кристаллах и поверхностной энергией. [c.13]

Увеличение площади поверхности раздела в гетерогенных системах также ведет к увеличению доли поверхностной энергии. Это видно пз следующих рассуждений. Предположим, что общий запас -)нергии какой-то частицы равен некоторой величине ё. Эта величина состоит из двух слагаемых — энергии массы (или объема) /Г,,, и поверхностной энергии з, т. е. [c.38]

Зародыш Надмолекулярное образование в любом агрегатном состоянии, способное к самостоятельному существованию и характеризующееся бесконечно малыми значениями поверхностной энергии и толщины граничного слоя, прилегающего к поверхности раздела фаз, лавинообразно изменяющихся в зависимости от параметров. Склонны к молекулярному притяжению, электрическому отталкиванию, а также взаимодействию за счет структурных сил гидрофобного притяжения [c.54]

Например, сродство к кислороду того или иного элемента препятствует протеканию технологических процессов восстановительного свойства сцепление частиц материала препятствует его деформации силы поверхностного натяжения препятствуют дроблению жидкости и т. д. Для преодоления указанных сил должна быть совершена работа с затратой того или иного количества энергии. Ту энергию, которая непосредственно совершает работу по преодолению сил, препятствующих протеканию данного технологического процесса, удобно называть рабочим видом энергии. В промышленности в качестве рабочего вида энергии наиболее часто используются тепло и механическая энергия. Так, например, при обработке металла на токарном станке непосредственно затрачивается механическая энергия, при обработке металлов давлением на прокатном стане и кузнечном молоте затрачивается также механическая энергия, но для того чтобы перевести металл в удобное для обработки давлением пластическое состояние, нужно его нагреть до той или иной температуры, затратив тепло. Тепло нужно затратить для того, чтобы расплавить материал, осуществить процесс сушки или возгонки, восстановить руду до металла и т. п. [c.7]

Рост кристаллов. Кристалл растет на сформировавшемся, достигшем критического размера зародыше. Он обладает большой поверхностной энергией, за счет которой адсорбируются все новые частицы растворенного вещества. Адсорбировать частицы из раствора могут также твердые частицы другого обладающего соответствующей поверхностной энергией вещества. Они становятся, таким образом, центрами кристаллизации. В последнем случае процесс носит название кристаллизации на подложке. [c.635]

Эндрюс и др. [124, 126] также изучали набухание ПММА в равновесных условиях в различных спиртах и связывали его с наблюдаемыми изменениями предела вынужденной эластичности Ор, температуры стеклования Тс и сопротивления материала распространению трещины Я. Они сообщают об интересном явлении отсутствия температурной зависимости Я выше некоторой критической температуры Тк. При определенных условиях набухания ПММА Т соответствовала Тс в пределах ошибки эксперимента. Эндрюс и др. предложили выражение для Я, содержащее поверхностную энергию зародышевых [c.387]

При выходе молекулы из глубины жидкости иа поверхность она проходит около половины поверхностного силового поля и, следовательно, при этом совершает приблизительно половину той работы, которую ей необходимо затратить для полного отрыва от поверхности при испарении. Поэтому свободная поверхностная энергия, приходящаяся на одну молекулу, должна быть приблизительно равной половине скрытой теплоты испарения, рассчитанной также па одну молекулу [29], т. е. [c.330]

Такие пакеты и ленты могут создаваться в парафинистых нефтях, что определяет повышение их температуры застывания до комнатной и более высоких температур. Созданием объемных лент за счет слабых межмолекулярных взаимодействий, конфигурационного взаимодействия, действия кинетических и термодинамических факторов — энтропийный фактор, не завершается процесс кристаллизации в растворах высокомолекулярных соединений. Ленты могут складываться в лепестки, что также снижает избыточную поверхностную энергию, лепестки могут наслаиваться друг на друга, образуя в объеме пространственную решетку. Эта пространственная решетка далее способна упрочняться, хотя прочность ее может слегка снижаться за счет теплового движения или механических воздействий. [c.60]

С наивысшей поверхностной энергией, т. е. все соответствующие им кристаллографические положения. Ответ положителен, если поверхность представляет идеальную кристаллическую плоскость. Если плоскость не идеальна вследствие несовершенства кристалла или из-за неоднородности атомных слоев, могущих образовывать выступы и впадины, то кристаллографические положения могут отличаться по энергии. Однако можно ожидать, что максимальное отклонение не будет превышать 30% ее абсолютной величины для идеальной поверхности в зависимости от типа связи и от соотношения размеров адсорбированной молекулы и кристаллографического положения. Более серьезное значение имеет неоднородность поверхности, вызываемая загрязнениями. Посторонний атом, адсорбированный поверхностью с большой энергией связи, превращает поверхность в неоднородную и понижает также поверхностную энергию соседних положений. Но посторонний атом не обязательно должен быть адсорбирован поверхностью, он просто может занять место в слое, ближайшем к поверхности кристалла. И в этом случае энергия связи, возникающей между поверхностными атомами. металла и посторонним атомо.м, понижает поверхностную энергию соседних с посторонним атомом положений и поэтому изменяет теплоту адсорбиии атомов водорода вблизи него. Сами адсорбированные атомы водорода оказывают такое же действие они также превращают поверхность в неоднородную. Найдено [3], что теплота адсорбщи молекул водорода при неполном заполнении поверхности никеля равна 30 ООО кал моль. Из этого следует, что энергия связи атома водорода с поверхностью никеля составляет приблизительно 65 ООО кал. Для простоты можно допустить, что эта энергия связи равномерно распределена между тремя или четырьмя соседними атомами металла в зависимости от типа кристаллографического положения. Тогда становится очевидным, что если свободный участок поверхности окружен несколькими другими участками, занятыми адсорбированными атомами водорода, то энергия адсорбции атома водорода на этом свободном участке должна быть гораздо более низкой, чем энергия адсорбции атомов водорода иа участках, соседние положения с которыми также не заняты. Очевидно также, что при этих условиях понижение теплоты адсорбции с увеличивающимся заполнением поверхности сначала должно ма.,10 меняться со степенью заполнения, так как (допуская возможность перемещений адсорбированных атомов из одного положения в другое) эти атомы могут занять достаточно удаленные положения, чтобы ие препятствовать друг другу. [c.200]

Итак, применение кинетической теории стеклообразования к более сложным системам не было особенно успешным. Как указывает Уоррел [12], этому препятствуют значительные трудности. Он отмечает, что при попытках применить теорию к двойным системам многие подстановки и допущения, использованные Тернбалом и Коэном при обработке простых с химической точки зрения веществ, не подходят, и в дальнейшем нельзя оценить термодинамический барьер процесса образования зародышей. Кроме целого ряда характеристик, нужно знать химические потенциалы компонентов системы и их зависимость от состава и температуры, а также поверхностные энергии для различных поверхностей раздела жидкость—кристалл. Но значительно труднее оценить факторы, определяющие кинетические барьеры процессов образования зародышей и роста кристаллов. [c.49]

Механизм действия коллоидных растворов поверхностно-активных веществ также основан на понижении поверхностной энергии на границе раздела фаз, однако при использовании этих коагулянтов на поверхности поляризуются не отдельные ионы или молекулы, а коллоидные частицы. В качестве коллоидных растворов поверхностно-активных веществ применяют вещества растительного происхождения (крахмал и его производные, щелочные вытяжки из торфа и бурого угля, сульфитноспиртовая барда), а также синтетические соединения, главным образом производные эфиров целлюлозы (например, карбоксилметилцеллюлоза). [c.119]

Весьма показательно, что в подобных зависимостях совершенно игнорируется влияние таких факторов, как поверхностная энергия жидких смесей, стремление жидкостей уменьшить свою поверхность (особенно при пленочном течении отрицательных жидких смесей), а также влияние краевого угла смачивания, образуюш,егося при контакте жидкости с поверхностью твердого тела (рис. 27). Возможно, что пренебрежение указанными факторами и является причиной значительных расхождений между вычисленными и экспериментальными величинами. Комбинируя уравнения Дюпре и Янга, приходим к следуюш,ему простому соотношению для определения работы, затрачиваемой на образование единицы площади поверхности раздела фаз (или поверхностной энергии) [c.47]

На рис. 55 приведены результаты изменения превращения стирола (С5НбСН = СН) на поверхности катали.затора в зависимости от температуры. Результаты процесса могут быть изменены введением в состав дисперсной фазы или дисперсионной среды добавок. На рис. 56 показано влияние на степень превращения стирола добавок различных элементон в катализатор. При разных температурах из-за экстремального пзмеиения удельной поверхностной энергии катализатора степень превращения изменяется также экстремально. При средних температурах (около 400 °С) степень превращения не очень высока, но процесс протекает весьма интенсивно. В промышленных условиях в настоящее время ироцесс гидроочистки осуществляют обычно п )и 380—420 °С. [c.156]

Высокая дисперсность асфальтенов создает избыток поверхностной энергии, вследствие чего такие системы термодинамически неустойчивы и стремятся к расслоению на две фазы. При недостаточном стабилизирующем действии окружающей дисперсионной среды частицы асфальтенов предварительно ассоциируются, сцепляясь под действием молекулярных сил в агрегаты, что приводит к потере кинетической устойчивости системы. В значительной степени свойства 1ефтяных остатков как коллоидных систем зависят от степени дисперсности асфальтенов, а в случае крекинг-остатков также от степени дисперсности карбенов и карбоидов. В обычных условиях коллоидная система, состоящая из дисперсной фазы (асфальтены, механические примеси) и дисперсионной среды (высокомолекулярные углеводороды, смолы), термодинамически и кинетически неустойчива тем не менее, расслоение на фазы происходит медленно, что обусловлено в основном свойствами самой системы. Коагуляцию асфальтенов могут вызвать изменение состава дисперсионной среды, изменение температуры, механические воздействия и другие факторы. [c.56]

Современные катализаторы, представляющие часто сложные многокомпонентные смеси или соединения, содержащие активирующие и стабилизирующие добавки, находят эмпирически. Этим объясняется огромное число патентов, предлагающих разнообразные контакты. Также эмпирически часто приходится находить условия обработки и режим работы катализаторов. Еще недавно один из видных каталитиков Г. Тропш говорил, что ...при приготовлении катализаторов надо пробовать не только возможное, но и невозможное . Детальное изучение поверхностной энергии, кинетики каталитических реакций и структуры поверхностей позволило наметить некоторые пути для генезиса активных катализаторов. В связи с этим возникает необходимость в дифференцированном подходе [c.49]

Таким образом, объекты коллоидной химии обладают поверхностной энергией. Рассмотрение превращения поверхностной энергии в другие виды энергии составляет содержание первой половины курса коллоидной химии — учения о поверхностных явленнях. Основное внимание в этом учении уделяется поверхностному слою, его строению и свойствам. Вторую половину курса составляет учение о дисперсных системах, в котором рассматриваются их синтез и свойства, связанные, главным образом, с дисперсным состоянием, когда поверхностная энергия во многом определяет объемные свойства тел. Две составные части курса также соответствуют двум признакам объектов коллоидной химии. Поверхностные явления — результат гетерогенности, дисперсность же в значительной степени определяет вклад поверхностных явлений в объемные свойства дисперсных систем. [c.12]

Системы с газообразной дисперсионной средой (аэрозоли, порошки) являются неустойчивыми по отношению к агрегации и седиментацни. Объясняется это тем, что газообразная среда не может взаимодействовать с дисперсной фазой в такой степени, чтобы снижать поверхностную энергию до необходимых значений. Малая плотность газов ограничивает возможность регулирования также седиментациоиной устойчивости. [c.342]

Автор использовал этот метод для битумов в температурном интервале 20—45°С. Было установлено, что равновесное состояние достигается весьма медленно. Поэтому измерения делали через 30 мин после того, как в воздушном термостате устанавливалась требуемая температура. Результаты измерений и данные, полученные Нелленштейном и Саалем экстраполяцией, а также суммарная поверхностная энергия битумов приводятся в табл. 1.7 [c.58]

Как можно видеть из укачанной таблины, поверхностное натяжение битумов при 25 °С имеет тот же порядок величин, что и у обычных органических жидкостей. Этого можно было ожидать, если учесть, что поверхностное натяжение определяют лежащие на по- ер нэсти группы они же определяют величину суммарной поверхностной энергии. Так, суммарная поверхностная энергия битумов, изученных Саалем с сотрудниками, была 50—52 эрг см, что указывает на преобладание на поверхности раздела групп СНз. Данные Нелленштейна для очищенного триниладского битума и каменноугольного пека, а также данные Мекка для битума из крекинг-остатка калифорнийской нефти и каменноугольного пека указывают на наличие на поверхности раздела ароматических колец. [c.58]

Из различных составляющих сопротивления материала росту трещины, входящих в выражение (9.13), слагаемое, связанное с пластическим деформированием, dVpilBda обычно наибольшее. Предпринята также попытка в табл. 9.2 отождествить поверхностное натяжение у и (гипотетическую) плотность энергии разрыва цепи UjqNL. Наименьшей составляющей в выражении (9.13) является удельная поверхностная энергия у (свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение). Значения у полимеров лежат в интервале 0,020—0,046 Дж/м [31]. Энергия упругого втягивания концов цепей является произведением плотности энергии деформации и ширины втягиваемых слоев. Если слои состоят из полностью ориентированных цепей, напряженных до состояния разрыва и, таким образом, обладающих наибольшей допустимой плотностью энергии ( 1000 МДж/м ), то энергия втягивания концов цепей длиной L = 5 нм равна 8 Дж/м . [c.360]

Химическая поверхностная энергия dV hIBda = UalqNb также вносит сравнительно скромный вклад в R, даже если ее [c.360]

Металлические пленки, получаемые испарением металла и последующей его конденсацией, также захватывают примеси из вакуума . Во время получения этих пленок за счет испарения металла достигается очень высокий вакуум. После этого происходит загрязнение пленки следами газов, выделяющихся из различных частей прибора. Однако благодаря весьма большой величине поверхности пленки могут сохраняться в чистом состоянии значительно дольше, чем нити. Многие пленки, по-видимому, имеют еще и то преимущество, что их поверхность образована преимущественно одной кристаллографической плоскостью. При этом методе приготовления металлических поверхностей создаются необычные условия для процесса кристаллизации [11], и поэтому возможно, что образующаяся кристаллическая грань отличается от граней, возникающих при получении исследуемого металла другими методами. Использование пленок имеет, однако, один недостаток. Вследствие исключительно большой величины поверхности пленок на единицу веса металла [262] они обладают высокой поверхностной энергией. Средняя толщина первичных слоев, из которых состоит вся пленка, очень мала, и поэтому пленки по своим электрическим свойствам отличаются от обычных металлов [263], Во многих случаях у пленок наблюдается некоторое увеличение параметров решетки, достигающее 1—2% [264]. Лишь после сильного спекания их структура приближается к более нормальному состоянию металла. Согласно наблюдениям Миньоле [259], у пленки работа выхода в процессе спекания возрастает, приближаясь к величине, характерной для нормального металла. Вполне возможно, что во время процесса спекания происходит захват примесей. На получение пленок с сильно развитой поверхностью, а следовательно, с предельно открытой структурой большое влияние оказывает скорость испарения и конденсации металла. Пленки вольфрама по своим свойствам несколько более приближаются к нормальным металлам, чем не подвергнутые спеканию никелевые пленки. [c.142]

Совместно с И.Н.Дороховым и Э.М.Ко и>цовой получена и научно обоснована структура универсальной движущей силы массообменных процессов в гетерофазньпс ФХС, которая учитывает разность потенциалов Планка, энтальпийную и механическую состав шющие, а также составляющую, связанную с поверхностной энергией системы. Получены конкретные выражения движущих сил процессов абсорбции, ректификации, экстракции, кристаллизации, растворения, сушки, сублимации и десублимации установлена общность структуры их движущих сил, для ряда исследуемых процессов количественно вскрыто влияние градиентов поверхностного натяжения на интенсивность массопередачи. [c.12]

С увеличением давления поверхностное натяжение жидкости на границе о газом также понижается. Это связано с уменьшением ве,личины внутреннего давления и свободной поверхностной энергии вследствие сжзтия газа и его раотво-рения в жидкости. Чем выше растворимость гааа, тем значительнее уменьшение поверхностного натяжения с ростом давления. Подобный характер изменения поверхностного натяжения от давления и температуры наблюдается и для нефти на границе ее с газом (рис.2). [c.7]

Отжиг оказывает очень сильное влияние на структуру и свойства монокристаллов. С повышением температуры отжига длина складок увеличивается (рис. 3.5). Изменение длины складок возможно лишь при наличии определенной подвижности, которая, как полагают, связана с существованием дефектов на поверхности слоев. Увеличение толщины ламелей приводит также и к росту температуры плавления. Можно найти теоретическую связь между длиной складки и температурой плавления 114] рассчитанная равновесная температура для цепей бесконечной длины составляет Тт = 141 °С. Экспериментальные нерасчетные данные представлены на рис. 3.6. Угловой коэффициент теоретической кривой составляет 2а,Т т/АЯ , где — свободная поверхностная энергия, Тт — равновесная температура плавления при бесконечной длине складки, ЛЯ, — теплота плавления. [c.50]

Между количественными и качественными изменениями в нефтяной дисперсной системе существует зависимость, которая определяется соотношением поверхностной и объемной энергий взаимодействия компонентов, составляющих надмолекулярную структуру. Обладая нескомпенсированной избыточной поверхностной энергией, зародыши формируют вокруг себя сольватные оболочки определенной толщины из молекул дисперсионной среды. Вместе с сольватной оболочкой зародыш образует сложную структурную единицу (ССЕ), которая при изменении вне-пших условий может разрушаться или расти. Во втором случае формируются вторичные ССЕ, размеры которых — радиус надмолекулярной структуры и толщина сольватной оболочки, а также упаковка молекул в надмолекулярной структуре могут изменяться по мере изменения межмолекулярного взаимодействия среды [ 16]. [c.47]