Релаксация на поверхностях

Если макроскопическая поверхность раздела сохраняется после эксперимента, то она, очевидно, обладает способностью восстанавливаться после разрушения и тогда имеет значение соотношение времени восстановления (релаксации) поверхности и промежутка времени между последовательными перемещениями зонда [c.6]

Отметим, что характерное время 1/Л убывает при возрастании любого из Ь(. Для времени релаксации поверхности, определяемого по формуле [c.158]

Анизотропия тонких прослоек воды между гидрофильными поверхностями следует и из результатов исследований другими, независимыми методами. Так, для граничных слоев воды вблизи поверхности сферических частиц кремнезема радиусом от 10 до 80 нм методом спиновой релаксации ядер Ю и Н обнаружено снижение трансляционной подвижности молекул воды в тангенциальном направлении на порядок, а в направлении по нормали к поверхности — на два порядка по сравнению с объемной водой [39]. [c.14]

Первоначальное изучение электретов, полученных из цеолитов, показало, что при напряженности электрического поля порядка 10 В/м и выше образуется гомозаряд за счет пробоя газового промежутка между поверхностью образца и электродом [686]. Эти опыты проводили при наличии зазора в 1 мм между образцом и потенциальным электродом. Знак поверхностного заряда был установлен по направлению отклонения нити струнного электрометра при опускании электрода до его соприкосновения с поверхностью образца. Величина гомозаряда а зависела от приложенного напряжения и (рис. 16.1), что можно связать с увеличением числа ионов в газовом промежутке. При малом напряжении (левая часть кривой на рис. 16.1) величина гомозаряда растет с увеличением времени поляризации. В этом случае возрастало число ионов, образующихся в газовом зазоре и оседающих на поверхность образца. Уменьшение давления газа при не слишком большой разности потенциалов вело к возрастанию гомозаряда [686], так как при этом росла длина свободного пробега. При 113 К время релаксации гомозаряда очень велико — измерения не обнаруживали изменений этого заряда за 2,5 ч. Однако при той же температуре знак гомозаряда менялся при изменении знака поляризующего напряжения, действующего всего 10 с. Это можно объяснить тем, что гомозаряд фиксировался на поверхности образца цеолита [687]. [c.256]

Использовались образцы гамма-оксида алюминия ( -А Оз) с удельной поверхностью 5 = 77,6 м /г, три образца гидроксида алюминия (ГОА-4, ГОА-2, ГОА-1) с 5 = 51,5 20,1 8,8 м уг и кварц с 5 = 2,1 MVr. Измерения показали, что, в отличие от натриевых форм цеолитов, для дегидратированных -АЬОз, гидроксида алюминия и кварца не наблюдаются максимумы при температурах 180—280 К. Это говорит об отсутствии ионов или полярных групп, способных переориентироваться под действием теплового движения в указанном интервале температур. При 105—180 К наблюдаются слабые токи, которые, однако, превышают погрешность измерений (рис. 16.8). Размытость этого максимума связана, по-видимому, со значительным распределением времен релаксации. [c.263]

Электризация топлив происходит в процессе смешения, перекачки, фильтрования, заправки летательных аппаратов и т. д. Она обусловливается низкой электрической проводимостью топлив, недостаточной для релаксации зарядов диффузионного двойного электрического слоя, образующегося на границе раздела топлива с поверхностью топливной аппаратуры, капель воды и др. Электризация топлива в объеме, являющаяся результатом переноса электрических зарядов, приводит к накоплению статического электричества до потенциалов, достаточных в ряде случаев для появления электрических разрядов. Величина заряда — результат конкурирующих процессов, их образования и релаксации. [c.88]

Левая часть равенства (3.13) представляет собой приращение внутренней энергии тела. Приращение поверхностной энергии имеет знак плюс, так как на эту величину увеличилась внутренняя энергия тела. Приращение потенциальной энергии деформации имеет знак минус, так как эта доля внутренней энергии выделяется телом (вследствие релаксации напряжений в связи с появлением новых, свободных от нагрузок, поверхностей тела). Тогда условие [c.180]

Особенности внутреннего строения и свойств тонких слоев воды, прилегающих к твердой поверхности, и воды, находящейся в тонких капиллярах, представляет большой интерес для понимания свойств многих биологических систем, слоистых минералов, слоистых и дисперсных горных пород, коллоидных систем и др. Так, понижение температуры до 0 С. (и несколько ниже) может не вызывать перехода воды тонких слоев в обычный лед. Во-первых, потому что в условиях влияния поверхности большая устойчивость структуры льда по сравнению со структурой тонкого слоя может достигаться не при 0° С, а при более низких температурах. Во-вторых, потому, что такое изменение структуры требует разрыва существующих связей. Рассматривая подобные процессы, нельзя упускать из вида релаксационный характер их и сильное уменьшение скорости релаксации с понижением температуры. [c.379]

На рис. 1.2 приведено изменение состава этого катализатора во времени [4]. Активные компоненты ванадиевых катализаторов — сульфованадаты щелочных металлов, покрывающие жидкой пленкой поверхность кремнеземистого носителя. При увеличении содержания в реакционной смеси ЗОг и снижении температуры возрастает степень восстановления до Эти изменения обратимы и характеризуются малым временем релаксации. Наряду с ними при длительном воздействии на катализатор реакционной смеси, богатой ЗОа, при пониженных температурах появляется четырехвалентный ванадий в кристаллическом состоянии, обнаруживаемый по форме сигнала ЭПР (см. рис. 1.1, линия 2) и при помощи электронной микроскопии. Содержание ванадия в этой форме коррелирует с уменьшением каталитической активности (см. рис. 1.2). Эти изменения характеризуются большим временем релаксации. [c.9]

Наблюдаемая скорость химического превращения в нестационарном режиме зависит от динамических свойств поверхности катализатора. Пусть Г1 = А ,с", Гг==К с". Входная концентрация изменяется по закону Со = os + а sin mi. На рис. 2.10 показаны результаты численного решения соответствующей системы уравнений при т = 2, n = i (аналогичные результаты получались всегда при т>п). Увеличение избирательности в нестационарном режиме растет с увеличением времени релаксации скорости реакции и уменьшением времени пребывания смеси в реакторе. Экстремальные свойства приведенных зависимостей обусловлены тем, что в окрестности значений безразмерной частоты m 1 амплитуда колебаний концентрации А в реакторе выше, чем в квазистатическом и скользящем (со = оо) режимах. Это обусловливает некоторое увеличение избирательности в области собственной, резонансной частоты 1/Л/р. [c.61]

Согласно сообщению Швана и др., некоторые физические процессы (такие как релаксация вследствие поляризации поверхности раздела, электрофоретического движения суспендированных частиц или отсутствия частотной зависимости поверхностной электропроводности) не достаточны для объяснения экспериментальных данных. [c.398]

В этих опыта с можно наблюдать так называемый период релаксации [68] и малое сопротивление разрушению [92]. Эти данные показывают ошибочность мнений многих авторов о существовании особых механических свойств глин, проявляющихся при создании на них нагрузки, будь то горное давление или моделирование его в лабораторных условиях. Здесь наблюдается типичное проявление адсорбционных свойств глин. В результате набухания частиц глин под действием паров воды (капиллярная конденсация), находящихся в воздухе, образцы глин снижают свою механическую прочность, и при соответствующем сочетании набухания частиц глин и внешней нагрузки на образец последний разрушается. При этом наблюдается адсорбционное понижение твердости, а не какие-либо особые механические свойства глин. Поскольку глина из СКВ. 9 обладает значительно меньшей удельной поверхностью, чем глин из СКВ. 32, то для снижения ее прочности до разрушения требуемся значительно меньшее количество воды для образования равновесных гидратных слоев. Но нагрузка на эту глину была почти вдвое меньше, чем на глину скв. 32, вследствие чего разрушение последней произошло раньше. [c.91]

Из того факта, что значительная локальная пластическая деформация имеет место даже при быстром деформировании полимера, находящегося в стеклообразном состоянии в условиях концентрации напряжений, непосредственно следует, что молекулярные свойства, которые влияют на вынужденную эластичность и текучесть материала, также оказывают влияние и на Ос, а следовательно, на ударную вязкость. Данные, собранные в табл. 9.1, демонстрируют эту зависимость Ос от температуры, скорости деформации и молекулярных свойств. Во многих упомянутых работах (например, [14, 19, 22, 24, 25, 54, 63, 64, 212—214]) указывается на возможность существования связи между процессами молекулярной релаксации и энергии разрушения поверхности полимеров. [c.409]

Изменения релаксационных характеристик жидкости в дисперсной системе определяются, в основном, адсорбционным взаимодействием жидкости с поверхностью образца. ЯМР — релаксация воды в дисперсных системах — сводится к влиянию на Г] и адсорбционных свойств подложки. Известно, по крайней мере, два механизма, увеличивающих скорость релаксации вблизи поверхности. Первый — это увеличение вязкости жидкости в аномальных слоях, вызывающее сокращение времени релаксации протонов, находящихся в этом слое. Второй — присутствие локальных магнитных полей на поверхности, обусловленных небольшим количеством парамагнитных центров. Эти [c.101]

Расплав охлаждается и затвердевает, вследствие чего поверхность образца твердеет. Это приводит к возникновению термических (упругих) напряжений, сжимающих расплав вблизи поверхности образца и растягивающих его в середине [42]. Если пренебречь релаксацией напряжения при охлаждении расплава, то уровень замороженных внутренних напряжений можно оценить, используя выражение (14.1-9), позволяющее рассчитать для плоской формы размеры каждого слоя в момент его затвердевания. Такого рода [c.540]

Если это выражение переписать с точностью до постоянных множителей и последним членом в скобках пренебречь вследствие того, что нас интересует лишь диффузия молекул к поверхности и внутри перегородки, то время релаксации 1/р будет равно [c.25]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

Величина внешней силы для обнаружения эффектов упругости в жидкостях роли не играет при быстром воздействии структура не успевает измениться, и жидкость либо ломается, либо ведет себя подобно упругой поверхности. Другой общеизвестный опыт многократный рикошет камня, брошенного под малым углом к поверхности воды. Короче говоря, при (т/0) < 1 доминирует вязкое течение, а при (т/0) > 1 —упругая деформаци или хруп- кое разрушение. Однако второе условие в низкомолекулярных жидкостях реализуется лишь в экстремальных состояниях, так как время их молекулярной релаксации очень мало (10 — 10 с). [c.95]

Так, при распространении и поглощении ультразвука в полимерном материале, при трении и износе шин на пути торможения (для скорости скольжения 30 м/с, или 100 км/ч учитывая, что вдоль 10 м поверхности резины имеется 10 —10 шероховатостей, частота вибраций которых равна 10 —10 Гц) частота деформаций составляет v=10 -10 Гц и, как видно из рис. 5.13, а, ниже 100° С реализуются только Р- а а-механизмы релаксации. [c.141]

Под термическим старением понимают процессы, приводящие к образованию осадка с небольщим запасом энергии без участия растворителя. Суть их заключается в том, что при термической обработке осадка ставшие мобильными компоненты решетки диффундируют с участков с более высокой энергией на участки с меньшей энергией. Эти процессы в соответствии с небольшой скоростью диффузии в твердых телах и высокой энергией решетки обычно становятся заметными только при относительно высокой температуре, часто соответствующей там-мановской температуре релаксации, которая равна примерно половине абсолютной температуры плавления. Однако и при более низких температурах благодаря насыщенным растворам, которые образуются в виде поверхностной пленки при адсорбции влаги воздуха, могут протекать процессы упорядочения, связанные с уменьшением энергии. Например, термическое старение поверхности бромида серебра происходит уже при комнатной температуре, что вызвано высокой подвижностью ионов, обусловленной дефектами решетки. Кристаллы сульфата свинца медленно упорядочиваются при комнатной температуре, если они находятся в атмосфере с 85%-ной влажностью. Для сульфата бария эффект термического старения наблюдается только при 500°С. [c.208]

Помимо явлений электрофоретического запаздывания и электрической релаксации на скорость электрофореза может влиять и агрегатное состояние дисперсной фазы. Так, скорость электрофоретического переноса жидких частиц при всех прочих одинаковых условиях электрофореза равна подвижности твердых частиц лишь в частном случае, когда в результате адсорбции поверхностноактивных веществ поверхность капли становится неподвижной, что делает жидкую частицу похожей на твердую. В общем же случае жидкие частицы, обладающие достаточно высокой проводимостью, движутся при электрофорезе значительно быстрее, чем твердые. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, трение о поверхность жидкой частицы всегда меньше, чем трение о поверхность твердого шарика таких же размеров, так как капли жидкости могут деформироваться при движении среды. Во-вторых, двойной электрический слой [c.206]

Как уже было предположено Ориани и Франкентхалом [29а], релаксацию поверхности можно применить к границе раздела металл — электролит. Если бы удалось избежать адсорбции примесей из электролита на ступенях поверхности, то было бы возможно изучение кинетики исчезновения царапин или покрытия бороздами границ зерен на многих металлах, находящихся в контакте с расплавленными солями или даже с водными растворами электролитов [29а]. В этом случае можно было бы исследовать изменение поверхностных свойств с электродным потенциалом. [c.117]

В общем измерения кинетики релаксации поверхности, зависящие от произведения коэффициента диффузии и поверхностной свободной энергии, чаще используют в случае границы раздела газ — металл для определения поверхностной диффузности, чем для определения поверхностной свободной энергии. Измерение поверхностной диффузности рассматривается в следующем разделе данного обзора что касается определения поверхностной свободной энергии, то по этому поводу имеются лишь работы Блейкли и Микура [28] на платине и Милса, Джонса и Лика [30] на сплаве Ре-3% 51. [c.117]

В протонной ЯМР-спектроскопии многоэкспоненциальность может быть также связана с кросс-релаксацией или спиновой диффузией между протонами воды и протонами поверхности. Теория кросс-релаксации в гетерогенных системах построена в работе [591]. Анализ экспериментальных данных показывает, что этот механизм чрезвычайно важен для водных растворов полимеров и биологических объектов [576, 591]. Наиболее отчетливо важность этого механизма продемонстрирована с помощью методики двойного разонанса [592], а также путем селективного возбуждения сигналов ЯМР в узком спектральном диапазоне [593]. [c.233]

Здесь Тх.р — время реакции — время тепловой релаксации S — поверхность сосуда Т — его объем Сд — теплоемкость и — коэффициент теплопередачи а = = IQi Р/Т — число молекул в единице объема. Это выражение использовано [451 для вычисления положения пределов воспламенения смеси 2Н2—Oj при различных температурах. Связь между характерными временами индукции и химической реакции имеет вид = с, х хЛГоТх.р/ <3 = 7Тх.р = (1/S) Тх р, и для типичных значений RTq/E 0,05 и Tq/ 0,1 имеем Тг = = (10- ч- 10- )тх,р. Поскольку Тг = ех , то период индукции близок к периоду тепловой релаксации [10, 491. [c.313]

Следует отметить также, что в последнее время появились работы, посвященные изучению колебательной релаксации па твердых поверхностях (гетерогенная релаксация), что имеет большое значение для кинетически гаао-фаз1сых реакций (см., нанример, [32, 1891). [c.79]

Канал (б) мо>1<ег быть эффективным и в прямых обменных реакциях (см. 21). Так, механизм дезактивации через обмен был предложен также для интерпретации б лстрой релаксации Н2 на Н, галогеноводородов на Н и молекул галогеЕюв на атомах галогенов [5, 527]. Расчет вероятности дезактивации в процессе (14.7) в общем случае столь же сложен, как и расчет вероятности прямых реакций обмена (см. 21), причем здесь решающее значение имеет воличпна энергии активации. Теоретические исследования динамики данных столкновений показывают, что очень часто эффективности каналов (а) и (б) оказываются сравнимыми и намного превышающими эффективность простого К7 -процесса, вероятность которого оценена по формуле (14.2). Безусловно, здесь важную роль играют те особенности поверхности потенциал .ной эпергии, которые отличают взаимодействия химически инертны. п химически активных партнеров. В частности, большая эффективность кана.1а (п) связана с тем, что соответствующие ему траектории не отталкиваются от барьера (как при простом УГ-процессе), а дважды его пересекают — н прямом и обратном панравлении [3271. [c.91]

В. И. Касаточкина, который рассматривает графитацию как гомогенный процесс. Положения о фазовых состояниях гомогенной системы были развиты В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [96] по отношению к полимерам. Под фазой они понимают гомогенную систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Гомогенная система, в которой нет поверхностей раздела между ее частями, может быть химически неоднородной. Понятие фаза не отождествляется с понятием агрегатное состояние . Так, твердые стеклообразные тела термодинамически являются жидкими фазами к твердым фазам относятся только кристаллические тела. Гомогенность понимается без учета неоднородностей, обусловленных молекулярным строением тела, и аморфный полимер считается гомогенным телом, а микрокристаллический полимер, в котором имеются неупорядоченные области, — гетерогенным. При этом авторы утверждают, что внутренние напряжения в полимере отражаются на форме кристаллов и ограничивают их рост. Пластинчатые и игольчатые формы вызывают меньше напряжений и потому быстрее растут. Развивающаяся кристаллизация приводит к минимуму внутренних напряжений и к наилучшим условиям для их релаксации, т. е. к уменьшению внутренней энергии. [c.203]

Рассматриваемый здесь подход к описанию релаксации скорости гетерогенной каталитической реакции является феноменологическим, потому что он основывается на явлениях и зависимостях, которые регистрируются соответствующими химическими экспериментами, а их математическим описанием служит система (1.8), параметры которой могут быть найдены экспериментально. Эта система передает лишь существенные стороны явления и, будучи в этом смысле упрощенной, никак не может заменить или исключить необходимость исследования нестационарной кинетической модели процесса. Поскольку система (1.8) является линейным приближением общей задачи (1.7), то она, строго говоря, может быть применима для анализа малых отклонений от квазистационарпого состояния. Однако часто ее можно с достаточной степенью точности использовать и за пределами области линейного приближения. В работе [34] приведены примеры исследования динамических свойств поверхности катализатора при протекании процессов различной степени сложности. Полученные данные сравнивались с результатами, найденными из анализа математического описания (1.8), в которое подставлялись значения М и Р, оцененные из исходного выражения типа (1.7а). Из сравнения релаксационных кривых следовало, что в широком диапазоне концентраций и констант скоростей стадий наблюдаемые скорости химического превращения с небольшой но- [c.19]

Коэффициент а определяется величиной времени релаксации т,. которая характеризует время осаждения. Принимая во внимание, что частицы пыли больше 4 мкм полностью осаждаются за счет механизма удара, при рассмотрении второй стадии пылеулавливания на решетке для одних и тех же условий величину т можно считать, примерно постоянной. На удельной поверхности пленки жидкости П осаждается Наиу П частиц пыли. При прохождении газовы11 потоком слоя пены высотой с1Н за время из потока осядет- [c.167]

В 19 в качестве жидкости исиользовался воздух, уровень затухания контролировался с помощью установки труб иа различные системы пружин. В экспериментальной установке [19] логарифмический декремент затухания легко определялся путем наблюдений за релаксацией амплитуды вибраций во времени, В настоящий момент пе существует метода Р1ычисления логарифмического декремента затухания. Экспериментальные значения логарифмичеекого декремента затухания еильр1о различаются (0,01—0,17), Наиболее часто потребляется значение 0,036, предложенное в [20] для медно-никелевых труб в конденсаторе с большой поверхностью парового пространства. Значение логарифмического декремента затухания зависит от механических свойств материала трубы, конфигурации нучка и вязкости жидкости в межтрубном пространстве. [c.326]

Липатов и Фабуляк [112] отмечают важность процессов низкотемпературной релаксации, связанных с движениями боковых цепей. В образцах с большим отношением поверхности к объему эти релаксационные процессы смещены в сторону более низких температур. Такое поведение объяснялось менее плотной упаковкой сегментов на поверхности и, следовательно, более свободными движениями молекул. Утверждается, что это облегчает образование трещин серебра. Смещение процессов молекулярной релаксации в сторону более низких температур (в ПК) также наблюдал Сикка [163], который предположил, что это смещение может быть вызвано образованием микропустот. [c.375]

Исследовались термически активированные перераспределения атомов углерода в бинарных сплавах со свободной поверхностью. Установлено условие поверхностной сегрега1ши атомов углерода. Выявлена возможность проявления экстремальности в зависимости концентрации углерода в междоузлиях определенного типа от времени. Установлена возможность значительного влияния примеси замещения в металле на растворимость углерода. Рассчитано время релаксации процесса перераспределения атомов углерода. [c.141]

Основной эффект, который вносит поверхность, заключается в уменьщенпп подвижности адсорбированных молекул. Результатом этого является экспериментально наблюдаемое уменьще-пие времени релаксации у поверхности по сравнению со свободной жидкостью. Установлено экспериментально и теоретически, что релаксационные характеристики Г, пТ. изменяются в породах пропорционально размерам пор пли общей величине удельной поверхности, которая и определяет адсорбционные с1 -И"1ства, Жидкости в порах реальных иород-коллекторов представляют собой сложную спиновую систему, состоящую из двух-трех подсистем, возникающих вследствие влияния поверхности коллектора. В этом случае релаксационная кривая представляет сложную экспоненту, которая мож т быть разложена на две-три [4]. Каждая из таких составляющих характеризует процентное содержание выделенной спин-системы и время ее сиин-решеточной релаксации. Простейшая модель жидкости в порах — двухфазная. Компонента с более коротким временем релаксации отвечает связанной жидкости, а компонента с более длинным — свободной. В трехкомпонентной модели поровое пространство коллектора делится на три группы с различной удельной поверхностью, причем молекулы жидкости, находящиеся в порах разных групп, характеризуются различной степенью подвижности. Основные трудности в этой модели возникают при разложении кривой спада амплитуды сигнала на три экспоненты, которые преодолеваются путем применения программ нелинейного регрессионного анализа. Кроме того, в этой модели появляется новый параметр — критическое время спин-решеточной релаксации. Жидкость в порах, характеризуемых временем релаксации, меньше критического, является связанной. [c.102]

По мнению геологов, эти графиты являются продуктом последовательного генезиса углей. Такое представление, несмотря на то, что в отдельных месторождениях известны случаи перехода графитовых образований в каменные угли, не представляется достаточно убедительным. О спорности этого взгляда свидетельствует значительно меньшая по сравнению с антрацитом способность аморфизированного графита к структурной перестройке при нагревании до 2700 С. Показанные [В-4] возможности перевода кристаллических графитов в состояние, близкое по структуре и свойствам к аморфизированным, дает основание предполагать обратный переход кристаллического графита в аморфизированный под действием внешних нагрузок или в результате сжатия при охлаждении рудного тела, в котором распределены частички графита. Поданным [5-13],тонкое измельчение аморфизированного графита Ногинского месторождения до удельной поверхности свыше 90 м /г приводит к упорядочению его кристаллической структуры, по-видимому, за счет релаксации межатомных углеродных связей. [c.241]