Контакт твердых тел

При контакте твердого тела с жидкостью на границе раздела фаз помимо двойного электрического слоя в твердом теле образуется такой же слой и в жидкости, причем он возникает независимо от того, является твердое тело металлом, полупроводником или изолятором. [c.191]

При контакте твердого тела с жидкостью между ними, как правило, наблюдается неэквивалентный обмен зарядами, что приводит к потере электронейтральности твердых тел, они заряжаются. Такого рода процессы происходят не только в пластах, на поверхности раздела твердой и жидкой фаз, но и между скважинным оборудованием и пластовой жидкостью. Например, при соприкосновении труб с водой металл, незначительно растворяясь, отдает положительно заряженные ионы Ре + или А1 +. В металле остается избыток электронов, и он заряжается отрицательно. Величина возникающего при этом потенциала зависит от химического состава металла и жидкости. [c.111]

Реальный контакт твердых тел дискретен, деформируются микрообъемы материала, к которым не применима гипотеза об однородном изотропном теле. [c.226]

На рис. 5.8 показана обобщенная модель граничной смазки, изображающая переход от жидкостной смазки к граничной и к контакту твердых тел по мере сближения профилей скользящих поверхностей. Твердые пленки обычно состоят из оксидов металлов и имеют толщину порядка 10 мм (л 10 нм). Примыкающие к ним -один или несколько мономолекулярных слоев граничной смазки имеют толщину порядка 0,3 мм [234]. [c.238]

Известно довольно много бинарных систем, в которых жидкость может самопроизвольно внедряться в твердое тело по сплошным беспористым границам зерен и оставаться там практически неограниченное время. Это явление подробно изучалось на некоторых металлических системах, а также при контакте воды с каменной солью [303, 304], карбонатными и силикатными породами [245]. Условие образования и устойчивости жидких прослоек, разделяющих твердые поверхности, было впервые высказано Фарадеем и затем строго сформулировано Гиббсом [305]. В металловедении оно использовалось, в частности, Смитом [306]. Это условие, термодинамически очевидное, требует уменьшения свободной энергии при замене поверхности контакта твердых тел Т1 и Т2 поверхностью их соприкосновения с жидкостью [c.99]

Кинетику формирования граничного слоя позволяют проследить эксперименты Мэзона, исследовавшего явление прохождения ультразвуковых импульсов через контакт твердых тел с граничными слоями и без них. [c.75]

В этом уравнении р — относительная площадь контакта твердого тела [c.429]

Вместе с тем понижение поверхностной энергии твердого тела происходит не только при адсорбции паров в такой же или еще в большей мере оно имеет место и ири капиллярной конденсации с непрерывным переходом к контакту твердого тела с объемной жидкой фазой соответственно эффекты снижения прочности твердых тел в результате понижения их поверхностной энергии при контакте с жидкой фазой также обычно включаются в обобщенное понятие адсорбционного понижения прочности. [c.336]

Ненадежность данных, полученных для различных относительных илощадей контактов твердого тела р в разных слоях, не вызывает удивления, так как они [c.432]

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]

Рис. 6.1. Схема контакта твердых тел

Каковы же коренные физические различия молекул и макромолекул Главное из них заключается в том, что масса макромолекул огромна и они обладают поверхностью. Отсюда вытекают и все особенности твердого вещества. В то время как молекулы подвижны, диффундируют в окружающей среде, макромолекулы в тепловом движении не могут перемещаться. Они реагируют только с теми веществами, которые попадают на их поверхность или, i когда дело касается твердых веществ, плотно примыкают к их поверхности. В первом случае мы встречаемся с сорбцией — проявлением универсального свойства твердых тел достраиваться с поверхности путем присоединения любых структурных единиц, любыми силами, включая силы Ван-дер-Ваальса во втором — с адгезией— процессом синтеза пространственно разделенных твердых молекулярных соединений — аддуктов. Как уже упоминалось, наружные атомы по сравнению с внутренними атомами твердого тела связаны менее прочно и находятся в состоянии повышенной химической активности. Вот почему макромолекулы сравнительно легко вступают во всевозможные химические реакции, в том числе и при контакте твердых тел. При этом, благодаря большой массе и связанной с этим особой прочности макромолекула является настоящим резервуаром избыточной энергии. Последняя, выделяясь [c.16]

При плотном контакте твердых тел наблюдается адгезия, т. е. соединение этих тел межмолекулярными связями и образование молекулярных контактных соединений. Почти всегда при этом возникают и межатомные связи, а также при определенных условиях наблюдается и полный переход от молекулярных к атомным связям (см. гл. IV). Соединения этого типа отличаются от других твердых соединений тем, что они состоят из пространственно разделенных частей — надмолекулярных структурных единиц, связанных друг с другом межмолекулярными или межатомными связями. Если между контактирующими твердыми телами имеют место межмолекулярные связи, то это — пространственно разделенные аддукты (ПРА). Здесь обращает на себя внимание тот факт, что строение твердого тела может складываться не только из ионов, атомов и молекул, но также из надмолекулярных структурных единиц, к которым в случае полимеров (см. ниже) можно отнести слои, построенные из пластин, лент, лепестков и в конечном счете из макромолекул полимера. В строении ПРА всегда [c.36]

Совершенно по другому проявляется контакт твердых тел, когда между ними возникают химические связи. Это относится как к мельчайшим кристаллам примеси, включенным в матрицу, так и к крупным кристаллам, находящимся в достаточно плотном контакте, исключающем какие-либо разделяющие прослойки. Благодаря химическим связям между контактирующими телами происходит перераспределение электронов, их частные энергетические зоны и локальные уровни преобразуются в общие зоны и уровни, устанавливается единый общий уровень Ферми. В частности, валентная зона и зона проводимости приобретают новый вид и занимают новое положение по отношению к уровню Ферми. [c.116]

Сопоставление величин работы когезии и адгезии дает наглядное представление о соотношении сил сцепления между молекулами одного вещества (жидкого или твердого тела) и молекулами двух разнородных жидких или твердых тел. Адгезия между двумя твердыми телами обычно весьма мала, поскольку из-за неровностей поверхности истинная площадь контакта твердых тел гораздо меньше, чем кажущаяся площадь соприкосновения. Поэтому использование уравнения (VII.6.1) в случае двух твердых тел не вполне правомерно. Если соприкасающиеся тела находятся в пластичном или эластичном состоянии, адгезия увеличивается. [c.197]

Из курса физики известно, что смачиванием называется явление, проявляющееся в том, что жидкость как бы прилипает к твердому телу. Например, вода смачивает стекло, металлы и другие тела, ртуть смачивает олово, цинк и т. д. В то же время вода не смачивает тела, покрытые жиром, а ртуть не смачивает фарфор, стекло и ряд других тел. Если жидкость смачивает твердое тело, то молекулярное сцепление между твердым телом и жидкостью больше молекулярного сцепления в жидкости, и мениск (кривая поверхности жидкости от греческого слова лунообразный ) смачивающей жидкости вогнутый (вода в стеклянной трубке) в отличие от выпуклого мениска несмачивающей жидкости (например, ртути в стеклянной трубке). Ртуть не смачивает стекло, следовательно, молекулярное сцепление в ртути больше сцепления между молекулами стекла и ртути. Иначе говоря, явление смачивания, возникающее при контакте твердых тел с жидкостями, обусловлено силами молекулярного взаимодействия между ними. [c.174]

Принципиально иная ситуация возникает при контакте твердых тел с жидкостями с высоким поверхностным натяжением - от нескольких сотен до нескольких тысяч МДж/м (большинство жидких. металлов, расплавы многих солей и окислов и т.д.) Энергия взаи.модействия [c.97]

Жидкая капля, помещенная на твердую поверхность, испытывает взаимодействие не только с поверхностью твердого тела, но и с окружающим газом (рис. 17.4). Возможны два случая капля свободно растекается по поверхности твердого тела или остается в форме капли, поверхность которой в точках контакта с твердой поверхностью составляет конечный угол 0, как показано на рис. 17.4. Вдоль поверхности в точках контакта действует сила, равная Е, направленная по касательной к межфазной поверхности. Тогда на линию контакта твердого тела и капли действуют силы — между молекулами твердого тела и газа, — между молекулами твердого тела и жидкости и Е os 0 — проекция силы поверхностного натяжения жидкость — газ на плоскость твердого тела. Из условия равновесия контактной поверхности следует уравнение Юнга [c.435]

Специфика твердофазных превращений заключается и в том, что контакт твердого тела с другим телом, жидкостью или газом происходит с поверхности. Частицы, расположенные на поверхности, вступают в реакцию первыми. Продвижение реакции в глубь объема твердого тела связано с осложнениями процесса, изменением скорости химического превращения, искажением пространственного распределения границы взаимодействующих фаз. Зародыши новой фазы (продукта реакции) растут и множатся, создавая своеобразные и характерные для данной реакции и условий ее проведения новообразования. Такие реакции называются топохимическими. [c.49]

Если при нанесении жидкости на твердую поверхность происходит процесс самопроизвольного увеличения площади контакта, имеет место смачивание. Другое определение рассматривает смачивание как явление, возникающее при контакте твердых тел с жидкостями в результате молекулярного взаимодействия между ними. [c.76]

Поверхностное натяжение характеризует удельную поверхностную энергию Гиббса среды. При контакте твердого тела с жидкостью его поверхностная энергия изменяется в зависимости от поверхностного натяжения жидкости, что в соответствии с представлениями Ребиндера должно приводить к изменению критического напряжения разрушения и, следовательно, к изменению долговечности материала. [c.137]

Заряды статического электричества могут возникать при перемешивании, фильтрации, сливе, разбрызгивании, кристаллизации и испарении жидкостей, при деформации или дроблении твердых тел, а также при относительном перемещении двух находящихся в контакте твердых тел. Способность веществ и материалов образовывать заряды статического электричества зависит в основном от их удельного электрического сопротивления. Удельные объемные электрические сопротивления ру некоторых веществ приведены в табл. 9.6. Вещества и материалы, имеющие < < 10 Ом-м, при отсутствии их разбрызгивания или распыления не электризуются, и, следовательно, применять меры защиты от статического электричества при работе с такими веществами и материалами не требуется. [c.271]

Твердое тело находится в контакте Твердое тело находится в контакте [c.336]

В общем случае концентрации реагирующих веществ С п и С. п у поверхности катализатора могут значительно отличаться от концентраций в основной массе жидкой фазы. Это обусловлено сопротивлением пограничного слоя на поверхности контакта твердое тело — жидкость. В рассматриваемом процессе можно принять, что и С п <С 2, где ж — соответственно те- [c.78]

Само существование электрокинетических явлений указывает на то, что в месте контакта твердого тела и жидкости имеется двойной электрический слой, причем и твердое тело, и жидкость обладают определенными зарядами. Движение взвешенных твердых частиц внутри жидкости, наблюдаемое при наложении электрического поля (явление электрофореза), может совершаться лишь в том случае, если твердые частицы, распределенные в жидкости, обладают зарядом. Точно так же электроосмотическое перемещение жидкости было бы невозможным при отсутствии у нее заряда, на который влияет электрическое поле. 1 азность потенциалов между точками на различных высотах трубы, в которой происходит процесс осаждения взвешенных в жидкости твердых частиц, не могла бы возникать, если бы падающие твердые частицы не несли с собой электрического заряда. Наконец, нельзя объяснить появление потенциала течения, не предположив, что жидкость обладает некоторым зарядом. [c.231]

Электризация может быть в результате контакта твердое тело — твердое тело (вне или внутри электрического поля) вследствие поляризации присутствующих в молекулах подвижных диполей при наличии внешнего электрического поля (данный эффект также может быть уничтожен за счет адсорбции ионов) в ]эезультате проводимости (при движении частицы через проводящую среду она ведет себя как маленький конденсатор и принимает потенциал, близкий к потенциалу растворителя). Влияние элекгропроводности слабее других физических процессов зарядки, так как электропроводность порошков обычно мала (наибольшее вл1[яние электропроводности сказывается на разряде частиц) вследствие адсорбции ионов (имеет наибольшее значение для зарядки частиц). [c.112]

Трение твердых тел, согласно современным представлениям [6, 17,27,41], имеет двойственную (молекулярно-механическую или ад-гезионно-деформационную) природу. Считается, что контакт твердых тел вследствие волнистости и шероховатости поверхностей происходит в отдельных зонах фактического касания (рис. 6.1). Суммарную площадь этих зон называют фактической, или реальной, площадью касания твердых тел. Под фактической площадью касания понимают зоны, в пределах которых межатомные и межмо.лекуляр-ные силы притяжения и отталкивания равны. Фактическая площадь касания в пределах нагрузок, широко используемых в инженерной практике, невелика около 0,001-0,0001 номинальной кажущейся площади касания. Вследствие этого в зонах контакта возникают зна-76 [c.76]

Аддукты такого вида получаются также при таком плотном контакте твердых тел, при котором возникают ван-дер-ваальсов-ские связи, а также твердых и жидких тел. Следует заметить, что молекулярный контакт может в той или иной мере иметь место и при простом соприкосновении твердых тел. Но обычно площадь его крайне мала из-за неровностей поверхности твердых тел и разделения их прослойками сорбированного газа или жидкости, поэтому аддуктообразование при контакте твердых тел наблюдается только при определенных условиях, при которых плотность межмолекулярных связей, образующихся при их контакте, достаточно велика. Главные из этих условий — тесное сближение и удаление с поверхности контактирующих твердых тел мешающих примесей. Даже не очень сильное нагревание в вакууме позволяет прочно связывать твердые тела, плотно примыкающие друг к другу Плоскими чистыми поверхностями. На этом основан известный метод диффузионной сварки, в процессе которой совершается, однако, переход от молекулярного к атомному соединению (см. гл. IV). [c.37]

Существует два типа теснейщих контактов твердых тел атомарный и молекулярный. При атомарном контакте между соприкасающимися твердыми телами образуются химические, межатомные связи, которые служат мостиками, соединяющими данные твердые тела в единую квантовую систему. Твердые тела при этом теряют свою индивидуальность, поскольку таким образом возникает контактное химическое соединение, принадлежащее к большому классу твердых соединений, о котором шла речь в гл. IV. Образцом подобных соединений является любой блоксополимер. [c.116]

H S. ii ie iiemeeii ., Реакции с участием твердых веществ проходят i iivi г гл г гч, быстрее, когда эти вещества тонко измельчены, oy/iVMI re. in>-j Это вызвано тем, что отнощение площади поверх-h М I ности к массе у мелких частиц больще, чем у крупных, и, следовательно, площадь контакта твердого тела с жидкостью или газом больше. В качестве примеров можно привести реакции цинковой пыли и гранулированного цинка с кислотой или реакции порошка карбоната кальция и мраморной крошки с кислотой. [c.327]

ГАЮВЛЯ КОРРОЗИЯ, происходит при непосредств. контакте твердого тела с химически активным газом. Характеризуется образованием на пов-сти тела пленки продуктов хим. р-ции между в-вами, входящими в состав тела и адсорбируемыми из внеш. газовой среды. В дальнейшем эта пленка препятствует непосредств. контакту корродируемого материала с газом. Взаимод. последних осуществляется посредством твердофазных р-аяй в тонких приповерхностных слоях плеики продуктов вследствие встречной диффузии сквозь нее реагирующих в-в. Особенно интенсивно развивается Г. к. при высоких т-рах возникающая при зтом пленка продуктов, наз. окалиной, непрерывно утолщается. [c.466]

Важной характеристикой двойного электрического слоя, возникающего при контакте твердого тела с жидкостью, является точка, где электрокннетический заряд равен нулю (изоэлектри-ческая точка). Измерения дзета-потенциала в завнсимости от pH растворов 10 М (НС1 + КОН) показали, что для керна такая точка соответствует pH 3,0 (рис. 1, 1), для корунда pH 5,8 (рис. 1, 2). Присутствие пленки нефти на корунде незначнтельно сдвигает рН эт в щелочную область (рис. 1, 3). [c.4]

Очень эффективна передача тепла непосредственным контактом твердых тел с парами или распыленными жидкими нефтепродуктами, применяемая в установках каталитического крекинга, не-п >ерывного коксования и других совромедных процессах переработки нефти. При этом горячий порошкообразный пли гранулированный теплоноситель смешивается с парами или мелко распыленной жидкостью и восполняет затраты тепла, расходуемого на переработку утяжеленногч) сырья для получения более легких ценных продуктов. Непосредственным соприкосновением раз- [c.90]

Как известно, даже конденсированные пленки обладают некоторой диффузионной поверхностной подвижностью. Ридил и Тэдейон [44] показали, что процесс переноса пленок стеариновой кислоты с одной поверхности на другую, по-видимому, обусловлен поверхностной диффузией в отдельных точках контакта твердых тел. Такой перенос, конечно, наблюдается и в опытах по трению, когда несмазанный ползун быстро покрывается слоем граничной смазки, нанесенной на поверхность, по которой он скользит [35]. Количественных данных по истинным коэффициентам поверхностной диффузии получено очень мало. Согласно Россу и Гуду [45], коэффициент диффузии бутана в монослое на сфероне 6 составляет около 5-10 см с. Допустим, что средний диаметр области контакта равен около 10- см. Молекула проходит это расстояние примерно за 10 с. Такой скорости прохождения точек контакта относительно друг друга соответствует скорость скольжения 10 см/с. Таким образом, при обычных скоростях порядка 0,01 см/с сжатая пленка успевает образоваться. [c.359]