Поверхностные силы второго рода

Поверхностные силы второго рода [c.29]

Наконец, случай плоскопараллельного слоя представляет значительные удобства и для экспериментального установления зависимости поверхностных сил второго рода от расстояния и может с большой точностью реализоваться самопроизвольно (мыльные пленки). Именно эта экспериментальная задача была впервые поставлена и решена на примерах прослоек равномерной толщины между твердыми фазами [2], твердой и газообразной фазами [3] и двумя газовыми фазами [4]. При этом было введено понятие расклинивающего давления тонкой прослойки, получившее в дальнейшем широкое развитие и применение. [c.30]

При рассмотрении сил взаимодействия между коллоидными частицами в пенах или эмульсиях удобно использовать элементарную модель, введенную Дерягиным. Согласно модели, взаимодействие возникает при наличии дополнительной силы или расклинивающего давления, направленного под прямым углом к плоскости жидкой пленки. Эта сила является поверхностной силой второго рода в отличии от поверхностного натяжения, которое действует вдоль плоскости раздела фаз и называется поверхностной силой первого рода. Такая трактовка не единственная, но она удобна по отношению к удельной поверхностной энергии как переменной величине, зависящей от свойств системы (Дерягин и Щербаков, 1961). [c.80]

Видимо, эффект Марангони характеризует первоначальное состояние пены, когда пленки еще толстые, по устойчивость определяется другими эффектами. Шелудко (1962) показал, что стойкие пены образуются в системах, которые дают черные пленки. Как было упомянуто ранее, следует принять во внимание поверхностные силы второго рода, чтобы объяснить метастабильную пленку, и поэтому к.шсспческая химическая термодинамика поверхности не является адекватной. Дерягин, Мартынов и Гутоп (1965) разработали термодинамику свободных от жидкости пленок (например, для пленок тоньше, чем толщина двух адсорбционных слоев Гиббса). [c.89]

До наступления перекрытия межфазных полей уменьшение толщины прослоек при сохранении объемов фаз и площадей межфазных ловерхностей не сопряжено с затратой работы, идущей на изменение свободной энергии системы, а только с диссипацией энергии вслед- ствие преодоления вязкости и других сил пассивного сопротивления. Положение меняется, как только наступает перекрытие (см. рис. II. 1, б). Теперь равновесное изменение толщины прослойки -сопряжено с затратой положительной или отрицательной работы. < ледовательно, ее источник — силы отталкивания или притяжения, возникающие в зоне перекрытия поверхностных сил первого рода. Эти силы, обусловленные эффектами перекрытия, мы будем называть поверхностными силами второго рода. Для их теоретического расчета необходимо основываться на молекулярных или микроскопических представлениях, что является в общем случае крайне сложной и в физическом, и в математическом плане задачей. Для ее упрощения рационально прежде всего рассматривать простейший случай — силы второго рода, появляющиеся при достаточном утоньшении плоского слоя равномерной толщины Ъ. Этот лростейший случай не только облегчает теоретический расчет возникающих сил, но и может быть использован, как показано в [1], в качестве основы для приближенного расчета сил, действующих в прослойках неравномерной толщины и даже ограниченных непло- скими поверхностями. [c.30]

Как видно из содержания монографии, многие составляющие расклинивающего давления — поверхностных сил второго рода — получили к настоящему времени хорошее теоретическое обоснование и их действие может быть рассчитано с достаточной для практических целей точностью. Это относится прежде всего к молекулярным и ионно-электростатическим силам, которые ввели в теорию устойчивости коллоидов Кальман, Вильштетер и Дерягин. Остающиеся в первом случае трудности связаны со все еще недостаточной изученностью спектральных характеристик взаимодействующих тел, особенно в области частот порядка 10 рад/с, дающей наибольший вклад в дисперсионное взаимодействие. Возникают затруднения и при применении теории дисперсионных сил в области малых толщин прослоек (менее 15—20 А), когда начинает проявляться влияние дискретности молекулярного строения — микроструктурные эффекты и силы. В теории ионно-электростатических сил остается в общем случае не до конца решенной задача расчета поверхностного заряда и его изменений при утончении прослойки. Требуется также дальнейшее развитие теории адсорбционной составляющей расклинивающего давления, в частности с учетом структурных особенностей граничных слоев, а также ее прямая экспериментальная проверка, что входит в задачу наших ближайших исследований. [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология