Межфазные явления и поверхность раздела фаз

Если в систему из двух несмешивающихся жидкостей ввести третий компонент, имеющий среднюю полярность (например, жирную кислоту), межфазное натяжение на поверхности раздела может стать меньше величины поверхностного натяжения каждого из компонентов. Было показано, что это явление происходит вследствие положительной сорбции третьего компонента в обеих жидкостях. [c.332]

Поверхность фосфолипидных бислоев обладает особенностью (отличающей ее от обычных коллоидных структур), которая в значительной степени осложняет теоретический анализ межфазных явлений в системе. Эта особенность связана с тем, что об-пасть полярных головок проницаема для молекул воды и ионов электролита [423, 424]. В этой области перемешаны как источники электрических полей, принадлежащих самой поверхности, так и заряды ионов и электрические диполи молекул воды. В таких системах трудно выделить четкую границу раздела между фосфолипидной фазой и электролитом. Поверхностные источники электрических полей, по существу, распределены в некотором приповерхностном слое. Термин поверхностные в данном случае означает, что они, обладая некоторой мобильностью в этом слое, сохраняют химическую связь с определенными группами липидной поверхности. Учет этой особенности дает воз- [c.149]

Характер движения жидкости на тарелке оказывает существенное влияние на условия массообмена, поэтому при оценке разделительной способности обычно учитывают гидродинамическую структуру потоков. При этом исходят из понятия локальных характеристик явления массообмена в элементарном объеме с однородной гидродинамической структурой, распространяя последние на все массообменное пространство. Выражения (2-61) и (2-62) как раз и используются для локальной скорости массопередачи. Следует заметить, что в этих выражениях скорость массопередачи отнесена к единице поверхности раздела фаз. Однако практическое определение последней сопряжено со значительными трудностями, и поэтому в большинстве случаев используется понятие объемного коэффициента массопередачи, т. е. произведение коэффициента массопередачи на величину поверхности межфазного контакта, приходящуюся на единицу объема массообменного пространства. [c.127]

Нефтяные дисперсные системы являются гетерогенными системами с высокоразвитыми поверхностями раздела фаз. В этой связи особое внимание при изучении нефтяных дисперсных систем уделяется поверхностным явлениям, в частности исследованию их структурно-механических свойств, обусловленных поведением компонентов нефтяных дисперсных систем на границе раздела фаз. С достаточной вероятностью предполагается, что ключевым вопросом в этих случаях является рассмотрение процессов сорбции-десорбции на межфазных поверхностях. С формированием межфазных слоев можно связать изменение качественных коллоидно-химических характеристик многих нефтяных сырьевых композиций, промежуточных и конечных товарных нефтепродуктов. [c.40]

Существует тесная взаимосвязь электрических и химических явлений, при которых происходят взаимопревращения электрической и химической форм энергии. Процессы, протекающие на поверхностях раздела фаз, способных обмениваться заряженными частицами, изучает электрохимия. Переход таких частиц из одной фазы в другую приводит к возникновению скачка потенциалов в так называемом двойном электрическом слое, расположенном вблизи поверхности раздела обеих фаз. Возникающее электрическое поле влияет на химические процессы, которые могут протекать на межфазной границе, а химические процессы, в свою очередь, могут изменить величину скачка потенциалов. [c.227]

Различие состава и строения соприкасающихся фаз и связанный с этим различный характер молекулярных взаимодействий в объеме фаз обусловливают возникновение своеобразного ненасыщенного молекулярного силового поля на поверхности раздела между ними и вследствие этого повыщение плотности термодинамических функций свободной энергии, внутренней энергии, энтропии на данной поверхности. Огромная межфазная поверхность, присущая дисперсным системам, определяет особо важную роль, которую играют в них явления, протекающие на границе раздела фаз, — поверхностные явления. [c.14]

До сих пор мы рассматривали поверхностные явления в системах, в которых сосуществующие фазы разделены плоской или практически плоской (с большим радиусом кривизны) межфазной границей. Искривление поверхности раздела фаз вносит существенные изменения в термодинамические свойства системы и обусловливает ряд важных эффектов, относящихся к числу капиллярных явлений. Для высокодисперсных систем характерна большая кривизна поверхностей раздела фаз, поэтому необходимо учитывать ее влияние при рассмотрении термодинамических свойств таких систем. [c.30]

Наличие резко выраженного силового поля поверхности раздела фаз может вызывать изменение состава приповерхностного слоя различные вещества, в зависимости от их природы, могут концентрироваться вблизи поверхности или, наоборот, уходить в объем фаз. Это явление, называемое адсорбцией, приводит к изменению свойств поверхности раздела, в частности поверхностного натяжения. В дисперсных системах с жидкой дисперсионной средой адсорбционные слои на поверхности частиц дисперсной фазы могут существенно изменять условия их взаимодействия и тем самым свойства системы в целом, включая устойчивость. Изучение закономерностей образования, строения и свойств адсорбционных слоев на различных межфазных поверхностях лежит поэтому в основе анализа их роли в управлении устойчивостью и рядом других свойств дисперсных систем. [c.43]

В главе II были рассмотрены различные механизмы самопроизвольного заряжения поверхностей раздела фаз, одной из которых является раствор электролита. Это явление служит причиной образования равновесной диффузной ионной атмосферы вблизи любой заряженной межфазной границы. Если при сближении двух таких границ раздела наступает взаимное перекрытие их ионных атмосфер, то возникает электростатическая слагающая расклинивающего давления П . [c.146]

Прп обсуждении наблюдений Томсона уже упоминалось, что межфазные явления могут оказывать преимущественное влияние либо на коэффициент массопередачи, либо на поверхность фазового контакта. Первый эффект значителен только в том случае, если глубина фаз существенно больше толщины приведенных пленок, движущихся вместе с поверхностью раздела фаз. Это явление п будет обсуждаться вначале. [c.208]

МЕЖФАЗНЫЕ ЯВЛЕНИЯ II ПОВЕРХНОСТЬ РАЗДЕЛА ФАЗ. Общие положения [c.248]

Адсорбция как поверхностный избыток и количество вещества в гипотетической системе являются произвольными величинами, зависящими от положения межфазной границы Ха. В теории поверхностных явлений гипотетическую межфазную границу принято называть разделяющей поверхностью, что подчеркивает различие между реальной поверхностью раздела двух фаз и гипотетической (плоской), положение которой в пределах поверхностного слоя не определено и может выбираться произвольно. Необходимо, однако, помнить, что соседние фазы в реальности разделены поверхностным слоем, а не плоской границей. [c.550]

Физико-химия полимеров в значительной степени под влиянием успехов современной коллоидной химии как физико-химии поверхностных явлений в дисперсных системах и физико-химической механики дисперсных структур сталкивается с необходимостью рассмотрения процессов, приводящих к возникновению межфазных границ, т. е. возникновению гетерогенности (двух- или много-фазности) в первоначально истинном растворе полимера при повышении его концентрации или при изменении температуры, например, при гелеобразовании, или в блочных полимерах при частичном образовании кристаллической дисперсной фазы, сосуществующей с аморфной средой. Возникновение так называемых надмолекулярных структур зачастую сводится к образованию частиц новых фаз, так что система, в которой эти процессы происходят, становится двухфазной, с явно выраженной поверхностью раздела. [c.262]

Специфика межфазных явлений в системах с полимерными наполнителями и в смесях полимеров определяется природой обоих компонентов. В настоящее время установлено, что термодинамическая совместимость у большинства полимеров отсутствует [371, 387]. Как правило, невозможно также образование общей кристаллической решетки, т. е. совместных кристаллов [388—391]. Однако можно говорить о совместимости полимеров в морфологическом плане, понимая под этим образование совместных надмолекулярных структур и отсутствие четких границ раздела между элементами надмолекулярного порядка. Это предполагает существование переходного слоя между двумя компонентами. Природа и структура этого слоя имеют важное значение для понимания свойств полимерных композиций. Переходный слой в смесях полимеров отличается от граничного слоя или поверхностного слоя на неорганическом наполнителе тем, что он может быть образован одновременно двумя компонентами вследствие взаимной диффузии на границе раздела фаз [392, 393]. Поэтому такой слой по своим свойствам отличается от составляющих компонентов. В таких межфазных областях под влиянием второго компонента смеси происходит изменение конформаций макромолекул по сравнению с их конформациями в блочных полимерах [377, 394, 395]. Наряду с диффузией причиной образования переходного слоя может быть также и обычная адсорбция одного компонента на поверхности другого [396]. [c.200]

Наличие малых количеств примесей, содержащихся в препаратах ПАВ или в среде, может сильно влиять на адсорбцию и тем самым на межфазное натяжение. Поэтому для точных измерений адсорбции требуются очень чистые реактивы. Усовершенствование методов очистки технических ПАВ за последние годы способствовало быстрому развитию исследований в области адсорбции и связанных с нею явлений. Вместе с тем влияние малых количеств примесей па межфазное натяжение коллоидных ПАВ имеет само по себе важнейшее значение при истолковании экспериментальных данных. Величину адсорбции коллоидных ПАВ можно определить прямыми методами оценки их количеств в растворе до и после адсорбции. Эти методы являются единственно приемлемыми при исследовании адсорбции на поверхности раздела твердое тело — раствор. [c.200]

Большое значение приобретают работы по изучению границы раздела стеклянное волокно — связующее и визуализации явлений на межфазной поверхности [55—58]. Перспективно для этих исследований применение электронного микроскопа, особенно сканирующего [58]. Несомненный интерес имеют работы, связанные с изучением внутренних напряжений в стеклопластиках (см. гл. IV), влиянием аппретов па релаксацию напряжений [88 89, с. 18]. Однако следует признать, что наиболее важными факторами, определяющими надежность, долговечность и прочностные свойства стеклопластиков, являются адгезионная прочность на поверхности раздела стекло — связующее и способность компонентов композиции к химическому взаимодействию. У подавляющего большинства исследователей это не вызывает сомнений [11, 14, 15, 17, 59, 60, 70, 93, 94]. Но даже теперь, когда созданы веще- [c.334]

Методы изучения ионного двойного слоя и явлений адсорбции детально описаны в гл. 2. Поэтому здесь мы ограничимся расчетом удельной поверхности электродов по измерениям емкости двойного слоя. Электрическая емкость границы раздела электрод - электролит представляет собой меру перераспределения зарядов при сдвиге разности потенциалов между этими фазами. Простейшая модель двойного слоя, предложенная Гельмгольцем, представляет собой плоский конденсатор, причем предполагается, что заряд металла расположен на его поверхности. Несмотря на то что распределение зарядов в растворе более сложно и обладает некоторой протяженностью, ионный слой повторяет контуры твердого электрода. Следовательно, емкость можно рассматривать как меру межфазной поверхности раздела. Однако следует помнить, что распределение заряда зависит от состава и концентрации электролита, от присутствия адсорбирующихся частиц и от состояния заряда двойного слоя. [c.386]

Существование поверхностей раздела является обязательным признаком гетерогенных систем. Особые свойства и строение пограничных меж-фазных слоев, обладающих в высокодисперсных системах большой свободной поверхностной энергией, в значительной степени определяют поведение таких систем, их агрегативную и кинетическую устойчивость. Величина межфазной поверхности зависит от размера частиц дисперсной фазы — чем меньше размер частиц, тем больше удельная поверхность и тем сильнее влияние поверхностных явлений на свойства системы. [c.52]

Предположения о том, что образовавшаяся в начале процесса полимерная пленка является более высокомолекулярной, чем, например, в конце, высказывались неоднократно [И, 22]. Недавно это было подтверждено Л. Б. Соколовым и В. Б. Игониным прямыми опытами по межфазной поликоиденсации в тонких слоях мономеров. Для получения тонких слоев использовалось явление растекания капель по поверхности раздела жидкость — воздух [31]. Было показано, что при растекании капли хлорбензола (с растворенным в нем дихлорангидридом изофталевой кислоты) на поверхности водного раствора гексаметилендиамина образуется очень тонкая пленка полиамида (от 400 до 1200 А). [c.208]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)— химические сое-дписния, сиособные адсорбироваться на поверхности раздела фаз жидкость — твердое тело , жидкость — газ , жидкость — жидкость и т. д. и существенно изменять физико-химические свойства системы, в первую очередь поверхностное (межфазное) натяжение. Такое явление определяется ассиметричным, ди-фпльным характером молекул поверхностно-актпвного вещества, состоящих из полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной) групп. [c.189]

При формировании адсорбционно-сольватного слоя из жидкой фазы необходимо, чтобы энергия ММВ соединений, переходящих в слой, значительно превосходила энергию ММВ среды. Согласно правилу выравнивания полярностей Ребиндера, в слое концентрируется вещество, обладающее полярностью, промежуточной между полярностями веществ в ядре и дисперсионной среде раздела фаз. Так, на границе фаз асфальтены — парафины ароматические углеводороды хорошо взаимодействуют с поверхностью ядер ССЕ. Па следующих стадиях происходит рост размеров ССЕ. При достижении необходимой разности плотностей между исходной фазой и ССЕ, последние начинают перемещаться ио системе и формируют межфазный слой — поверхность разрыва — границы разделяющей фазы (подсистемы) со схожими свойствами. Поверхность разрыва представляет собой переходный слой— реальный объект, обладающий объемом. Внутри межфазного слоя в результате его разрушения происходит непрерывное изменение свойств от характерных для дисперсной системы до свойств новой фазы. В зависимости от степени искривления иоверхности ядер ССЕ различают макрогете-рогенные (плоская поверхность) и микрогетерогенные (искривленная поверхность) системы. По мере перехода от макро-гетерогенных систем к микрогетерогенным существенно увеличивается поверхность раздела и роль поверхностных явлений. При увеличении размеров коллоидных частиц происходит уменьшение их межфазной поверхности, в результате часть со- [c.123]

В гетер)Огенных системах пограничные слои молекул жидкостей и твердых тел, расположенные на межфазных поверхностях раздела, обладают избытком энергии Гиббса по сравнению с молекулами внутри объемов фаз. Это служит причиной физических и химических процессов, протекающих на фазовых границах. Такие процессы называют поверхностными явлениями. Важнейшие из них — адсорбционные процессы. Они понижают поверхностную энергию Гиббса системы, поэтому протекают самопроизвольно и приводят к накоплению растворенных веществ или газов на границах раздела фаз. Очевидно, чем сильнее развита поверхность раздела фаз (высокая степень измельчения или пористости вещества), тем больше свойства системы в целом зависят от ее поверхностных свойств. Этим объясняется решающая роль поверхностных явлений для дисперсных систем, имеющих огромную площадь поверхности раздела фаз. [c.158]

В работах А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной с сотрудниками показано, что возникновение структурно-механического барьера связано с самопроизвольным образованием ультрамикроэмульсии (УМЭ) на границе раздела двух жидких фаз. Возникновение УМЭ можно легко наблюдать, если наслоить углеводород (масляная фаза) на водный раствор эмульгатора. Спустя некоторое время на границе раздела фаз появляется тонкая молочно-белая прослойка, постепенно утолщающаяся в сторону водной фазы. Это явление — следствие гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности углеводород—раствор ПАВ, обусловленной I двусторонним массопереносом через границу раздела (переход в водную фазу вследствие внутримицеллярного растворения, перераспределение эмульгатора между фазами благодаря некоторой растворимости его в углеводороде). В результате возникающей поверхностной турбулентности в обеих фазах вблизи поверхности раздела спонтанно развивается процесс эмульгирования с образованием капелек эмульсии как прямого типа (в водной фазе), так и обратного (в углеводороде). Однако обратная эмульсия, как правило, грубодисперсна, малоустойчива и легко разрушается, тогда как прямая имеет коллоидную степень дисперсности (размер капелек соизмерим с размером мицелл, солюбилизировавших углеводород) и обладает высокой агрегативной устойчивостью. Ультрамикрокапельки ее защищены адсорбционными слоями эмульгатора, которые связывают их в сплошную гелеобразную структуру с заметно выраженной прочностью и другими структурно-механическими свойствами. [c.194]

Основная особенность высоко днсперсных систем — это наличие высокоразвитой поверхности раздела фаз. Влияние границ раздела фаз и связанных с ними поверхностных явлений на свойства дисперсных систем обусловлено прежде всего существованием избыточной поверхностной энергии на этих границах. Избыток межфазной энергии обнаруживается в действии вдоль поверхности поверхностного натяжения, характеризующего стремление системы уменьшить площадь поверхности раздела фаз. Вместе с тем поверхностная энергия непосредственно связана с проявлением особых поверхн(Ютных сил—силового поля, сохраняющего заметную интенсивность и на расстояниях от поверхности, значительно превышающих молекулярные. [c.8]

Более близка к практическому приложению теория В. В. Ка-фарова [70], основанная на представлениях о межфазной турбулентности. В. В. Кафаров считает двухпленочную теорию необоснованной и неспособной объяснить явления массообмена в условиях развитой турбулентности в двухфазных системах. Турбулентность, которая возникает на поверхности раздела фаз при их движении, носит особый характер. В этих системах развивающееся вихревое движение приводит к взаимному проникновению вихрей одной фазы в другую. При этом турбулентные пульсации не гасятся. Вследствие этого образуется паро(газо)-жидкостная эмульсия, представляющая подвижную систему газо-жидкостных вихрей — этот режим Кафаров называет режимом эмульгирования. [c.51]

Монографию, посвященную поверхностным силам, естественно начинать с определения, вкладываемого в это понятие. Прежде всего следует рассмотреть микроповерхностные силы, действующие на отдельные молекулы и ионы вблизи фазовых поверхностей раздела. Эти силы приобретают определенность, только если усреднить их за достаточный отрезок времени для некоторого фиксированного расстояния от поверхности раздела. В этом случае получают, по сути, макроскопическое описание поверхностных сил. Оно лежит в основе трактовки явлений поверхностного натяжения и капиллярности как в старом подходе Клеро и Лапласа, так и в новом — Бакнера, основывающемся на введении тензора давлений в межфазной области. [c.7]

Приведенные уравнения и выводы относятся к гомогенному зарождению кристаллов. При наличии поверхности раздела фаз в виде стенок сосуда, охлаждающих элементов, взвешенных твердых частиц и т. п. процесс (гетерогенный) образования зародышей облегчается. Это явление объясняется понижением энергетического барьера АФмакс результате адсорбции молекул исходной фазы на указанных поверхностях раздела. В данном случае АФмакс = = фАФмакс, где О < ф < 1. Величина ф зависит от сродства свойств межфазной поверхности и кристаллической фазы. В случае расплавов величина ф зависит от угла смачивания межфазной поверхности В, стремясь к нулю при 6 — О и к единице при 0 —> -> 180°. [c.685]

Как уже отмечалось в разделе 17.1, изменение поверхностного натяжения Е вдоль межфазной поверхности приводит к дополнительным касательным напряжениям (напряжениям Марангони) на этой поверхности, а следовательно, и к силам, действуюпщм на среды, прилегающие к обеим сторонам поверхности. Эти силы в дополнение к силам вязкого трения приводят к изменению поля скоростей и давлений в этих средах. В частности, если межфазная поверхность разделяет две неподвижные жидкости или жидкость и газ, то изменение Е может вызвать движение жидкости. Это явление называется эффектом Марангони. [c.451]

Оба явления, описанные Томсоном, одинаковы в основе — местное уменьшение поверхностного натяжения за счет введения спирта вызывает направленное от центра движение жидкости с меньшим поверхностным натяжением. Однако с точки зрения инженерной химической технологии эти эффекты различны. В первом случае движение на поверхности раздела фаз и в слоях, к ней прилегаюш,их, изменяет сопротивление массопередачи и, следовательно, значение коэффициента массопередачи, в то время как во втором случае на скорость массопередачи будет главным образом оказывать влияние изменение величины межфазной поверхности. [c.206]

Джетмар и Роэслер также различают первичный процесс — движение на поверхности раздела фаз, вызванное градиентом поверхностного натяжения (эффект Марангони), и вторичный эффект — периодический разрыв межфазной поверхности, ведущий к продолжению процесса смешивания. Подобные явления описаны Верденом [И] для частично смешивающихся систем (растекание анилина по поверхности воды). [c.207]

Эти явления отмечаются не только на каплях, но и на плоской поверхности раздела фаз. На фото 6.18 показана [51] одновременная массопередача фенола и пропиоиовой кислоты в системе четыреххлористый углерод — вода в горизонтальном прямоточном смесителе. Концентрация и направление массопередачи выбраны таким образом, чтобы избежать образования концентрационных вихрей, часто затемняющих картину, а иногда вызывающих истинную межфазную конвекцию. Именно это происходило при переносе про-пионовой кислоты из четырехх.т1ористого углерода в воду и фенола в обратном направлении. [c.238]

Чтобы различать эффекты массопередачи вещества в зависимости от ианравления в системах, где daJd < О, направление массопередачи из тонкой пленки принимают положительным, а в тонкую пленку — отрицательным. При положительном направлении массопередача системы стремится сохранить существующую поверхность раздела фаз. Такую систему называют консервативной. При отрицательном нанравлении массопередачи появляется тенденция к разрыву существующей межфазной поверхности. Такая система называется радикальной. В. общем случае радикальная система стремится иметь большую межфазную поверхность, но при некоторых условиях проявляется противоположная тенденция. Очевидно в тех системах, где daJd >-0, все рассмотренные выше эффекты будут обратными. Влияние эффекта Марангони на межфазную поверхность и тем самым на характеристику гассообменной аппаратуры гораздо подробнее и шире изучено для дистилляции [63—66], чем для экстракции [63, 67, 68]. Тем не менее, все явления, имеющие место при дистилляции. аналогичны явлениям при экстракции. Их взаимосвязь будет рассмотрена в последующих разделах. [c.249]

Особое место занимает межфазный катализ. Это явление заключается в увеличении скорости реакции между веществами, находящимися в различных фазах (несмешивающиеся жидкости или твердое тело и жидкость), при добавлении небольшого количества агента — межфазного катализатора, который переносит один из реагентов через поверхность раздела в другую фазу, где осуществляется реакция. Такими катализаторами являются четырехзамещен-ные аммониевые соли (см. гл. XXIII. А) или агенты, образующие комплексные соединения с неорганическими катионами, например краун-эфиры и криитанды. [c.75]

Таким образом, результаты исследования композиций на основе термодинамически несовместимых кристаллизующихся полимеров согласуются с представлением о том, что при определенном режиме термообработки в системе возможно образование размытых межфазных областей, в которых наряду с явлением пластификации полимерного наполнителя (полиэтилен) полимерным связующим (олигоэфир) наблюдается ограничение подвижности макромолекул связующего при его кристаллизации на поверхности раздела с полимерным наполнителем. Крижевский [396 проследил, как происходит диффузия на границе раздела ПЭ—ПП при разных температурах, и в качественной форме установил влияние компонентов на их кристаллизацию. Он предположил, что, когда оба компонента кристаллизуются, диффузия на границе раздела зависит от надмолекулярной структуры компонентов. При этом допускается существование критической концентрации каждого компонента в другом, при которой возможно образование гомогенной смеси в расплаве выше этих концентраций промежуточный слой существует и в расплаве. Охлаждение расплава и кристаллизация компонентов ведет к расслоению и возникновению независимых надмолекулярных структур. При этом концентрация компонентов в промежу- [c.239]

Хейдон и Филлипс [11 ] определили межфазное натяжение растворов додецилсульфата натрия и додецилтриметиламмонийбромида на поверхности раздела углеводород — вода и отметили, что явление старения зависит от чистоты используемой воды. В обычной дистиллированной воде с удельной электропроводностью около 4-10 наблюдались эффекты старения, длив- [c.204]

Химические реакции,. явления адсорбции — десорбцш [зз, зэ], испарение [40], деформация поверхности раздела [41-43] представляют собой процессы, которые могут вызвать неоднородность поверхностного натяжения и привести таким образом к меифаэной неустойчивости и конвекции. Иногда для возникновения неустойчивости достаточно взаимодействии процессов на поверхности йздела независимо от того, вызывает дестабилизацию каждый процесс в отдельности шш нет. Источником межфазной неустойчивости может быть также существенное различие временных и пространственных масштабов взаимодействующих процессов. [c.164]

Двухфазные гетерогенные технологические процессы, как это показано выше, в ряде случаев представляют собой комплекс физико-химических явлений и химических реакций. В общем случае механизм гетерогенных процессов сложнее, чем гомогенных, так как взаимодействию реагентов, находящихся в разных фазах, предшествует их доставка к поверхности раздела фаз и массообмен между фазами, т. е. перенос вещества через межфазную поверхность. Поэтому скорость гетерогенных (нека- [c.123]

Теперь мы рассмотрим возможность такого электронного переноса между металлом и носителем, который изменяет объемные электронные свойства металлических частиц и вызывает тем самым модифицирование каталитических свойств металла. При этом межфазную поверхность раздела металл—носитель часто описывают как поверхность раздела металл—полупроводник с помощью общепринятой теории объемного заряда [71—73]. Электроны переносятся к металлу или полупроводнику в зависимости от того, где выше работа выхода, и между двумя фазами устанавливается разность потенциалов, численно равная разности работ выхода. В таком случае на поверхности полупроводника возникает объемный заряд соответствующего знака, плотность которого уменьшается по мере удаления от поверхности раздела внутрь носителя, а на поверхности металла индуцируется равный по величине, но противоположный по знаку заряд. Однако количественная оценка явлений с помощью этой теории приводит к весьма серьезным затруднениям, поэтому едва ли ее можно использовать для описания реальных свойств металла. Чтобы подтвердить этот вывод, обратимся к работе Баддура и Дейберта [73], изучавших поведение тонких пленок никеля, напыленных на германиевые подложки, легированные разным количеством добавок п- или / -типа такие пленки использовали как катализаторы дегидрирования муравьиной кислоты. Переносимый заряд пропорционален где п — концентрация носителей заряда в полупроводнике и V — разность потенциалов на новерхности раздела. Наиболее важной переменной является п, изменяющаяся на много порядков в зави- [c.282]

О(арактерной особенностью коллоидно-дисперсных систем является большая удельная поверхность частиц, достигающая для высокодисперсных тел многих сотен или даже тысяч метров квадратных на грамм. Это придает дисперсным системам особые свойства, которые проявляются прежде всего в поверхностных явлениях, происходящих на границе раздела фаз в межфазных поверхностных слоях. Связано это с тем, что в таких системах значительная доля атомов или молекул, из которых состоит данное тело, локализована на поверхности раздела фаз. Эти молекулы или атомы находятся в несимметричном силовом поле и обусловливают появление избыточной свободной энергии системы, что и яв- [c.5]

Поверхность всех тел (твердых и жидких)характеризуется определенной поверхностной энергией. Примеры пЯж1у( ) вода — 72,65 (при 20° С), бензол (СеНе) - 28,87, ртуть -51,3, свинец —410 (при 330° С). Свободная энергия единицы поверхности у твердых тел обычно измеряется немногими сотнями мДж/м Работа некомпенсированной части молекулярных сил поверхностно расположенных частиц поглотителя (адсорбента) и обусловливает притяжение ( поглощение ) молекул другого вещества нз соприкасающейся газообразной (NHg) или жидкой (растворенные красители) фазы. Возникает межмолекулярная связь адсорбируемое вещество (адсорбтив) — адсорбент. При соприкосновении двух фаз точнее говорить не о поверхностной, а о межфазной энергии. В процессах адсорбции она понижается. На основании изложенного можно дать следующее определение понятия адсорбции адсорбция — явление самопроизвольного повышения концентрации одного из компонентов гетерогенной системы по поверхности раздела фаз этой системы за счет свободной поверхностной (межфазной) энергии. [c.132]

Параллелизм влияния электролитов на устойчивость коллоида и на -потенциал межфазной границы диспергированное веш ество растворитель выражен особенно отчетливо в случае многовалентных и органических нонов, обладающих способностью иерезаря/кать поверхность раздела. При этом наблюдается резкое снижение устойчивости коллоида прп повышении хсонцентрации электролита, после чего наступает быстрая коагуляция. Однако при больших концентрациях электролита достигается вторая область устойчивости. Это на первый взгляд непонятное явление легко объяснить перезарядкой коллоида. Действительно, при определенных концентрациях электролита коллоид снова приобретает заряд (но уже противоположного знака), который может обеспечить его стабилизацию. Конечно, во всех случаях при достаточно больших концентрациях электролита -потенциал снижается до нуля, а вместе с этим теряется и устойчивость коллоида. [c.136]

Впервые представления о роли поверхностной энергии при разрушении твердого тела были сформулированы в теории прочности идеальных упруго-хрупких тел Гриффитом [171]. Согласно его теории, вся механическая энергия, необходимая для разрушения твердого тела, расходуется на образование при разрушении новых поверхностей раздела. Хотя эти представления являются весьма идеализированными и не учитывают разного рода потерь механической энергии, сопровождающих разрушение твердых тел [172], сами представления о разрушении как о поверхностном явлении оказались весьма плодотворными. Развитие этих представлений, связанное с именем Ребиндера и его школы, привело к появлению новой самостоятельной области науки — физикохимической механики. В настощее время влияние изменения межфазной поверхностной энергии на механические свойства и прочность твердых низкомолекулярных тел изучено достаточно детально [168—170]. [c.101]

Ввиду того что зависимость изменения межфазного натяжения от температуры для обеих поверхностей является линейной,. мы сочли возможным провести экстраполяцию значений а для высоких температур. При этом обнаружилось, что межфазное натяжение на поверхности раздела спиртовой и водной фаз при повышении температуры обращается в нуль раньше, чем на поверхности раздела гептановой и спиртовой фаз (рис. 6). По этой причине критические явления, происходящие в момент перехода равновесия трех жцдких фаз в двухфазное равновесие, имеют место между водной и спиртовой фазами. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология