Поверхностные явления на границе газ — жидкость

Молекулярная теория отражения света на границе жидкость - газ. Кузьмин В.Л. - В кн. Поверхностные явления в жидкостях. Сборник [c.250]

Механические свойства поверхностных слоев растворов поверхно- стно-активных веществ и их бинарных смесей на границе раздела раствор - воздух. Зотова К.В., Семенова М.В. - В кн. Поверхностные явления в жидкостях. Сборник статей. Под ред.проф.А.И.Русанова. [c.261]

Сборник, составленный по материалам Всесоюзного симпозиума по поверхностным явлениям в жидкостях и жидких растворах (26—29 января 1971 г.), содержит изложение ряда новых теоретических результатов и обобщений в области поверхностных явлении на границе жидких фаз. Анализируются электрические явления на границе двух жидких фаз и дается теория двойного электрического слоя. Рассматриваются свойства поверхностных слоев жидких металлов и сплавов, а также жидких полимерных систем. Излагаются результаты исследования поверхностного и межфаз-ного натяжения в жидких системах. [c.2]

Учение о поверхностных явлен и я х. Изучаются разнообразные свойства поверхностных слоев твердых тел и жидкостей (границы раздела между фазами) одно из основных изучаемых явлений в поверхностных слоях—это адсорбция (накопление веществ в поверхностном слое), которой в нашем курсе будет уделено основное внимание. [c.19]

На рис. 4.2 показаны зависимости глубины пропитки торфа растворами ПАВ от времени. Линейность графиков /г(Ут) в начальный период свидетельствует о том, что в ходе пропитки остаются постоянными значения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ, вязкость смачивающей жидкости, краевой угол и эффективный радиус пор в торфе. Скорость же процесса, характеризуемая величиной коэффициента впитывания К, интенсивно возрастает с увеличением концентрации растворов АПАВ и НПАВ. Однако этот рост прекращается при концентрации растворов АПАВ и НПАВ, близкой к выходу на плато изотерм адсорбции (С=1—2%) [227]. Кроме того, следует также обратить внимание на отклонение от линейности графиков Л(Ут) с течением времени. Это явление, связанное с адсорбцией [c.70]

Некоторые поверхностные явления в псевдоожиженном слое можно трактовать в аспекте аналогии с поверхностным натяжением капельной жидкости набухание слоя перед образованием фонтана в конических аппаратах, вздутия на свободной поверхности уровня над поднимающимся газовый пузырем (и, конечно, форма последнего), капиллярные явления в псевдоожиженном слое Имеется прямое указание что верхняя и нижняя границы слоя обладают эффективным поверхностный [c.479]

Образование эмульсий связано с поверхностными явлениями. Поверхностный слой жидкости на границе с воздухом или другой жидкостью, как известно, характеризуется определенным поверхностным натяжением, т. е. силой, с которой жидкость сопротивляется увеличению своей поверхности. Поверхностное натяжение нефти и нефтепродуктов колеблется в пределах 0,02—0,05 Н/м. [c.110]

Учебное пособие посвящено адсорбционным и другим явлениям, протекающим на поверхности раздела фаз. В нем рассмотрены поверхностные свойства чистых жидкостей, растворов, мономолекуляр-ных пленок, а также границ раздела жидкость — жидкость, жидкость — твердое тело и газ — твердое тело. Пособие состоит из семи глав. Каждая глава содержит краткое изложение теории вопроса и описание лабораторных работ соответствующего раздела курса. [c.2]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ. ЭМУЛЬСИИ [c.74]

Поверхностные явления на границе раздела жидкость [c.205]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ ГАЗ-ЖИДКОСТЬ [c.7]

При исследовании поверхностных явлений на границе газ — жидкость наиболее часто используется метод, основанный на измерении поверхностного натяжения этой границы раздела, позволяющий, несмотря на его простоту, получить достаточно надежные данные. [c.20]

Глава Г Поверхностные явления на границе газ — жидкость [c.213]

При исследовании поверхностных явлений важную роль имеет поверхностное натяжение. Если представить границу раздела между жидкостью и газом в виде эластичной, равномерно натянутой пленки, то поверхностное натяжение определяется как сила, действующая на единицу длины линии, лежащей на этой пленке, направленная перпендикулярно этой линии и по касательной к поверхности пленки,Поверхностному натяжению можно дать термодинамическое определение. При изменении поверхности раздела фаз происходит перенос молекул либо из объема в поверхностный слой (при увеличении поверхности), либо в противоположном направлении (при сокращении поверхности). Так как равнодействующая межмолекулярных сил, действующих на молекулы поверхностного слоя, не равна нулю и направлена по нормали к поверхности, процесс изменения площади границы раздела сопровождается совершением работы. При сокращении поверхности межмолекулярными силами совершается положительная работа, а для перевода молекул из объема в поверхностный слой (для увеличения [c.5]

Адсорбция на границе жидкость — газ. Явления адсорбции в жидкости обусловливаются ее поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение в жидкости — величина, характеризующая состояние поверхности жидкости, численно равная работе, которая затрачивается на преодоление сил притяжения между частицами [c.94]

Следовательно, с повышением дисперсности вещества все большее значение имеют его свойства, определяе.мые поверхностными явлениями, т. е. совокупностью процессов, происходящих в межфазовой поверхности. Таким образом, своеобразие дисперсных систем определяется большой удельной поверхностью дисперсной фазы и физико-химическим взаимодействием дисперсной фазы и дисперсионной среды на границе раздела фаз. При схематической записи агрегатного состояния дисперсных систем первым указывают буквами Г (газ), Ж (жидкость) или Т (твердое) агрегатное состояние дисперсионной среды, затем [c.291]

Адсорбция различных компонентов на границе раствор — воздух может быть определена на основе прямых измерений пограничного натяжения, так как на границе жидкости с газом такие измерения возможны. Пограничное натяжение на этой границе называется поверхностным натяжением. Простой Способ определения поверхностного натяжения состоит в измерении высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, погруженной в раствор. Можно, наоборот, выдавливать пузырьки воздуха в раствор и измерять давление, при котором наблюдается это явление. Максимальное давление газа в пузырьке пропорционально величине а. Если измерять а в растворах различного состава, то затем поверхностный избыток компонента г может быть рассчитан по уравнению Гиббса [c.88]

С поверхностными явлениями тесно связано поведение жидкости на границе с твердым телом. Известно, что в некоторых случаях жидкость способна растекаться по поверхности твердого тела тонким слоем. Так ведет себя, например, вода на поверхности чисто вымытого стекла. В этом случае говорят, что жидкость смачивает твердое тело. Е5 других случаях та же вода на поверхности стекла или фарфора, загрязненной жиром, собирается в капли и не смачивает поверхность. Очевидно, что явление смачивания обусловлено процессами взаимодействия на поверхности раздела жидкости и твердого тела между собой и с газовой фазой. При смачивании жидкость приобретает большую поверхность раздела как с твердым телом, так и с газовой фазой. В то же время она закрывает поверхность раздела твердое тело — газ. Если обозначить поверхностное натяжение на границе с газовой фазой для твердого тела и жидкости соответственно Отг и Ожг, а избыточную поверхностную энергию на границе твердое тело — жидкость атж, то изменение энергии Гиббса при растекании жидкости по поверхности твердого тела 5 составит [c.307]

Под действием сил поверхностного натяжения любая жидкость стремится приобрести сферическую форму (капли росы, дождя, расплавленного металла). Чем объяснить такое свойство жидкостей Как известно, устойчивому равновесию любой системы соответствует такое состояние, когда энергия системы минимальна. Этот общий принцип можно объяснить на следующем примере. Камень, скатившийся по склону горы, постепенно теряет свою потенциальную энергию у подножья горы она становится минимальной, и движение камня прекращается. Система достигла положения устойчивого равновесия. Точно так же и жидкость стремится принять такую форму, при которой ее свободная поверхностная энергия была бы наименьшей. Общая поверхностная энергия капли равна произведению поверхностного натяжения на границе фаз на величину поверхности раздела обеих фаз. Очевидно, эта энергия будет тем меньше, чем меньше поверхность раздела. Наименьшая поверхность, ограничивающая объем, есть поверхность шара. Поэтому жидкость под действием сил поверхностного натяжения всегда стремится принять форму шара. На этом явлении основаны некоторые методы измерения поверхностного натяжения жидкостей. [c.23]

Как и все поверхностные явления, адсорбция есть результат сил молекулярного взаимодействия. Некомпенсированные молекулярные силы на поверхности адсорбента притягивают из объема газа или раствора молекулы адсорбата, при этом происходит уменьшение энергии Гиббса. Таким образом, адсорбция — самопроизвольный процесс, идущий с уменьшением поверхностного натяжения на границе раздела фаз и приводящий к тому, что поверхность адсорбента покрывается тонким адсорбционным слоем молекул адсорбата. При положительной адсорбции (или просто адсорбции) на поверхности твердого тела или жидкости происходит увеличе- [c.181]

Адсорбцией называется изменение концентрации компонента в поверхностном слое, по сравнению с объемной фазой, отнесенное к единице площади поверхности. Адсорбцию выражают в моль/см или моль/м . Изложение адсорбционных явлений мы разделим для удобства на несколько глав, в соответствии с различными границами раздела фаз. При этом следует помнить, что такое деление условно и основные закономерности оказываются общими для любой границы раздела. Выясним в данной главе закономерности явлений адсорбции, происходящих на границе жидкость — газ. Эти системы являются более простыми, поскольку силовым полем в одной из объемных фаз (газовой) мы можем во многих случаях пренебречь. [c.79]

В гл. I, 24 мы познакомились с сорбцией и, в частности, с адсорбцией, с их ролью в гетерогенном катализе. Поверхностные явления, в частности адсорбция, играют большую роль в самых различных областях техники. Для нас важно знать, что адсорбция изменяет не только поверхностные, но и объемные свойства полупроводниковых материалов, влияет на работу выхода электронов с поверхности твердых тел. С адсорбцией и десорбцией приходится сталкиваться в процессах химического и электрохимического травления и полирования полупроводников и металлов, при очистке поверхности твердых тел от загрязнений и т. д. Адсорбция и связанные с ней изменения поверхностного натяжения и разности потенциалов на границе раздела фаз играют громадную роль в коллоидной химии и электрохимии. Адсорбция используется для очистки газов и жидкостей, для удаления остатка газов из вакуумных приборов, для поглощения ОВ (в противогазах), для извлечения ценных веществ из растворов и газов и из отходов различных производств с целью рекуперации, для разделения и анализа смесей (хроматография) и т. д. [c.168]

Нефтяной пласт представляет собой высокодисперсную систему с больщой поверхностью границ раздела фаз и огромным скоплением капиллярных каналов, в которых движутся взаимно нерастворимые жидкости, образующие мениски на границе раздела фаз. Поэтому закономерности движения нефти и воды в пласте и их взаимное вытеснение в значительной мере определяются капиллярными и молекулярно-поверхностными явлениями, происходящими на поверхности контакта взаимодействующих фаз. [c.50]

Поверхностные явления можно также рассматривать с точки зрения изменений свободной поверхностной энергии. Поверхностная энергия существует на любой границе раздела фа в связи с отсутствием равновесия зарядов вокруг молекул в пограничном слое. Если жидкость смачивает поверхность, свободная поверхностная энергия самопроизвольно снижается, в результате чего выполняется определенная работа (например, происходит подъем воды в стеклянном капилляре). Создание новых поверхностей сопровождается увеличением свободной поверхностной энергии. Например, когда твердое тело разруша- [c.274]

Из теории поверхностных явлений известно, что в случае смачивания (что имеет место при взаимодействии кристалла с собственным расплавом) поверхность, обусловленная равновесием механических сил на границе раздела фаз (веса столба жидкости и сил поверхностного натяжения), имеет вид, показанный на рис. 34. [c.102]

Анализ новых данных по условиям зародышеобразования при кипении различных жидкостей, а также результаты исследований микроструктуры поверхностей твердых тел и поверхностных явлений на границах фаз дают возможность проследить развитие модельных представлений о зародышеобразовании при кипении с точки зрения современных представлений и продвинуться [c.71]

I. Измайлова В.Н., Ребиндвр П.А. Структурно-механические свойства адсорбционных слоев белков и поверхностноактивных полииеров иа жидких границах раздела в связи с устойчивостью эмульсий. - В кн. Поверхностные явления в жидкостях и жидких растворах. Вып.1. Л., Изд-во Ленингр.ун-та, с.41- 59. [c.201]

Реологические свойства межфазных адсорбционных слоев поверх- ностно-активных биополимеров на границе жидких фаз. Измайлова В.H., Алексеева И.Г., Туловская З.Д., Щукин Е.Д. - В кн. Поверхностные явления в жидкостях. Сборник статей. Под ред.проф.А.И.Русанова.Л., Изд-во Ленингр.ун-та, 1975, с.197-201. [c.259]

Сборник, составленный по материалам Всесоюзного симпозиума по поверхностным явлениям в жидкостях и жидких растворах (26— 29 января 1971 г.), обобщает новейшие результаты теоретического и экспериментального исследования поверхностных явлений на границе жидкой и газообразной фаз и на границе двух жидких фаз. Излагаются термодинамическая и статистическая теория поверхностных явлений, методы и результаты изучения молекулярной структуры и свойств (поверхностного натяжения, состава, плотности, вязкости и т. д.) поверхностных слоев. Обсуждаются поверхностные явления в растворах полимеров, свойства эмульсий и аэродисперс-ных систем. Рассматриваются вопросы теории нуклеации и критического состояния. [c.2]

Перечисленные задачи химмотологии как науки не исчерпывают всего многочисленного перечня нерешенных еще вопросов теории и практики рационального применения ГСМ, они скорее отражают лишь основные научные направления, по которым химмотологи должны проводить работы в ближайшем будущем. Важное место в этих работах должны занять теоретические исследования, например установление механизма действия многочисленных присадок и их композиций в топливах, смазочных материалах и специальных жидкостях разработка научно-теоретических основ подбора присадок, особенно их синергических смесей установление важнейших закономерностей самоорганизующихся процессов в двигателях и механизмах при применении ГСМ (например, при воспламенении и горении топлив) дальнейшее развитие и углубление теории поверхностных явлений в двигателях и механизмах, в частности в условиях граничного трения, при каталитических превращениях топлив и масел в контакте с нагретыми поверхностями металлов, при протекании электрохимических процессов на границе раздела металл — нефтепродукт, а также в условиях одновременного действия всех перечисленных факторов. [c.12]

Изложены теоретические основы расчета колонных аппаратов. Рассмотрены стационарные и нестационарные режимы обтекания жидких, твердых и газообразных частиц потоком ньютоновской и неньютоновской жидкости, массо- и теплообмен в зтих системах с учетом химических реакций и поверхностных явлений на границе раздела фаз. Результаты теретических исследований сопоставлены с зкспериментальными данными и использованы для расчета конкретных промышленных аппаратов. [c.2]

Любые гетерогенные процессы, например разложение или образование твердого химического соединения, растворение твердых тел, газов и жидкостей, испарение, возгонка и т. п., а также важные процессы гетерогенного катализа и электрохимические процессы, проходят через поверхности раздела твердое тело—газ, твердое тело—жидкость, твердое тело—твердое тело, жидкость— жидкость или жидкость—газ. Состояние вещества у поверхности раздела соприкасающихся фаз отличается от его состояния внутри этих фаз вследствие различия молекулярных полей в разных фазах. Это различие вызывает особые поверхностные явления на границе раздела фаз например на границе жидкости с газом или с другой жидкостью действует поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение определяет ряд важных свойств, например шарообразную форму пузырьков газа или капель жидкос1и (в туманах, эмульсиях, при распылении расплавленных стекол, при образовании новых фаз и т. п.). [c.435]

Итак, в условиях трехфазной границы раздела возможности существования или разрыва граничного слоя, прилипания или отрыва капель нефти или воды на поверхности, а следовательно, кинетика процесса вытеснения этих жидкостей в пористой среде определяется молекулярной природой поверхности породы, слагающей продуктивные пласты, а также молекулярно-поверхностными и физико-химическими свойствами нефти и воды. В зависимости от свойств этих жидкостей и их состояния в пористой среде возникающие при совместном движении нефти и воды молекулярно-поверхностные явления, обусловленные влиянием граничных слоев, могут являться одной из серьезных причин, приводящих к значительному снижению коэффициента нефтеотдачи. [c.97]

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]

С твердым телом. На фиг. 81 приведены различшле случаи смачивания твердого тела жидкостью. Из них случай 1 дает представление о полной смачиваемости, случай III — о несмачиваемости И случай II занимает промежуточное положение между ними. Чтобы понять происходящие на границе фаз поверхностные явления, обратимся к точке А чертежа. В этой точке сходятся три вещества твердое 1, жидкое 2 и газообразное 3. Здесь н е действуют по разным направлениям три силы поверхностного натяжения 0-13 — поверхностное натяжение на границе воздух — твердое тело 023 — то же на границе жидкость — воздух и границе твердое тело — жидкость. [c.146]

Рассмотренные в предыдущих главах закономерности поверхностных явлений в одно- и двухкомпонентных системах на границах раздела конденсированных фаз с собственным паром (или воздухом) во многом приложимы и к границам раздела между двумя конденсированными фазами I— двумя жидкостями, жидкостью и твердой фазой или двумя твердыми фазами. В то же время эти границы имеют и ряд особенностей, связанных прежде всего с тем, что в них межмолекулярные взаимодействия частично скомпенсированы, причем степень насыщения поверхностных сил определяется близостью молекулярной природы контактирующих фаз. Адсорбция ПАВ на таких межфазных поверхностях может очень сильно понижать их поверхностную энергию, что имеет принципиальное значение в связи с рассматриваемой в гл. IV, VIII—X ролью ПАВ в образовании и разрушении дисперсных систем. [c.81]

Нефтеносные коллекторы сложены осадочными пористыми, трещиновато-пористыми, трещиноватыми, кавернозными породами, обладающими весьма большой площадью удельной поверхности, порядка 10 м /м . Вся эта поверхность породы контактирует с насыщающими пласт веществами — водой, нефтью или газом. В порах и трещинах породы находятся в контакте с не смешивающимися друг с другом жидкостями, причем суммарная поверхность их раздела также очень велика. Поэтому на многие процессы, происходящие в нефтяных пластах, наряду с объемными свойствами горных пород, нефти, воды и газа, большое влияние оказывают поверхностные явления, происходящие на границе раздела твердой поверхности породы с жидкостями и газом, на сыщающнми нефтеносные пласты. [c.183]

КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, поверхностные явления на границе жидкости с др. средой, связанные с искривлением ее пов-сти. Искривление пов-сти жидкости на границе с газовой фазой прюиеходит в результате действия поверхностного натяжения жидкости, к-рое стремится сократить пов-сть раздела я придать ограниченному объему жидкости форму шара. Поскольку шар обладает миним. пов-стью при данном объеме, такая форма отвечает минимуму поверхностной энергии жидкости, т.е. ее устойчивому равновесному состоянию. В случае достаточно больших масс жидкости действие поверхностного натяжения компенсируется силой тяжести, поэтому маловязкая жидкость быстро принимает форму сосуда, в к-рый она налита, а ее своб. пов-сть представляется практически плоской. В отсутствие силы тяжести или в случае очень малых масс жидкость всегда принимает сферич. форму (капля), кривизна пов-сти к-рой определяет мн. св-ва в-ва. Поэтому К. я. ярко выражены и играют существ, роль в условиях невесомости, при дроблении жидкости в газовой среде (или распылении газа в жидкости) и образовании систем, состоящих из мн. капель или пузырьков (эмульсий, аэрозолей, пен), при зарождении новой фазы капель жидкости при конденсации паров, пузырьков пара при вскипании, зародышей кристаллизации. [c.310]

Полной теории М. д. пока ие существует. М. д. обусловлено комплексом коллоидно-хим. процессов и поверхностных явлений, включающим смачивание, диспергирование загрязнений, стабшшзадию образовавщейся дисперсии, мицеллообразование ПАВ в объеме моющей жидкости, солюбилизацию загрязнений, пенообразование, фазовые превращения и др. Считается, что начальная стадия всякого Н. д,.-смачивание загрязненной пов-сти моющей жидкостью. Присутствие в моющей жидкости определенных ПАВ в случае масляных загрязнений резко изменяет условия избират. смачивания. Еелн межфазные натяжения на границах раздела твердое тело-масло, масло- ода и твердое тело-вода еоотв, о , Оми и Отв, то условие избират. смачивания водной средой определяется соотношением [c.146]

Концентрация ПАВ в адсорбц. слое на иеск. порядков выа1е, чем в объеме жидкости, поэтому даже при ничтожно малом содержании в воде (0,01-0,1% по массе) ПАВ могут снижать поверхностное натяжение воды на границе с воздухом с 72,8-10 до 25 10 Дж/м", т.е. практически до поверхностного натяжения углеводородных жидкостей. Аналогичное явление имеет место на границе водный р-р ПАВ-углеводородная жидкость, что создает предпосылки для образования эмульсий. [c.585]

Адсорбция — поглощение газов, паров или растворенных веществ из растворов твердыми или жидкими телами (сорбентами). Адсорбция тесно связана с поверхностными явлениями удельной поверхностью адсорбента, поверхностным натяжением на границе адсорбент — газ (или адсорбент — жидкость), ориентацией молекул в поверхностном адсорбированном слое газа или жидкости и т. п. Различают физическую адсорбцию, при которой не происходит химического взаигиодействия, и хемосорбцию, сопровождающуюся образованием поверхностных химических соединений адсорбента с адсорбатом. Адсорбция газов и паров часто применяется в сочетании с десорбцией для регенерации адсорбента и получения сорбированного газа в чистом виде. [c.171]

Полученные данные об изменении вязкости в граничных слоях имеют важное значение для учения о коллоидно-поверхностных явлениях, однако следует отметить, что, несмотря на их строгую обоснованность, они вызвали ряд попыток опровержения. При этом, в частности, делались ссылки на работу Бастоу и Боудена [128], в которой ошибка измерения толщин была порядка 0,1—0,2 мкм ( ) Эта работа была прокомментирована одним из нас ранее [121]. Как было показано в [1301, в работе Баскома и Синглетерри [1291, содержавшей критику метода сдувания, единственно, что было достигнуто — это показано, что методом сдувания можно получать неправильные результаты, если выбрать специально такие условия, когда темп сдувания предельно замедлен и поэтому успевает сказаться перемещение границы смачивания в ту или иную сторону. Между тем в наших измерениях всегда контролировалось положение границы смачивания и приводились данные, которые были получены в условиях ее неподвижности. В тех случаях, когда устойчивость границы смачивания была недостаточна, измерения велись по второму варианту метода — путем наблюдения за утончением в процессе сдувания участка слоя жидкости, удаленного от границы смачивания на 1 — [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология