Поверхностное натяжение единицы измерения

Что называют поверхностным натяжением (единицы его измерения в СИ) [c.47]

Работа, необходимая для образования единицы новой поверхности вещества, или свободная энергия единицы поверхности называется поверхностным натяжением. Единица измерения поверхностного натяжения Н/м. Перевод старых единиц в систему СИ производится по соотношению 1 дин/см = 1 мН/м. Поверхностное натяжение зависит от того, в какой среде его определяют, от температуры. и давления. Значение его для этилового спирта при нормальном давлении приведено в табл. 23. [c.29]

Единицами измерения поверхностной активности являются Дж-м/моль и Н-м /моль. Поверхностную активность обычно определяют графически по зависимости о=/(с), которую называют изотермой поверхностного натяжения (рис. 18.1). Для построения графика необходимы данные измерений ст для растворов различной концентрации при постоянной температуре. [c.159]

Поверхностное натяжение. Единицы измерения поверхностного натяжения. В жидкостях молекулы находятся на расстояниях порядка от 3 10 до 8 10 м. При увеличении расстояния между молекулами силы взаимного притяжения между ними уменьшаются и становятся незаметными на расстоянии порядка 10 м. Это расстояние называется радиусом молекулярного действия. [c.37]

Внутреннее давление втягивает молекулы, расположенные на поверхности жидкости, внутрь и тем самым стремится уменьшить поверхность до минимальной при данных условиях. Сила, действующая на единицу длины границы раздела и обусловливающая сокращение поверхности кидкости, называется силой поверхностного натяжения, или, просто, поверхностным натяжением. Единицы измерения этой величины дин/см. Эта сила всегда направлена тангенциально к поверхности жидкости. [c.114]

Из уравнения (Х.2) следует, что мерой свободной поверхностной энергии единицы поверхности является поверхностное натяжение (т, под которым следует понимать силу, действующую на единицу длины линии, ограничивающей поверхность жидкости. При обсуждении поверхностных явлений обычно говорят не о свободной поверхностной энергии, а о поверхностном натяжении, так как оно для поверхностей раздела жидкость—газ или жидкость—жидкость доступно непосредственному измерению. [c.353]

Том I (1962 г.) содержит общие сведения атомные веса и распространенность элементов единицы измерения физических величин соотношения между единицами измерения физических величин измерение температуры и давления математические таблицы и формулы важнейшие химические справочники и периодические издания основные данные о строении вещества и структуре кристаллов физические свойства (плотность и сжимаемость жидкостей и газов, термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов равновесные температуры и давления критические величины и константы Ван-дер-Ваальса энергетические свойства теплопроводность электропроводность и числа переноса диэлектрическая проницаемость дипольные моменты вязкость поверхностное натяжение показатели преломления) краткие сведения по лабораторной технике. Имеется предметный указатель. [c.23]

Широкое распространение получил метод определения ККМ по данным измерения поверхностного натяжения. При концентрациях, меньших ККМ, наблюдается быстрое падение поверхностного натяжения с ростом концентрации поверхностно-активного вещества. В области концентраций, соответствующей мицеллярной системе, поверхностное натяжение изменяется незначительно. Это вызвано тем, что на границе жидкость — газ адсорбируются молекулы, а не мицеллы. С повышением концентрации, начиная с ККМ, растет мицеллярная концентрация, а число молекул поверхностно-активного вещества в единице объема остается неизменным. Здесь уместна аналогия с насыщенными растворами, добавление к которым растворяемого вещества не повышает концентрацию, а лишь увеличивает массу осадка. [c.168]

Мерой свободной поверхностной энергии единицы поверхности, как следует из уравнения (1), является поверхностное натяжение. Поэтому при обсуждении поверхностных явлений обычно говорят не о свободной поверхностной энергии, а о поверхностном натяжении, так как оно для поверхностей раздела жидкость — газ или жидкость — жидкость доступно измерению. [c.275]

Удельную свободную поверхностную энергию на границе какого-либо вещества с собственным паром обычно называют поверхностным натяжением, а на границе двух фаз — м е ж -фазным поверхностным натяжением. Последнюю величину часто обозначают символом а ф. Термин натяжение, возникший исторически в связи с гипотезой упругой пленки, выражает представление о величине а как о силе, действующей по касательной к поверхности жидкости и стремящейся ее сократить. Исходя из такого представления можно сказать, что поверхностное натяжение — это сила, действующая на 1 см длины контура поверхности. Очевидно, что оба способа выражения о как энергии (работы) и как силы — эквивалентны относительно единиц измерения. [c.65]

В экспериментальных исследованиях дисперсных систем и поверхностных явлений применяется множество различных физических и химических методов. Среди них есть универсальные, такие, например, как измерение концентрации, прозрачности, электрической проводимости растворов, но есть и специфические методы. К ним относится измерение поверхностного натяжения, хотя в большинстве случаев оно сводится к тривиальному измерению силы, действующей на единицу длины некоторого периметра. Тонкости связаны с учетом разнообразных поправок при вычислении натяжения по величине измеренной силы или давления. [c.592]

Поскольку всякая система стремится к минимуму своей свободной энергии, то система, имеющая поверхность раздела, также стремится уменьшить поверхностную энергию, т. е. сократить величину поверхности. Это сокращение осуществляется за счет сил п о -верхностного натяжения, являющихся результатом действия сил поверхностной энергии. Поверхностным натяжением а называется сила, действующая на единицу длины тангенциально к поверхности. Так как поверхностное натяжение определяется энергией, приходящейся на единицу площади, единицами его измерения является Дж/м или Н/м. [c.114]

Два равноправных определения поверхностного натяжения соответствуют двум применяемым для его измерения единицам Дж/м и Н/м. С повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается. В таблице 3.1 даны величины поверхностного натяжения для наиболее распространенных дефектоскопических материалов при температуре 20 °С и нормальном атмосферном давлении. Как видно из таблицы, в капиллярной дефектоскопии используются жидкости с относительно низким поверхностным натяжением, об одной из причин этого говорилось в начале раздела. [c.597]

В связи с различным энергетическим состоянием частиц в объемных и поверхностных фазах увеличение площади межфазной поверхности связано с энергетическими затратами. Энергия образования единицы межфазной поверхности называется поверхностным натяжением о. Единица его измерения Дж/м = Н/м. Поверхностное натяжение можно рассматривать как силу, приходящуюся на единицу длины поверхности раздела фаз. Значения о чистых веществ определяются их строением и зависят от температуры. Поверхностное натяжение смесей является функцией их состава. Дополнительная (по сравнению с объемной) сила, действующая на поверхностную фазу, должна быть учтена в термодинамических соотношениях. Уравнение состояния равновесной поверхностной фазы для плоской границы раздела имеет вид [c.48]

Важно ио-мнить, что не существует принципиального различия между адсорбированными пленками, сформированными либо нанесением монослоев нерастворимых веществ, либо путем адсорбции из газовой или жидкой фазы. Различие, которое действительно существует, заключается только в методике получения экспериментальных данных. Если исследуются гиббсовские монослои, имеют дело с довольно растворимыми веществами и провести прямые измерения Г не так уже легко. Поэтому измеряют изменение поверхностного натяжения и с помощью уравнения Гиббса находят Г. В нанесенных монослоях растворимость материала обычно так низка, что его концентрацию в растворе трудно измерить, но зато здесь можно непосредственно определить величину Г как количество вещества, нанесенного на единицу поверхности. Поверхностное натяжение также можно измерить прямым методом. Если рассматривается адсорбция, Г находят по уменьшению концентрации (или давления) адсорбата и, следовательно, в этом случае известны как Г, так и концентрация или (если изучается адсорбция газов) давление. Однако поверхностное натяжение твердого тела обычно измерить невозможно. Таким образом, в адсорбционных исследованиях обычно из трех величин у, Г и С или Р удается измерить только две. [c.80]

Единицей измерения поверхностного натяжения в системе СИ является ньютон на метр. В системе СГС— 1 дин/см = 1 эрг/см [c.751]

Физика изучает преимущественно свойства (например, масса тела, его скорость, температура, заряд, поверхностное натяжение и т. п.), а свойства характеризуются величинами. В этом смысле между свойствами и величинами часто не делают различия и, например, говорят пондеромоторная сила равна произведению электрических зарядов, деленному на квадрат расстояния между ними, хотя, конечно, следует различать электрический заряд или удаленность, как свойства и как величины. Точнее говоря, в формулы физики по существу входят даже не самые величины, а их численные значения. Отсюда, между прочим, видна роль установления абсолютных единиц измерения (например, система GS), облегчающих такую замену. Для классической физики характерно и то, что она оперирует преимущественно непрерывными величинами или такими, которые имеют разрывы непрерывности в немногих точках, не столь существенных для исследования. Поэтому орудие физики — математический анализ, и в частности дифференциальные уравнения. Для направленных величин и их полей были созданы векторные и тензорные алгебра и анализ. Новая физика, перешедшая к изучению строения материи, встретилась с дискретными объектами атомами, электронами, квантами и т. д. Общность объектов изучения приблизила ее к химии. [c.397]

Мартин был первым исследователем, показавшим экспериментально и обосновавшим теоретически необходимость дополнения уравнения (IV-1) членом, учитывающим адсорбцию хроматографируемых соединений на поверхности газ — НЖФ [40, 59]. Он показал также, что значения коэффициента адсорбции, измеренные хроматографическим методом и классическим методом на основе концентрационной зависимости поверхностного натяжения (уравнение Гиббса), удовлетворительно согласуются. Истинный объем удерживания на единицу массы сорбента VNg, согласно Мартину [40], описывается следующим уравнением [c.84]

Коэффициент поверхностного натяжения можно также выразить в единицах силы, действующей на единицу длины поверхности и стремящейся предельно сократить поверхность жидкости. При измерении поверхностного натяжения при помощи сталагмометра отсчитывают число капель вытекающей жидкости Пш и находят их массу ГПт [c.33]

В ходе измерения прочности пленки битума происходит разрыв ее по битуму, и при нулевом контактном угле работа адгезии на единицу поверхности равна, в соответствии с уравнением (77), удвоенному поверхностному натяжению битума. Для теоретического определения прочности пленки необходимо, чтобы она разрывалась, так как силы притяжения между молекулами с расстоянием очень быстро уменьшаются В связи с наличием остаточных напряжений пленка разрывается при некотором сдвиге в битуме, и расстояние, на которое смещаются пластинки при разрыве пленки, несколько больше. После разрыва молекулы на вновь образованной поверхности располагаются неупорядоченно и можно принять, что поверхностное натяжение на этой новой поверхности близко по значению к тому, которое дается в табл. 1.8 для 30-минутного старения. На этом основании прочность пленки как функция поверхностното натяжения выражается [c.76]

Характер ассоциации в разных жидкостях и растворах различен. Качественные указания на степень ассоциации жидкостей могут быть получены на основании изучения свойств, связанных с числом молекул в единице объема. Этвеш, а затем Рамзай и Шильдс предложили определять степень ассоциации чистых жидкостей на основании измерения поверхностного натяжения. [c.247]

Рис. 44 Электрокапиллярные кривые для 0,5 М водных растворов NajSO , содержащих органические добавки-1 - фоновый электролит 2 - насыщенный хлороформный раствор 3 -насыщенный раствор бромистого эт-ла 4-насыщенный pa m op йодистого этила. Поверхностное натяжение дано в произвольных единицах (чистая вода=1000) потенциал измерен относительно Hg/Hg SO в 0,5 М Na SO e].

На пов-сти жидкости М.с. нерастворимых и слаборастворимых ПАВ могут находиться в разл. агрегатных состояниях. Если расстояние, разделяющее молекулы в М. с., велико по сравнению с их размерами и молекулы почти не взаимод., слой наз. газообразным (О-пленка). М. с. с предельно плотной упаковкой молекул наз. конденсированным его уподобляют двухмерной жидкости (Ь-пленка) или двух-мерному твердому телу (5-пленка). В газообразном М.с. на границе водная среда-газ гидрофобные группы дифильных молекул ПАВ располагаются вдоль пов-сти раздела фаз, в конденсированных М. с. они ориентированы по нормали или под углом к межфазной пов-сти. Макромолекулы в М. с. могут находиться в виде клубков, спиралей или иных структурных форм. Молекулы линейных полимеров обычпо принимают плоскую конформацию, располагаясь вдоль пов-сти раздела фаз. Однако отдельные участки цепи могут образовывать петли и <авосты , выступающие далеко за пределы поверхностного слоя. Нек-рые макромолекулы, напр, белковые, имеющие в р-ре форму спирали, при выходе из объема фазы в поверхностный слой полностью или частично разворачиваются. Граница (подвижный барьер), отделяющая на пов-сти участок чистой жидкости от участка, покрытого М. с., испытывает давление, наз, поверхностным или плоским (двухмерным). В общем случае тс = сГо - сг(Г), где Сто и (т(Г)-поверхностное натяжение соотв, чистой жидкости и жидкости, покрытой М, с., к-рый образовался в результате адсорбции в-ва массой Г, определяемой согласно известному адсорбц. ур-нию Гиббса (обычно Г выражают в молях на единицу площади межфазной пов-сти). В случае нерастворимого ПАВ п м. б. измерено непосредственно с помощью прибора, наз. пленочными весами, или весами Ленгмюра. Данные измерений позволяют строить изотермы в координатах тс-площадь приходящаяся на одну молекулу (или л -л), по виду к-рых изучают состояние М. с. в зависи%юсти от его насыщения, т-ры Г, хим структуры ПАВ, состава и св-в жидкой фазы. Разреженный М. с. характерен для малых значений Г [c.134]

Учитывая, что пока система СИ еще не получила повсеместного распространения, а также чтобы иметь возможность разбираться в старой литературе, следует знать старые единицы иначе невозможно иметь дело с некоторыми широко распространенными константами и результатами измерений. Например, далее в тексте этой книги мы встретимся с постоянной Планка, выраженной как 6,625-10 эрг-с, хотя правильнее было бы представить ее как 6,625 10 Дж-с. Поверхностное натяжение воды приблизительно равно 72 эрг-смно правильнее выразить его как 7,2-10 Дж-см . Радиус иона калия равен 1,33 А, или, правильнее, 0,133 нм. Ионный потенциал важное понятие, которое вводится для обсуждения химических свойств многих элементов, обычно определяется как отношение заряда иона к его радиусу, выраженному в ангстремах. Выраженные в таких величинах ионные радиусы различных элементов представляют собой небольшие, удобные для сравнения числа. Очевидно, в системе СИ ионные потенциалы должны выражаться через метры или нанометры, но в химической литературе их значения традиционно приводятся выраженными через ангстремы. Один ангстрем равен 10 см или 10 °м, эта единица получила широкое распространение, потому что радиусы большинства атомов имеют величину порядка 10- см. [c.26]

При пикнометрическо1М методе взвешиванием определяют объем жидкости, вытесненной полимером. Большинство полимеров имеет плотность больше единицы, поэтому при определении плотности можно использовать воду. Вследствие сильно развитой поверхности полимерные порошки и пресс-материалы склонны к сорбции воздуха, что может привести к существенным погрешностям при измерении плотности. Этого можно избежать, если вакуумировать пикнометр, содержащий полимер, перед заполнением жидкостью или если понизить поверхностное натяжение воды добавлением небольших количеств (0,1%) поверхностно-активных веществ. [c.90]

Известно, что любое твердое тело хара1ггеризуется некоторой поверхностной энергией, которая измеряется работой, необходимой для перемещения внутренней частицы твердого тела на его поверхность. Таким образом, частицы, выведенные на поверхность, обладают некоторым избытком энергии. На поверхности твердого тела формируется поверхностный слой, в котором концентрируется избыточная энергия. Этот избыток энергии поверхностного слоя, отнесенный к единице поверхности, называют удельной поверхностной энергией и обозначают а. Размерность о указывает на близость понятий поверхностная энергия и поверхностное натяжение , используемых для характеристики жидкостей. Физический смысл понятия поверхностное натяжение жидкости идентичен понятию поверхностная энергия твердого тела , однако имеются и коренные отличия а твердых тел от о жидких. Из-за однородности жидкости (или бесструктурного строения) ее поверхностное натяжение ст не зависит от направления действия разрывающей силы. Удельная поверхностная энергия кристаллических твердых тел зависит от направления приложения сил (поскольку всегда существует анизотропия кристаллов), твердости минералов, температуры, а также среды юмельчения. Тонкое измельчение не осуществляется избирательно по заданным направлениям, поэтому при характеристике поверхности пользуются некоторым усредненным значением ст, которое находят эмпирически. Определение удельной поверхностной энергии основано на методах определения твердости минералов — царапании, шлифовании, вдавливании или же измерении теплоты растворения (или смачивания) дисперсных порошков. [c.806]

Элементарный приближенный способ решения трудных упругих задач, связанных с криволинейньши дислокациями, был предложен Моттом и Набарро [14]. Он состоит в том, что берут подходящее среднее значение для и затем трактуют логарифмический множитель как константу. Дислокационную линию можно рассматривать теперь как линию с постоянным натяжением, аналогичным поверхностному натяжению мыльной пленки, которое равно ее энергии на единицу длины. Таким образом, проблема дислокационной петли в ее плоскости скольжения под напряжением сдвига становится аналогичной (в двух измерениях вместо трех) задаче с мыльным пузырем, в котором поддерживается постоянное внутреннее давление. В гомогенном напряжении сдвига равновесие является неустойчивым малая петля сжимается, а большая растягивается неопределенно. Та же аналогия указывает нам, что в отсутствие других напряжений дислокационные линии будут стремиться выпрямляться и оканчиваться на свободных поверхностях кристалла нормально к ним и что три дислокационные линии равной мощности, встречающиеся в узле дислокационной сетки, будут стремиться [c.22]

Другое свойство, сильно поляризующихся ионов свинца в стекле, тесно связанное с вышесказанным, заключается в положительном температурном коэффициенте поверхностного натяжения, обусловлсшном асимметричной группировкой РЬ2+ на поверхносги. Положительный коэффициент указывает на то, что при низких температурах термическая неупорядоченность неспособна противодействовать образованию групп, тогда как при повышении температуры начинает постепенно преобладать действие хаотического расположения. Го же явление наблюдается в расплавах чистого окисла свинца и в расплавах борного ангидрида, в котором содержатся сильно асимметричные единицы в виде групп [Воз]. Измерения поверхностного натяжения в системе РЬО—ВгОд, произведенные Шартсисом, Спиннером и Смоком (см. А. II, ИО), подтвердили существование того же явле- [c.230]

Химические и биохимические методы трудно приспособить для непрерывного наблюдения за скоростью фотосинтеза, поэтому физикохимические методы давно привлекали внимание исследователей в этом отношении. В современных количественных исследованиях процессов метаболизма манометрические измерения приобрели преобладающее значение. Биохимики нашли, что почти каждая биохимическая реакция может проводиться таким образом, чтобы происходило поглощение или выделение газа, и это часто дает наилучший способ для измерения ее скорости. Реакции гемоглобина с кислородом и окисью углерода были первыми, для которых этот метод был разработан Холдейном и Баркрофтом затем он был применен для изучения дыхания и фотосинтеза. Со времен Сакса [3] получил известность и широкое распространение приближенный метод измерения объема выделенного кислорода путем подсчета пузырьков . В спокойном растворе с определенным поверхностным натяжением пузырьки газа, отделяющиеся от листьев, имеют приблизительно одинаковую величину, так что скорость образования газа может быть вычислена путем умножения числа пузырьков, образующихся в единицу времени, на объем одиночного пузырька. Этот метод прост и чувствителен, но явно чреват ошибками, вызываемыми различием в смачиваемости листовой поверхности, слиянием мелких пузырьков в крупные, влиянием конвекционных токов или размешивания на размер пузырьков и подобными осложнениями. Многие авторы [15, 21, 29, 35, 45] старались усовершенствовать этот метод и сделать подсчет пузырьков автоматическим. Обсуждение этих попыток можно найти в книге Спёра [40]. Важное возражение против этого метода было выдвинуто Гесснером [63] пузырьки постоянного размера могут образовываться только в спокойной воде, в которой фотосинтезирующее растение окружается вскоре слоем воды со щелочной реакцией, с малым содержанием углекислоты и пересыщенной кислородом, а каждый из этих трех факторов может сильно влиять на скорость фотосинтеза. [c.255]

В зависимости от того или иного, определения поверхностное натяжение измеряется или в эргах на 1 см или в динах на 1 см. Оба измерения численно совпадают, так как 1 эрг1см = 1дн см/см = 1 дн1см. В единицах СИ размерность поверхностного натяжения н л и поверхностной энергии дж м Эти величины также численно равны между собой дж/м = н л/л = н/м. [c.52]