Прямое определение поверхностного натяжения

Прямое определение поверхностного натяжения [c.374]

К настоящему времени не существует методов прямого определения. поверхностного натяжения твердых тел, в том числе и полимеров в твердом состоянии. [c.152]

Процессы смачивания сами по себе имеют большое практическое значение. Кроме того, прямое определение поверхностного натяжения твердых тел пока невозможно. Вследствие этого характеристикой поверхностных свойств твердых тел служит краевой угол смачивания их жидкостями. [c.21]

Кроме сталагмометров, для определения поверхностного натяжения применяются и другие методы, наир, капиллярный, основанный на измерении высоты подъема исследуемой жидкости в тонкой трубке. Так как сила поверхностного натяжения стремится уменьшить поверхность раздела двух фаз, жидкость, смачивающая стенки трубки, будет подниматься ио трубке вверх. Высота подъема ее прямо пропорциональна натяжению. На этом принципе устроен при- [c.272]

При определении поверхностного натяжения вязких продуктов следует брать капилляры большего диаметра либо совсем их не впаивать. Удобно пользоваться при этом прямым сталагмометром, изображенным на рис. VII. 5. Копчик сталагмометров 4 делается в виде горизонтальной отшлифованной площадки. [c.117]

В основу одного из методов прямого измерения л положен принцип определения поверхностного натяжения по силе, втягивающей тонкую стеклянную пластину в жидкость. [c.35]

Адсорбция различных компонентов на границе раствор — воздух может быть определена на основе прямых измерений пограничного натяжения, которое на этой границе называется поверхностным натяжением, Простой способ определения поверхностного натяжения состоит в измерении высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, погруженной Б 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 может быть рассчитан по уравнению Гиббса [c.87]

Величина поверхностного натяжения — важная характеристика данной поверхности раздела фаз. Так, поверхностное натяжение жидкости на границе с паром характеризует силы молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Чем они больше, тем больше поверхностное натяжение жидкости и ее внутреннее давление. Прямым способом поверхностное натяжение можно измерить лишь на поверхностях раздела жидкость — пар и жидкость — жидкость. На твердых поверхностях раздела поверхностное натяжение измерить непосредственно нельзя. Наиболее распространены следующие методы определения поверхностного натяжения метод наибольшего давления образования пузырьков (прибор Ребиндера), метод счета капель (сталагмометр), метод капиллярного поднятия жидкости. [c.26]

Более совершенные методы, как, например, метод прямой калориметрии тонкоизмельченных (для увеличения поверхности соприкосновения) порошков или так называемый адсорбционный метод , получают в последнее время наибольшее распространение. В последнем определяют теплоты смачивания по давлению пара смачивающей жидкости, адсорбируемой на порошке при разных температурах. Теплота смачивания может быть критерием и для определения поверхностного натяжения. [c.177]

II, однако реализация настоящего фазового контакта возможна только при атомной гладкости (контакт двух слюдяных пластинок) или требует пластического деформирования либо предварительного плавления или испарения и конденсации с последующей кристаллизацией. Очень редко контакт двух твердых тел геометрически столь же совершенен, как контакт двух флюидов. Только в случае I возможно прямое измерение поверхностного натяжения межфазной границы. В случае III это с некоторым приближением достижимо, если в определенной температурной области предел текучести сильно снижен [11. [c.7]

Существует ряд независимых методов определения поверхностного натяжения жидкостей. Один из первых использованных прямых методов заключался в измерении силы, необходимой для отрыва, например, металлического диска или кольца от поверхности жидкости. [c.96]

Прямым способом поверхностное натяжение можно измерить лишь на поверхностях раздела жидкости с собственным паром и жидкости с жидкостью. На твердых поверхностях раздела его измерить непосредственно нельзя. Это вытекает из самого определения поверхностного натяжения как обратимой работы образования 1 см- поверхности раздела фаз. Дело в том, что процессы образования новой поверхности в твердых телах всегда необратимы, так как сопровождаются необратимым разрушением тела. В жидкостях можно осуществить такой обратимый процесс, например, образуя каплю или пузырек, которые потом вновь сливаются с жидкой поверхностью. [c.50]

Методы определения поверхностного натяжения. В настоящее время имеется несколько методов (до десятка) и все они рассчитаны на двухфазные системы Г- Ж и Ж1- -Ж2> в которых за счет легкоподвижных молекул жидкостей сравнительно легко осуществить обратимое изменение поверхности раздела. Что касается твердых тел, не обладающих способностью обратимо изменять свою поверхность, то физика не располагает методами прямого определения их поверхностного натяжения, а ограничивается лишь некоторой ориентировочной оценкой последнего косвенными путями. [c.64]

Метод наибольшего давления в пузырьках. На рис. 8 показан прибор для определения поверхностного натяжения методом, разработанным П. А. Ребиндером. В исследуемую жидкость 1 опускают трубку 2 с капилляром на конце н через нее продувают пузырьки воздуха при разрежении над исследуемой жидкостью. Это разрежение достигается при выливании жидкости из аспиратора 3. Измеряемое манометром 4 давление, которое необходимо создать для проскока пузырьков воздуха, находится в прямой зависимости от поверхностного натяжения испытуемой жидкости и радиуса капилляра [c.30]

Определение поверхностного натяжения с помощью метода капиллярного поднятия сводится к измерению высоты А поднятия жидкости в капилляре (рис. 23). Эта высота"А прямо пропорциональна поверхностному натяжению жидкости о и обратно пропорциональна ее плотности (I и радиусу капилляра г [c.136]

На поверхностях раздела твердых тел как с газом, так и с жидкостью, несомненно, имеют место такие же особенности состояния молекул, атомов или ионов, как и на поверхности раздела между жидкостью и паром, однако методы прямого измерения поверхностного натяжения или общей энергии поверхности твердых тел еще не разработаны. Ориентировочно эти величины можно оценивать в некоторых случаях по косвенным данным (по изменению температуры плавления, растворимости, давления насыщенного пара и др.). Такие определения являются еще очень неточными и недостаточно согласуются между собой., [c.491]

Экспериментальные определения свободной энергии поверхности жидкостей сравнительно просты и хорошо разработаны (23—26]. В зтом случае используется высокая подвижность их молекул, что позволяет заменить измерение энергетических величин силовыми — поверхностным натяжением. Поверхностную энергию твердых тел обычно находят из косвенных данных [26, 27], например, на основании опытов по изучению зависимости растворимости малых частиц от их размера. Прямые методы определения поверхностного натяжения основаны на измерении нри достаточно высокой температуре вязкой ползучести твердых тел. Тогда, как и для жидкостей, вместо энергетических величин измеряют усилия, удлиняющие листочки испытуемого материала. [c.44]

Номограмма для определения поверхностного натяжения при разных температурах представлена на рис. 1-16 [5]. На сетке номограммы в прямоугольных координатах X п У (табл. 1.4), отыскивается положение точки для соответствующей жидкости, а прямая линия, соединяющая эту точку и точку, отвечающую данной температуре на правой шкале, определяет величину искомого поверхностного натяжения на левой шкале. [c.28]

Определение удельной поверхностной энергии Гиббса и поверхностного натяжения твердых тел представляет значительно более трудную задачу, и методы, как правило, менее точны, чем для жидкостей. Прямые методы (расщепление) дают очень приближенные значения определяемых параметров. Возможен расчет на основе теории элементарной решетки, но он тоже не является точным. [c.25]

Следует отметить, что число опубликованных работ по определению коэффициентов диффузии ПЛВ весьма ограничено. Причем практически все сведения относятся к водным растворам. В литературе отсутствует также описание методов прямого определения количества ПАВ, продиффундировавшего из водного раствора в нефть. Обычно ограничиваются лишь косвенной оценкой количества ПАВ, продиффундировавшего из водного раствора в нефть, по изменению межфазного натяжения нефти на границе с дистиллированной водой [10]. Но такой способ отличается некоторой условностью. Дело в том, что неионогенные ПАВ, применяемые в нефтяной промышленности, состоят из фракций, отличающихся друг от друга молекулярной массой, поверхностной активностью и диффузионными свойствами [4]. При контакте водного раствора с нефтью молекулы таких ПАВ диффундируют неодинаково, и распределение их по фракциям н нефти становится иным, чем в исходном водном растворе. Все это отразится на точности определения количества продиффундировавшего в нефть ПАВ по калибровочному графику, построенному для ПАВ исходного состава. [c.12]

Простых и общедоступных методов прямого определения избытка растворенного вещества в адсорбционном слое на жидких границах раздела пока не имеется. Однако адсорбция в растворах всегда сопровождается изменением поверхностного натяжения. Поэтому удельную адсорбцию Г на границах раздела жидкость — газ и жидкость — жидкость находят по изменению поверхностного натяжения, пользуясь уравнением изотермы адсорбции Гиббса [c.167]

Простых и доступных методов прямого определения избытка растворенного вещества в адсорбционном слое на подвижных границах раздела пока не существует. Однако на поверхностях раздела жидкость — газ и жидкость — жидкость может быть точно измерено поверхностное натяжение, поэтому для определения адсорбции особенно важным является уравнение изотермы адсорбции Гиббса (1878). Гиббс установил зависимость между поверхностным избытком растворенного вещества Г и изменением поверхностного натяжения. [c.330]

Определение значения поверхностного натяжения представляет трудную задачу. Методы прямого определения (расщепление, испарение) не точны. Возможны расчеты на основе теории элементарной решетки, но они тоже приближенны. [c.263]

Такие четырехкомпонентные микроэмульсионные системы, включающие мицеллообразующие ПАВ, обычное ПАВ (чаще всего это спирты С5—С12), углеводород и воду, а также пятикомпонентные системы, содержащие, помимо перечисленных веществ, электролиты, приобрели особое значение в последние годы в связи с проблемой повышения нефтеотдачи пластов, о которой говорилось в гл. П1. Тонкое регулирование полярности дисперсионной среды за счет изменения концентрации компонентов, длины цепи углеводорода и спирта и природы (гидрофильно-липофильного баланса) мицеллообразующего ПАВ позволяет в этих случаях получать как прямые, так и обратные микроэмульсии. Они могут находиться в равновесии с макрофазой — молекулярным раствором того же состава, что и состав дисперсной фазы микроэмульсии. Подобно случаю двухкомпонентных критических систем (см. 2), соответствующим подбором состава здесь удается получить микроэмульсии — обратные и прямые, равновесные друг с другом и, кроме того, с дисперсионной средой промежуточной полярности. Такие микроэмульсионные системы могут образовывать фазовую границу раздела с очень малым поверхностным натяжением как с водой, содержащей определенную концентрацию солей, так и с углеводородом. Для этого необходимо достижение такого баланса молекулярных взаимодействий в объемах и на границе фаз, когда ПАВ обнаруживает примерно одинаковую поверхностную активность при адсорбции на границе из обеих фаз водной и масляной. [c.235]

К таким показателям, характеризующим свойства твердых битумов, относятся глубина проникания стандартной иглы (пенетрация), температура размягчения, растяжимость в нить (дуктильность), температура хрупкости. Эти исследования, строго говоря, не эквивалентны прямому определению вязкости, но находят широкое практическое применение, потому что позволяют быстро характеризовать консистенцию битума. К основным показателям, характеризующим свойства битумов, можно также отнести адгезию, поверхностное натяжение на границе раздела фаз, когезию, тепловые, оптические и диэлектрические свойства. К числу сопоставимых показателей, кроме того, можно отнести потерю массы при нагревании и изменение пенетрации после него, растворимость в органических растворителях, зольность, температуру вспышки, плотность, реологические свойства. [c.45]

Поверхностным натяжением (у) называется сила (в динах), действующая под прямым углом к определенной линии длиной [c.34]

Поскольку СТЭК относится к поверхностно-активным веществам, необходимо учитывать пенообразующее действие его. Прямое определение поверхностного натяжения водных растворов СТЭКа проводилось по методу отрыва кольца на приборе Дюнуи. Полученные результаты показали, что уменьшение поверхностного натяжения воды проявлялось при концентрациях СТЭКа выше 0,5 мг/л. При концентрации 1,0 мг/л уменьшение поверхностного натяжения носило статистически достоверный характер. Определение пеиооб- [c.24]

Что касается техники эксперимента, то здесь следует отметить несколько используемых методов. Во-первых, для прямого измерения поверхностного давления в системах типа жидкость — жидкость можно применять соответствуюш.им образом модифицированные пленочные весы [203, 204] однако при этом необходимо помнить о возможности утечки по барьеру. Поскольку очень часто пленкообразующий материал растворим в масляной фазе, поверхностное натяжение можно Е.змерять при различных концентрациях. Для определения поверхностного натяжения Хатчинсон [205] применяет метод сидящего пузырька, тогда как другие авторы используют метод кольца или пластинки Вильгельми [206] (см. разд. 1-8). Брукс и Петика [207] разработали пленочные весы с ванной, снабженной приспособлениями для очистки поверхности раздела и сжатия межфазной пленки для измерения y и, следовательно, я использована гидрофобная пластинка Вильгельми. Авторы утверждают, что весы очень хорошо работают при фиксированной площади поверхности раздела, когда поверхностное давление поднимается путем добавления поверхностно-активного материала, однако при высоком поверхностном давлении растекание плеики не всегда является полным. Межфазные потенциалы в таких системах измеряются с помощью вибрирующего электрода [208] в полярной масляной фазе возможны прямые измерения с помощью высокоимпедансного вольтметра [208а]. Для определения вязкости пленки применяют крутильный маятник [187] (см. также [209]). [c.144]

На рис. IV-И показано изменение интегральной емкости в зависимости от Е. Хорошее согласие данных, рассчитанных по результатам определения поверхностного натяжения и найденных методом прямого определения емкости, подтверждает правильность рассмотренных термодинамических соотношений. Как показано на рис. Ч- 2, при сдвиге потенциала в сторону отрицательных значений дифференциальная емкость в целом также уменьшается. Кроме того, вблизи Ещах на кривой дифференциальной емкости может наблюдаться максимум или минимум. [c.184]

Этого нельзя сказать о поверхностном натяжении твердых тел. Детально этот вопрос теоретически рассмотрен только в статье покойного д-ра Николсона [26]. Интересно отметить, что для Na l рассчитанная величина поверхностного натяжения составляет 562 дин/см [26], а рассчитанная величина поверхностной энергии равна 187 эрг]см [15]. Таким образом, поверхностное натяжение, не только не равно по величине поверхностной энергии, но в три раза превышает ее. Малочисленность экспериментальных определений поверхностного натяжения твердых тел, но-видимому, связана с тем, что не разработан прямой экспериментальный метод. Обзор работ по поверхностному натяжению металлов в твердом состоянии был дан Шейлером [27]. В большинстве случаев данная величина измерялась вблизи точки плавления металлов, когда достигалось термодинамическое равновесие. Поэтому эти опыты весьма отличаются от тех, в которых сохраняется неравновесное состояние и поверхностное натяжение не снимается полностью. Так как в настоящем обзоре рассматриваются главным образом адсорбенты с большой величиной поверхности в состоянии значительного поверхностного натяжения (по крайней мере в вакууме), мы не будем останавливаться на упомянутых выше результатах, полученных для металлов. [c.255]

Класси зские методы изучения двойного слоя и частиц, образующихся или адсорбирующихся на поверхности электрода, включают а) измерение электрической емкости [21], б) электрокапилляр-ное определение поверхностного натяжения (у жидких металлов) с использованием гиббсовской термодинамической теории поверхности и адсорбции и в) определение поверхностного натяжения по периоду капания или по весу капель. Каждый из этих методов опирается на косвенную оценку адсорбционных свойств поверхности, получаемую из термодинамического анализа она является достаточно строгой и может быть экспериментально проверена на некорродирующих жидких металлах. Эти методы кратко обсуждены ниже они наилучшим образом подходят к жидким металлам. Емкостный метод может применяться также и в случае твердых металлов [20, 30], хотя здесь имеются ограничения, связанные с частотной зависимостью емкостной составляющей импеданса поверхности [31]. Поэтому для изучения твердых металлов желательны более прямые методы, и в частности методы, применимые in situ, не приводящие к нарушению равновесных или стационарных процессов, протекающих на поверхно- [c.398]

Критическое поверхностное натяжение и поверхностное натяжение твердых тел. Из 4-х членов уравнения Юнга (1,5) — (1,7) поддаются экспериментальному определению лишь два — сТжг и 6. Из двух величин утж и Отг, которые не подлежат непосредственному измерению, ранее (см. стр. 20) было подробно рассмотрено определение поверхностного натяжения утж- Кроме этого, указывались (см. стр. 24) различные методы нахождения поверхностного натяжения твердого тела, не поддающегося прямому измерению. На основе материала, изложенного выше, можно более подробно рассмотреть поверхностное натяжение твердого тела сгтг- [c.43]

Таким образом, для определения поверхностного натяжения по размерам лежащей капли необходимо знать, кроме Я еще и Гт —радиус ее экваториального сечения. Иногда, однако (например, при хорошем смачивании твердой подложки материалом капли или на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей), получить каплю с экваториальным сечением практически невозможно. В этом случае поверхностное натяжение исследуемой жидкости рассчитывают по форме капли, не имеющей экватора. Один из способов таких расчетов. описан Ю. Н. Иващенко и В..Н. Еременко [8, с. 128]. Согласно этому способу определяют координаты точек касания прямых, которые проведены под углом 45 и 60° к вертикальной оси симметрии капли (рис. 4.7) с контуром безэкваториальной капли и рассчцтывают поверхностное натяжение по специальной таблице [8, с. 131]. Однако предложенный способ пригоден для расчетов а в тех случаях, когда 0,3900 < Я45°/Яб0 = < 0,4572, где Я45 и Яео расстояния от вершин заданных углов до вершины коцтура капли (рис. 4.7). [c.116]

До настоящего времени не разработано надежного способа для прямого определения межфазного натяжения на границах жидкой и твердой или жидкой и жидкой фаз. Иногда приближенно на границе двух несмсщивающихся жидкостей оно может быть вычислено как разность между их поверхностными натяжениями, т. е. [c.202]

Для обнаружения ПАВ в топливе используют прямые и косвенные методы. Прямые методы измеряют поверхностное натяжение между топливом и водной фазой. Имеется стандартный метод определения иоверхностного натяжения (ASTM D 971) [3]. С помощью специального тензиометра Дю Нойе измеряют силу (в динах), необходимую для протаскивания платинового кольца через поверхность раздела между двумя жидкостями. [c.179]

II не оквивалентны прямому определению вязкости, но паходят широкое практическое применение, так как характеризуют консистенцию битума. К основным показателям можно также отнести адгезию, поверхностное натяжение на границе раздела фаз, коге- тю, тепловые, оптические и диэлектрические свойства. К числу ( опоставимых показателей, кроме того, можпо отиести испаря-( мость — потерю массы при нагревании и наблюдающиеся при этом изменение пенетрации растворимость в органических рас-п.орителях зольность температуру вспышки плотность вязкость условную и динамическую. [c.281]

Поверхностное натяжение водных растворов ПЛВ уменьшается с ростом концентрации вплоть до ККМ. Изотерма ст = /(1пс [дд (рис. 39) в области низких концентраций ПАВ имеет криволинейный участок, на котором в соответствии с уравнением Гнббса адсорбция Г на межфазной Гранине возрастает с ростом концентрации. При определенной концентрации Ст криволинейный участок изотермы переходит в прямую с постоянные значением da/dln , т. е. адсорбция достигает постоянного и MaK HMaj[bHoro значения. В этой области на меж([)азной границе формируется насыщенный мопомолекулярный адсорбционный слой. При дальнейшем увеличении концентрации ПАВ (с д, >ККМ) в объеме раствора образуются мицеллы и поверхностное натяжение практически не изменяется. ККМ определяется по излому изотермы при выходе ее на участок, параллельной оси In . [c.133]

До появления методов измерения краевых углов, возникающих в зоне контакта черной пленки с объемной углеводородной фазой, межфазное натяжение черных углеводородных пленок в водной среде определили прямым путем, используя зависимость капиллярного давления в искривленной пленке от межфазного натяжения [46, 145—149]. Одисание этого метода дано в главе III. Так, в пленке из 4%-ного раствора фосфатидилхолина (из бычьего мозга) в сложной смеси тетрадекана, хлороформа и метанола межфазное натяжение пленки оказалось равным 2,4 дин см [146]. В другой работе [147] аналогичным методом определено натяжение пленки из фосфатидилхолина и холестерина (в декане и гептане). Натяжение было равно 1,7 0,3 дин см. Для ряда систем, содержащих несколько поверхностно-активных компонентов, измерения натяжений сделаны Тиеном [16]. В зависимости от состава пленки ее межфазное натяжение изменялось от 0,15 0,05 до 5,7 0,8 дин1см. Погрешность в определении межфазного натяжения пленки во всех этих работах значительно превышает разницу натяжений Ао, поэтому полученные данные не имеют большой ценности и носят чисто иллюстративный характер. [c.123]