Химическая природа фаз и их границы

В любых гетерогенных системах, особенно в высокодисперсных, важную роль играют строение и физико-химическая природа границ между фазами. Это проявляется при смачивании, за- [c.255]

При наличии теплового эффекта реакции, очевидно, необходимо обеспечить подвод (съем) тепла за счет внешнего теплоносителя (хладоагента). Соответственно математическое описание должно включать и выражение (4.48) в уравнении теплового баланса. И, наконец, для реакций, протекающих в системе из двух (и более) фаз, необходимо учитывать массоперенос через границу раздела фаз в форме выражения (4.52). Таким образом, в зависимости от физико-химической природы реагентов, их характерного состояния, типа реакции (эндо- или экзотермическая) одной и той же модели структуры потоков будут соответствовать различные математические описания конкретных реакторов. [c.136]

Данная глава была посвящена исследованию полимераналогичных превращений набухшего сополимера (фосфорилирования и сульфирования) с применением топологического метода моделирования ФХС. Особенность реакций фосфорилирования и сульфирования сополимеров стирола с дивинилбензолом состоит в локализации реакционной зоны на границе раздела двух областей твердой фазы исходного вещества (сополимера) и готового продукта (ионита). При этом полимераналогичные превращения сополимеров сопровождаются явлениями различной физико-химической природы, различным образом локализованных в пространстве. Существуют определенные трудности в идентификации отдельных [c.368]

Зависимость удельной поверхности частиц от их размера для разных дисперсных систем показана на рис. 4 [12]. Кривая 5уд=/(г) имеет вид равносторонней гиперболы, она асимптотически приближается к оси абсцисс в области грубодисперсных систем. Слева кривая обрывается, когда коллоидные частицы достигают размеров молекул, и поверхность раздела между фазами исчезает. Точно установить границу между коллоидной и молекулярной степенью дисперсности нельзя, она может быть сдвинута в ту или иную сторону в зависимости от химической природы вещества. [c.19]

Способность ПАВ при адсорбции на поверхности раздела фаз радикально изменять ее свойства и тем самым влиять на многие важные свойства дисперсных систем может быть существенно различной в зависимости от химической природы и строения граничащих фаз и молекул ПАВ, от условий их применения. Следуя классификации Ребиндера [38], можно выделить 4 группы ПАВ по физико-химическому механизму их воздействия на межфазную границу и дисперсную систему в целом [c.69]

Таким образом, электрический ток, вырабатываемый гальваническим элементом, является результатом протекания на его электродах самопроизвольных химических процессов окисления — на отрицательном электроде (назовем его катодом ) и восстановления — на положительном электроде (назовем его анодом). Это указывает на химическую природу происхождения гальванического электричества. Однако необходимо помнить, что возникновение э. д. с. обязано не химическим, а физико-химическим процессам, протекающим на границе раздела фаз электрод — раствор при образовании двойного электрического слоя. [c.240]

Термический анализ сводится к определению температуры в течение процессов охлаждения чистых компонентов и их смесей при переходе из жидкого состояния в твердое. Данные термического анализа выражают графически в координатах температура — состав. Полученные диаграммы называют диаграммами плавкости. Анализ диаграмм плавкости позволяет определить число и химическую природу фаз, границы их существования, характер взаимодействия компонентов, устойчивость образующихся веществ и т. д. Изучение диаграмм плавкости помогает созданию лекарственных препаратов (например, свечей и суппозиториев) с заданными физическими свойствами. [c.39]

Не потерял своего значения, в частности, тезис о том, что подобное растворяется в подобном , т. е. положение о том, что растворяемое вещество и растворитель должны быть веществами близкой химической природы. Как правило, полярные вещества растворяются в полярных растворителях, а неполярные — в неполярных. Многие соли неорганических кислот и другие полярные вещества хорошо растворимы в таких растворителях, как вода, низшие спирты и т. д., и малорастворимы в неполярных — бензоле, тетрахлориде углерода и др. Соединения с органическими анионами растворяются в неполярных растворителях, как правило, лучше, чем в воде. Углеводороды и другие неполярные вещества хорошо растворяются в неполярных растворителях, но не растворяются в полярных. Резкой границы, разумеется, не существует, так как не все вещества являются типично полярными или типично неполярными соединениями. [c.92]

Под электрохимической системой следует понимать такую, в которой совершаются взаимные превращения химической и электрической форм энергии. Простейшая электрохимическая система состоит из двух электродов, опущенных в электролит и соединенных между собой металлическим проводником (рис. 84). Следовательно, электрохимическая система включает в себя фазы различной физико-химической природы электроды и внешняя цепь— твердые фазы, электролит — твердую либо жидкую фазу и, наконец, газ, граничащий с электродами и электролитом, — газовую фазу. На границе раздела фаз различной природы возникают скачки потенциалов. [c.412]

Все жидкости и твердые тела ограничены внешней поверхностью, на которой они соприкасаются с фазами другого состава и структуры, например, с паром, другой жидкостью или твердым телом. Свойства вещества в этой межфазной поверхности, толщиной в несколько поперечников с1,томов или молекул, отличаются от свойств внутри объема фазы. Внутри объема чистого вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии любая молекула окружена себе подобными молекулами. В пограничном слое молекулы находятся во взаимодействии или с разным числом молекул (например, на г])анице жидкости или твердого тела с их паром), или с молекулами различной химической природы (например, на границе двух взаимно малорастворимых жидкостей). Чем больше различие в напряженности межмолекулярных сил, действующих в каждой из фаз, тем больше потенциальная энергия межфазовой поверхности, кратко называемая поверхностной энергией. [c.292]

По термодинамическому признаку, а именно, по фазовому состоянию взаимодействующих веществ химические реакции можно классифицировать на процессы, протекающие в газовых фазах, жидких фазах, в том числе растворах, ня границе раздела газ — жидкость, в твердых фазах, на границах раздела газ — кристалл, жидкость — кристалл. При рассмотрении реакций в той или иной фазе следует выделять превращения, которым подвергается одно вещество, и взаимодействия между веществами разной химической природы, В соответствии с этой классификацией и изложен материал в последующих главах. [c.8]

На основании изучения физических свойств равновесной системы строятся химические диаграммы в координатах состав—свойство. По геометрическим особенностям диаграмм, по совокупности линий, поверхностей, объемов и т. д. можно наглядно судить не только о химической природе образующихся веществ, но и о числе, границах устойчивости, условиях совместного существования разных фаз в системе. [c.167]

На поверхности контакта двух проводящих фаз электрохимической системы (различной химической природы, агрегатного состояния и типа проводимости) наблюдаются скачки потенциала. Сумма скачков потенциала на всех границах раздела фаз равновесной электрохимической системы называется электродвижущей силой (ЭДС) элемента или цепи. Она может быть непосредственно измерена как разность потенциалов фаз, находящихся на концах цепи. Для электрохимических систем характерны три основные типа скачков потенциала скачки потенциала металл — раствор, раствор — раствор и металл — металл. [c.280]

Максимум или минимум, излом, точка перегиба, плавное изменение — в целом любая особенность геометрической формы кривой состав — свойство представляет собой отображение какой-то определенной черты во взаимодействии между компонентами раствора. Наоборот, каждая деталь взаимодействия между компонентами раствора находит отражение на диаграмме состав — свойство. Таким образом, главным вопросом физико-химического анализа является выяснение связи между геометрической формой диаграмм состав — свойство и установление числа, химической природы и границы существования фаз, образующихся при взаимодействии компонентов раствора или расплавов. Большая заслуга в развитии физикохимического анализа принадлежит Н. С. Курнакову и его школе. [c.167]

Одним из важных понятий, относящихся к растворам, является растворимость. Под растворимостью одного вещества в другом понимают максимальную концентрацию растворенного вещества в растворителе при данной температуре и давлении. Растворимость твердого вещества и газа в жидкости или взаимная растворимость двух жидкостей является условием возникновения раствора и определяет границы его существования в однородном жидком состоянии при данных условиях равновесия— температуре и давлении. Растворимость веществ зависит от их свойств, в первую очередь от их химической природы. [c.82]

При контакте двух тел, близких по своей химической природе, подавляющая часть контактной разности потенциалов распределяется в слоях пространственного заряда, по обе стороны от границы контакта. Основная часть контактной разности потенциалов распределяется в теле, обладающем большей эффективной толщиной слоя пространственного заряда. [c.159]

При контакте двух полупроводников одинаковой химической природы, например, германия р а п типов, начальный барьер отсутствует и поэтому на границе раздела также возникает потенциальный барьер простейшей формы (рис. 40). Высота этого барьера при равновесии определяется значением контактной разности потенциалов (—АЕ = q AUJ, а внешняя разность потенциалов изменяет ее на величину, равную q AU. [c.161]

При контакте полупроводников различной химической природы (например Ое и 51) или полупроводников с металлами ширина начального и ширина электростатического барьеров не совпадают и поэтому на границе раздела возникает потенциальный барьер сложной формы, состоящий из нескольких последовательно расположенных барьеров (рис. 41). Внешняя разность потенциалов, приложенная к контакту, изменяет высоту электростатического барьера на величину а высота начального барьера остается практически неизменной. [c.162]

Рис. 40. Образование потенциального барьера на границе двух полупроводников одинаковой химической природы, обладающих различной работой выхода а—уровни полной потенциальной энергии электронов при отсутствии контактной разности потенциалов б — распределение контактной разности потенциалов между соприкасающимися кристаллами в — результирующий потенциальный барьер при равновесии.

В 27 было показано, что на границе раздела двух полупроводников одинаковой химической природы (например, кристаллов германия р п п типов) возникает потенциальный барьер простейшей формы, высота которого равна [c.171]

Заметим, что этот случай соответствует установлению ионного равновесия, так как при АН = О, = 0. Рассмотрим теперь электрохимический элемент, составленный из двух различных по своей химической природе кристаллов, погруженных в один и тот же раствор (рис. 56). Будем для определенности считать, что на границе раздела каждого контакта устанавливается ионное равновесие. Тогда справедливы следующие равенства [c.197]

Обе эти характеристики связаны с высотой и формой потенциального барьера, существующего на границе раздела кристалл—окисная пленка. Действительно, скачок электростатического потенциала в слое пространственного заряда является высотой потенциального барьера, расположенного в этом слое, а скорость электронного обмена между объемом кристалла и поверхностным окислом определяется высотой потенциальных барьеров, расположенных в слое пространственного заряда и непосредственно на границе раздела. В 31 мы видели, что скорость электронного обмена (ток обмена) с различными ионами водного раствора неодинакова и зависит от их положения в ряду напряжений. Такое же утверждение справедливо и для адсорбированных в окисной пленке частиц, скорость электронного обмена с которыми должна зависеть от их химической природы и степени взаимодействия с окислом. Поэтому обычно говорят, что н а поверхности полупроводникового кристалла присутствуют быстрые и медленные состояния. При этом под быстрыми состояниями подразумеваются те энергетические уровни в окисной пленке, [c.206]

Физико-химический анализ есть отдел химии, который посредством геометрического исследования диаграмм фактор равновесия — свойство устанавливает число, химическую природу и границы существования фаз в равновесных системах... Химия получает международный геометрический язык, аналогичный языку химических формул, но гораздо более общий, так как он относится не только к определенным соединениям, но ко всем химическим превращениям. [c.301]

Следовательно, межфазное равновесие на границе раздела двух жидких фаз будет более сложным (по сравнению с таким равновесием, когда химическая природа распределяемого вещества в обеих фазах одинакова), что схематически можно представить в виде [c.246]

В любых гетерогенных системах, особенно в высокодисперсных, природа границ между частицами дисперсной фазы и дисперсионной средой, молекулярное строение границ и физико-химические взаимодействия на этих границах определяют многочисленные явления и процессы, характерные для данной системы. [c.6]

Своими работами в области металлических сплавов Н. С. Курнаков создал новое направление в металлографии, главной особенностью которого является изучение механических и физических свойств металлических систем в зависимости от состава и температуры. Эта зависимость позволяет устанавливать физико-химическую природу и границы существования фаз и создает необходимые предпосылки для выбора состава и условий обработки важных для промышленности металлических материалов. [c.201]

Для того чтобы выяснить характер взаимодействия веществ в смеси, т. е. узнать, дают ли они между собой механические смеси, растворы нли химические соединения, используют метод физикохимического анализа. С его иомощью устанавливают зависимость, между изучаемым свойством и составом системы и результаты ис сделрвания выражают в виде диаграммы состав — свойство. Анализ днаг-раммы состав — свойство позволяет определить число и химическую природу фаз "в различных смесях, границы существования фаз, характер взаимодействия компонентов, наличие соединений, их состав н относительную устойчивость. [c.288]

Величина поверхностного натяжения топлива зависит от его химического состава и прежде всего от количества находящихся в нем поверхностно-активных веществ. Чем выше содержание полярных компонентов (смол, асфальтенов и др.), тем больше поверхностное натяжение (в воздухе). На границе раздела с водой имеет место обратная зависимость. Таким образом, величина поверхностного натяжения может быть показателем химической природы топлива и степени его очистки. Хорошо очищенные дизельные топлива алканового основания будут иметь минимальные величины поверхностного натяжения и лучшее распыливание. При расчете топливораспыливающей аппаратуры (форсунки, карбюраторы) необходимо знать поверхностное натяжение топлива на границе с воздухом. В этом случае определение поверхностного натяжения производится путем измерения давления, необходимого для того, чтобы продавить пузырек воздуха через отверстие капилляра радиуса г в исследуемое топливо. Это давление будет равно [c.62]

Проявление границ раздела, а следовательно, и четкость отделения компонентов в сильной степени зависят от избирательности действия растворителей, что можно иллюстрировать данными о зависимости количества асфальтенов, выпадающих в виде осадка (табл. 110), от химической природы применяемого растворителя (или осадителя асфальтенов). Остаточный битум мексиканской нефти (пенетрация при 25 С равна 46, температура размягчения по методу кольца п шара 57 С) обрабатывался при комнатной температуре равными объемами органических растворителей разной химической ирироды [4 . [c.496]

Изучение поверхностных явлений и проявления межмолекулярных сил на границе раздела фаз в нефтяной дисперсной системе необходимо проводить комплексно, прежде всего с учетом химической природы системы. Одним из наиболее важных факторов, определяющих свойства нефтяных дисперсных систем, является состав дисперсионной среды. В зависимости от природы состав/лющих ее компонентов проявляются различные конформации и размеры частиц или агрегатов дисперсной фазы, их асимметрия и т.д. [c.40]

Существенный вклад внесла аналитическая химия в решение такой важной проблемы современной науки, как синтез и изучение свойств трансурановых элементов. Предсказание химических свойств трансурановых элементов оказалось более сложным, чем для элементов, входящих в периодическую систему в ее старых границах, так как не было ясности в распределении новых элементов по группам. Трудности усугублялись и тем, что до синтеза трансурановых элементов торий, протактиний и уран относились соответственно к IV, V и VI группам периодической системы в качестве аналогов гафния, тантала и вольфрама. Неправильное вначале отнесение первого трансуранового элемента № 93 к аналогам рения привело к ошибочным результатам. Химические свойства нептуния (№ 93) и плутония (№ 94) показали их близость не с рением и осмием, а с ураном. Было установлено, что трансурановые элементы являются аналогами лантаноидов, так как у них происходит заполнение электронного 5/- слоя, и, следовательно, строение седьмого и шестого периодов системы Д. И. Менделеева аналогично. Актиноиды с порядковыми номерами 90—103 занимают места под соответствующими лантаноидами с номерами 58—71. Аналогия актиноидов и лантаноидов очень ярко проявилась в ионообменных свойствах. Хроматограммы элюирования трехвалентных актиноидов и лантаноидов были совершенно аналогичны. С помощью ионообменной методики и установленной закономерности были открыты все транс-кюриевые актиноиды. Рекордным считается установление на этой основе химической природы элемента 101 — менделевия, синтезированного в начале в количестве всего 17 атомов. Аналогия в свойствах актиноидов и лантаноидов проявляется также в процессах экстракции, соосаждения и некоторых других. Экстракционные методики, разработанные для выделения лантаноидов, оказались пригодными и для выделения актиноидов. [c.16]

V f(P, Т). Если по трем координатным осям отложить давление, температуру и объем системы, то полученная пространственная диаграмма, называемая диаграммой состояния, дает графическое изображение зависимости между Р, Т и V. Однако построение таких пространственных диаграмм связано с определенными трудностями, и они мало удобны для практического применения. Для характеристики состояния однокомпонентной системы чаще используют плоскую диаграмму, представляющую собой проекцию пространственной диаграммы на плоскость Р — Т. Плоская диаграмма описывает состояния однокомпонентной системы и фазовые равновесия в ней при различных параметрах. В основе анализа диаграмм состояния, как показал Н. С. Курнаков, лежат два общих положения принцип непрерывности и принцип соответствия. Согласно принципу непрерывности при непрерывном изменении параметров, определяющих состояние системы, свойства отдельных фаз изменяются также непрерывно, свойства же всей системы в целом изменяются непрерывно лишь до тех пор, пока не меняется число или природа ее фаз. При исчезновении старых или появлении новых фаз свойства системы в целом изменяются скачкообразно. Согласно. принципу соответствия на диаграмме состояния при равновесии каждому комплексу фаз и каждой фазе в отдельности соответствует свой геометрический образ плоскость, линия, точка. Каждая фаза на такой диаграмме для одно-компонентной системы изображается плоскостью, представляющей собой совокупность так называемых фигуративных точек, изображающих состояния равновесной системы. Равновесия двух фаз на диаграмме состояния изображаются линиями пересечения плоскостей, а равновесие трех фаз — точкой пересечения этих линий, называемой тройной точкой. По диаграмме состояния можно установить число, химическую природу и границы существования фаз. Плоские диаграммы состояния, построенные в координатах Р — Т, не дают сведений о молярных объемах фаз и их изменениях при фазовых переходах. Для решения этих вопросов используются проекции пространственной диаграммы на плоскости Р V или Т V. [c.331]

Графическое выражение зависимости между значениями переменных (температура, давление, концентрация), определяющих состояние системы, называется диаграммой состояния. Анализ диа-грам1мы СОСТОЯНИЯ позволяет определить число и химическую природу фаз, границы их существования, характер взаимодействия компонентов, наличие соединений, их состав и относительную устойчивость без выделения образующихся веществ в чистом виде и их анализа. Это отличает анализ диаграмм состояния от препаративного метода исследования. [c.59]

По химической природе элементарные вещества делят на металлы и неметаллы. Резкой границы между металлами и неметаллами не существует. Об этом свидетельствует, например, большое сходство в строении и свойствах соединений, в которых металлы и неметаллы проявляют высшие степени окисления. Сера и хром со степенью окисления +6 образуют аналогичные кислоты хромовую Н2СГО4 и серную НгЗО. [c.224]

Электрохимические элементы. Электрохимические элементы, непосредственно преобразующие энергию химического процесса в электрическую, называются химическими. Они состоят из неодинаковых электродов, и, следовательно, для них характерна различная химическая природа электродных реакций. Элементы, состоящие из одинаковых электродов, называются концентрационными. В этих элементах в электрическую энергию превращается работа процесса выравнивания активностей окисленной или восстановленной форм реагирующего вещества в обоих электродах. Элементы, в которых один и тот же раствор электролита является общим для обоих электродов, называются элементами без переноса. У них отсутствует диффузионный скачок потенциала. В противном случае говорят об элементах с переносом, имея в виду перенос ионов на границе контакта двух различных растворов. [c.291]

В соединениях Курнакова сохраняется тип кристаллической структуры компонентов, однако свойства их качественно отличны от свойств компонентов. Именно по этой причине данные фазы представляют собой переходную границу от твердых растворов к соединениям. Образование соединений Курнакова регламентируется фактором низщего порядка-—размерным. Ни электронная концентрация, ни, тем более, электроотрицательность не играют здесь существенной роли, поскольку взаимодействующие компоненты близки по физико-химической природе. С термодинамической точки зрения существование упорядоченных твердых раств(зров (соединений Курнакова) возможно при низких температурах, когда энтропийным членом в выражении AG = AH—TAS можно пренеб- [c.380]

Важным отличием границ раздела конденсированных фаз от поверхности жидкость — пар в однокомпонентной системе является то, что в двухкомпонентных системах производная поверхностного натяжения межфазной поверхности по температуре может быть как положительной, так и отрицательной или даже менять знак при изменении температуры. Можно приближенно считать, что, как и в однокомпонентной системе, величина — da/dT = r представляет собой сгущение энтропии в поверхности разрыва соответственно для границы раздела конденсированных фаз сгущение энтропии в поверхности в зависимости от химической природы контактирующих фаз и температуры может быть не только положительным ( ак в однокомпонентных системах), но и отрицательным. Это особенно характерно лроявляется для границ раздела между двумя взаимно насыщенными жидкими растворами. [c.82]

В результате химического, диффузионного взаимодействия фаз граница раздела квзислоев приобретает сложную форму и не имеет, в классическом смысле, конечной меры (длины, площади ИТ. п.). В этом случае говорят о фрактальной природе границы. Границу раздела квазислоев можно сравнить с передним фронтом диффузии, описанной Е. Федером. Руководствуясь данной аналогией, на фотографиях образцов была выделена граница раздела. [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология