Самопроизвольные процессы в поверхности раздела фаз

С термодинамической точки зрения эмульсия есть двухфазная система с дисперсной фазой, содержащей микроскопические капли диаметром 0,1—100 мкм. Такие дисперсии никогда не являются полностью устойчивыми из-за того, что поверхность раздела между фазами обладает свободной энергией при соединении двух капель происходит уменьшение межфазной поверхности. Следовательно, коалесценция капель — это самопроизвольный процесс, в то время как эмульгирование требует затраты работы. Самопроизвольное эмульгирование наблюдается только в определенных системах, где две фазы предварительно взаимно ненасыщенны. Работа, необходимая для увеличения межфазной поверхности, черпается из свободной энергии смешения за счет массопереноса (см. гл. I). Истинно стабильные растворы, содержащие коллоидные мицеллы, не должны классифицироваться как эмульсии, так как они не имеют термодинамической фазы, которая может существовать отдельно. [c.75]

Рассмотрим причины, которые вызывают изменение проницаемости породы при фильтрации в ней жидкости. Известно, что если растворенное в жидкости вещество понижает свободную энергию поверхности, то процесс адсорбции будет идти самопроизвольно. Исследования Лангмюра и Гаркинса показали, что в поверхностном слое молекулы ориентированы определенным образом относительно поверхности раздела. А. Н. Фрумкин, П. А. Ребиндер, [c.127]

Фазы системы могут взаимодействовать друг с другом, обмениваясь веществом и энергией, причем их составные части будут самопроизвольно через поверхность раздела фаз переходить из очной фазы в другую. Этот самопроизвольный процесс массообмена и энергообмена между фазами системы может в итоге привести к такому состоянию, когда скорость перехода из одной фазы в другую в точности уравновесится переходом в противоположном направлении и в системе не будет наблюдаться никаких видимых изменений. [c.6]

Лиофобные дисперсные системы являются термодинамически неравновесными. В отличие от молекулярных растворов - гомогенных систем они обладают большим запасом свободной поверхностной энергии, самопроизвольное уменьшение которой происходит вследствие уменьшения поверхности раздела фаз. Таким образом, процесс слипания частиц - коагуляция является термодинамически выгодным и самопроизвольным. [c.44]

Самопроизвольные процессы в таких системах являются односторонними, и устойчивое состояние соответствует полной коалесценции и расслоению системы на две объемные фазы с минимальной поверхностью раздела. [c.18]

Адсорбцией называется процесс самопроизвольного концентрирования вешества из объема фаз на поверхности раздела между ними. Адсорбция — вторая, после диффузии, стадия многих гетерогенных химических реакций. Ее роль особенно велика в каталитических процессах. [c.272]

Процесс спекания можно определить как самопроизвольный процесс ликвидации дефектов и заполнения пор, протекающий в порошках и пористых телах. Главная движущая сила этого процесса — избыточная поверхностная энергия. Спекание начинается при небольших температурах со стадии протекания химических реакций на поверхностях и границах раздела твердофазных реакций. У металлических порошков обычно происходит восстановление оксидных пленок, что обеспечивает непосредственный контакт между частицами металла. С повышением температуры увеличивается давление паров вещества, которые конденсируются в соответствии с уравнением Кельвина в зонах контактов частиц, где имеется отрицательная кривизна поверхности. Скорость переноса вещества в этом случае определяется различными видами диффузии, характерными для пористых тел. [c.390]

Число частиц коллоидной дисперсности относительно невелико. Однако именно присутствие частиц коллоидных размеров является определяющим для формирования свойств буровых жидкостей. Частицы коллоидных размеров создают ту огромную поверхность раздела фаз, которая в значительной степени определяет их специфические свойства. К ним прежде всего относится термодинамическая неустойчивость, обусловленная наличием свободной поверхностной энергии. Она проявляется в стремлении этих систем к самопроизвольному переходу в состояние с меньшей свободной энергией, т. е. в стремлении к коагуляции и другим подобным процессам, например к перекристаллизации при достаточной растворимости твердой фазы. [c.4]

Процесс самопроизвольного концентрирования вещества на поверхности какого-либо тела называется адсорбцией (поглощением). Так как любая поверхность раздела фаз обладает поверхностной энергией, адсорбция возможна на любой поверхности раздела фаз между жидкостью и газом, между твердым телом и газом, между двумя несмешивающимися жидкостями, между твердым телом и жидкостью. [c.121]

Основным свойством лиофобных дисперсных систем является их принципиальная термодинамическая неравновесность, связанная с большим запасом свободной поверхностной энергии на развитой межфазной поверхности раздела. Поэтому в них самопроизвольно протекает процесс слипания частиц дисперсной фазы — коагуляции. [c.76]

Коалесценция — самопроизвольное слияние капелек эмульсии, приводящее к уменьшению поверхности раздела фаз. Исследуя скорость этого процесса, можно сравнить действие различных ста- [c.149]

Процесс диффузии —это процесс самопроизвольного выравнивания концентрации. 9.2. Абсорбция в отличие от адсорбции состоит в поглощении веществ всем объемом поглотителя, а не только его поверхностью. 9.3. Рис. 49. 9.4. Оптимальный катализатор — это катализатор, отвечающий условию равенства энергии активации образования активированного комплекса с катализатором и энергии активации распада этого комплекса. Энергия активации для оптимального катализатора равна половине теплового эффекта данной химической реакции. 9.5. 0,0239 см . 9.6. 30,8 см/с. 10.1. Диффузионным слоем называется слой, прилегающий к поверхности раздела фаз, который не затрагивается перемешиванием и где выравнивание концентрации происходит только за счет диффузии. 10.2. Удельной каталитической активностью катализатора называется разность в скоростях реакции с катализатором и без него ( каталитическая активность ), отнесенная к единице количества катализатора. 10.3. [c.117]

Адсорбция — это в широком смысле процесс самопроизвольного изменения концентрации вещества у поверхности раздела двух фаз, а в более узком и употребительном смысле — это повышение концентрации одного вещества у поверхности раздела двух фаз, из которых одна обычно является твердым телом. В соответствии с общей терминологией по сорбции вещество, иа поверхности которого происходит накопление другого вещества, носит название адсорбента, а поглощаемое вещество — адсорбтива или адсорбата. [c.344]

Дифильный характер молекул типичных ПАВ обусловливает два близких по природе явления 1) адсорбцию ПАВ на различных поверхностях раздела 2) возможность агрегации молекул (ионов) ПАВ в растворах с образованием коллоидных частиц — мицелл. Оба процесса протекают самопроизвольно и носят о р и е н т а ц ионный характер, т. е. сопровождаются определенной ориентацией асимметричных молекул ПАВ в адсорбционных слоях или в мицеллах, обеспечивающей уменьшение энергии Гиббса системы. [c.6]

Коагуляция осложняется обратным процессом — процессом пептизации или дезагрегации, т. е. переходом коагулята в золь. Этот процесс совершается самопроизвольно без затраты энергии на увеличение поверхности раздела фаз. Пептизация более вероятна в свежеосажденных системах и зависит от лиофильности осажденного золя. Чем выше лиофильность, тем более возможна дезагрегация. С течением времени в коагуляте протекают процессы взаимодействия частиц, приводящие к уменьшению дисперсности и поверхностной энергии. В этом случае коагуляция принимает необратимый характер, и пептизация в системе не происходит. Пептизация может наступить при введении в систему электролита, содержащего потенциалобразующие ионы. Например, амфотерные коагуляты типа А1(0Н)з пептизируются при добавлении щелочей или кислот в небольших количествах, но достаточных для увеличения заряда на частице. Иногда процесс пептизации коагулята может быть вызван при отмывании осадка от электролита (концентрационная коагуляция). Несмотря на кажущееся различие обоих путей (отмывка от электролита и добавление электролита), механизм пептизации в обоих случаях заключается в увеличении потенциальной энергии отталкивания, приводящем к дезагрегации частиц. [c.91]

Все самопроизвольные процессы происходят в направлении уменьшения энергии Гиббса. Аналогично на границе раздела фаз самопроизвольно происходят процессы в направлении ул еньшения свободной поверхностной энергии, равной произведению ее поверхностного натяжения а) на площадь поверхности (5). Во всех системах произведение <75 стремится к минимальному значению, возможному для данной системы при сохранении постоянства ее объема. Вследствие этого дисперсные системы принципиально термодинамически неустойчивы. [c.293]

Эффективность процесса эмульгирования, которая определяет и устойчивость полученной эмульсии, зависит в основном от характера и интенсивности механического воздействия и от способа введения эмульгатора в эмульгируемую систему. Механическое воздействие вызывает диспергирование внутренней фазы на отдельные небольшие глобулы, так что чем ниже поверхностное натяжение на границе эмульгируемых фаз, тем меньше затрачивается работы на этот процесс. Действие коллоидных мельниц и гомогенизаторов разных типов сводится к созданию в жидкой среде наибольших сдвиговых усилий, облегчающих образование мелких однородных глобул. В системах с очень низким значением междуфазного поверхностного натяжения эмульгирование может происходить самопроизвольно без воздействия извне. В этом случае смешение фаз происходит благодаря конвекционным токам, вызываемым диффузией и небольшими местными разностями температур. Так, раствор пальмитиновой кислоты в парафиновом масле высокой степени очистки, будучи влит в водный раствор едкого натра, образует эмульсию самопроизвольно. На поверхности раздела фаз мыло, действующее как эмульгатор, образуется in situ и благодаря теплоте реакции и диффузии фазы смешиваются, образуя эмульсию [57]. Но при вливании парафинового масла в водный раствор пальмитата натрия самопроизвольного эмульгирования не происходит. Среди систем с очень низким междуфазным натяжением отмечено много других аналогичных примеров самопроизвольного эмульгирования [58]. Однако в большинстве случаев для образования эмульсий требуется механическое диспергирование, которое может быть осуществлено разными способами, от перемешивания вручную до использования сложных механических приспособлений. Один из наиболее эффективных методов образования змульсий заключается в одновременном пропускании обеих жидкостей [c.342]

Особенностью коллоидных систем является их термодинамическая неустойчивость, которая является следствием значительного избытка свободной энергии на сравнительно большой границе поверхности раздела фаз. Поэтому в таких системах проявляется тенденция к уменьшению запаса свободной энергии, т. е. к сокращению поверхности раздела фа , путем взаимного слипания маленьких частиц и образования более крупных. Такой процесс называется коагуляцией коллоидных частиц и в определенных условиях он может протекать самопроизвольно. [c.203]

Устойчивость эмульсий. Эмульгаторы и механизм их действия. Поскольку эмульсии являются гетерогенными системами с большой удельной поверхностью раздела вследствие раздробленности одной из фаз, они термодинамически неустойчивы. В эмульсиях самопроизвольно протекает процесс слияния капель — коалесценция. При этом могут образоваться агрегаты капель, которые не сливаются, а сохраняют свою индивидуальность и при определенных условиях снова расходятся. Такой процесс обратимой коагуляции называют флокуляцией. [c.454]

Как указывалось в 106, все самопроизвольные процессы на границах раздела фаз происходят в нанравлеиии уменьшения свободной поверхност[юй энергии. Следовательно, положительная адсорбция, приводящая к повышению коицеитрации вещества в пограничном слое, возможна только в том случае, если нри этом уменьшается величина поверхностного иатяжеиия. [c.320]

Адсорбция и ориентация поверхностно-активных молекул на поверхности раздела фаз — это самопроизвольные процессы, приводящие к минимуму свободной энергии системы. Находясь в объеме более полярной фазы, например воды, ничтожно мало гидратирующаяся углеводородная цепь раздвигает молекулы воды, совершая при этом работу, пропорциональную длине цепи и направленную против сил молекулярного сцепления. [c.49]

Современные теории образования зародышей основаны на взглядах Д. Гиббса, развитых в дальнейшем М. Фольмером. В СССР этот вопрос плодотворно разрабатывался Я- И. Френкелем. Теория Гиббса сводится к следующему. Образование кристаллических зародышей происходит при переходе системы из метастабильного состояния в устойчивое. Примерами метастабильного состояния являются состояния пересыщенного пара, пересыщенного раствора, переохлажденной или перегретой жидкости. В метастабильном состоянии данная фаза может существовать неопределенно долгое время без всяких изменений, пока в этой фазе не появится зародыш другой фазы, например капелька жидкости в пересыщенном паре, центр кристаллизации в переохлажденной жидкости или пересыщенном растворе. Такое состояние может быть названо относительно устойчивым. Переход метастабильной фазы в стабильную всегда сопровождается уменьшением свободной энергии, всегда является самопроизвольным за исключением стадии образования зародышей. Возникновение зародышей связано с затратой свободной энергии на создание новой поверхности раздела фаз стабильной и метастабильной. Так как процесс перехода метастабильной фазы в стабильную на стадии образования зародыша сопровождается увеличением свободной энергии, то он не может происходить самопроизвольно до тех пор, пока зародыш не достигнет определенной величины. После этого переход совершается сам собой. Таким образом, для того чтобы вывести метастабильную фазу из относительно устойчивого состояния, необходимо затратить некоторую работу. Гиббс нашел способы для вычисления такой работы. [c.231]

Смачивание — самопроизвольный процесс, идущий с уменьшением энергии Гиббса.. При смачивании уменьшается не только энергия Гиббса (см. гл. П), но и полная энергия поверхностного слоя. Поверхность раздела твердое тело — жидкость имеет меньшую энергию, чем поверхность твердое тело — газ. При смачивании выделяется теплота, равная разности полных поверхностных энергий, или энтальпий слоев после смачивания Н2 и до смачивания Яь Теплота (энтальпия) смачивания ДЯ=Я2-Яь [c.176]

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]

Диффузия. Если какой-нибудь объем, заполненный раствором сахарозы, мысленно разделить-на две части, то через воображаемую поверхность раздела в единицу времени в обоих направлениях будет проходить одинаковое количество молекул как растворителя, так и растворенного вещества. Это обычное тепловое хаотическое движение молекул. Представим теперь (рис. 8), что внизу от поверхности раздела находится раствор, а вверху — вода. В этом случае молекулы сахарозы постепенно будут во все большем количестве перемещаться вверх. Такое самопроизвольное перемещение частиц растворенного вещества называется диффузией. Процесс диффузии прекратится, когда концентрация сахарозы во всех частях раствора станет одинаковой. [c.20]

Скорость перехода эмульсий в состояние седиментационного равновесия, которая зависит от степени дисперсности, как правило, больше, чем у коллоидных растворов. Это следует из формулы (XIII.2.4). Эмульсии обладают в большей или меньшей степени агрегативной неустойчивостью. Стремление системы к самопроизвольному уменьшению поверхности раздела осуществляется путем слияния шариков дисперсной фазы. Такое слияние называется коалесценцией. Если налить в пробирку воды, добавить бензол и интенсивно встряхнуть несколько раз, то образуется эмульсия. Но если прекратить встряхивание, начнется обратный процесс — мелкие капли будут коалесцировать, что приведет в конечном итоге к расслоению жидких фаз, т. е. к полному разрушению эмульсии. [c.449]

Еслн и той или иной системе величина поверхности ие может изменяться, то самопроизвольное убывание произведения о5 осуществляется путем уменьшения сг на границе раздела фаз. Это является причиной адсорбционных процессов (см. 109), состоящих в изменении концентрации и состава веществ на границе раздела фаз. Общая направленность самопроизвольных процессов к уме1и>щению свободной поверхностной энергии не только является причиной лабильности высокодисперсных систем, но и [c.311]

Твердые тела всегда обладают способностью в той или другой степени поглощать (адсорбировать) из окружающей среды на своей. поверхности молекулы, атомы или ионы, Явление Рис. 131. Ориеита-поглощения углем растворенных веществ из раствора впервые было открыто и изучено Т. Е. Ловицем (1785). Для понимания явлений, происходящих на поверхности раздела между твердым телом и газом или между твердым телом и жидкостью, в принципе применимы многие из рассуждений, приведенных в предыдущих параграфах. Адсорбция газа или растворенного вещества на поверхности твердого тела (адсорбента) является процессом, протекающим самопроизвольно, когда адсорбция уменьшает изобарный потенциал поверхности. Иначе го-воря, на поверхности адсорбента адсообиоиются. вещества. по-нижающие поверхностное натяжение его относительно окружающей среды. [c.365]

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

Однако взаимодействие одного вполне чистого металла (кроме наиболее активных) с водой приводит лишь к возникновению разности потенциалов на поверхности раздела между ними, но взаимодействие это не развивается в прбцесс, так как образовавшаяся разность потенциалов препятствует этому ( 172). При соприкосновении же двух металлов (или при соединении их проводником) вследствие образования гальванической пары возникает процесс, который дальше протекает самопроизвольно в направлении растворения металла, обладающего более отрицательным электродным потенциалом. Это происходит, когда соприкасаются куски двух различных металлов, например когда две детали данного изделия сделаны из различного материала. Но, что еще важнее, такой же процесс происходит и в тех случаях, когда в соприкос- [c.454]

Установлено [15], что агрегативная устойчивость эмульсий является кинетическим понятием, так как удельная свободная межфазная энергия системы определяется средней кинетической энергией теплового движения, а не минимумом термодинамического потенциала. Самопроизвольные процессы в таких системах являются необратимыми и устойчивое состояние соответствует полной коалесценции тобуп и расслоению системы на две объемные фазы с минимальной поверхностью раздела. [c.17]

Выделение систем с определенным размером частиц в особый класс коллоидных систем не является чисто формальным. Высокая дисперсность придает веществам новые качественные признаки повышенную реакционную способность и растворимость, интенсивность окраски, светорассеяние и т. п. Резкое изменение свойств вещества с повышением дисперсности связано с быстрым увеличением суммарной поверхности раздела между частицами и средой. Большая поверхность раздела создает в коллоидных системах большой запас поверхностной энергии Гиббса, который делает коллоидные системы термодинамически неустойчивыми, чрезвычайно реакционноспособными. В этих системах легко протекают самопроизвольные процессы, приводящие к снижению запаса поверхностной энергии адсорбция, коагуляция (слипание дисперсных частиц), образование макроструктур и т. п. Таким образом, самые важные и неотъемлемые черты всякой дисперсной системы — гегетрогенность и [c.365]

Коллоидные системы, как известно, обладают высокоразвитой поверхностью раздела и большим избытком свободной поверхностной энергии. Поэтому эти системы термодинамически неустойчивы и имеют тенденцию к самопроизвольному уменьшению межфазной энергии. Это в большинстве случаев происходит за счет уменьшения суммарной поверхности частиц дисперсной фазы золей. Если в силу создавшихся условий мицеллы золя приходят в тесное соприкосновение между собой, они соединяются в более крупные агрегаты. Это процесс коагуляции (от латинского oagulatio — свертывание, створаживание). [c.367]

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]

Разность потенциалов (или просто потенциал) возникает на границе твердой и жидкой фаз. В зависимости от характера процесса ее обозначают П+ или П , Рассмотрим возникновение разности потенциалов на поверхности раздела мыалла с любой полярпой жидкостью водой, ацетоном, спиртом и т. п. или любым раствором, содержащим ионы этого металла. При соприкосновении металла Ме с полярной жидкостью катионы Ме"+, находящиеся на поверхности кристаллической решетки, сольватируются. Взаимодействие между катионами в кристаллической решетке ослабляется, они переходят самопроизвольно в жидкую фазу, прилегающую к поверхности металла. Потенциальная энергия системы понижается. Поверхность металла заряжается отрицательно, а прилегающие к ней слои жидкости — положительно. На границе раздела [c.122]

Возможность метастабильного состояния на первый взгляд кажется необъяснимой, так как процесс уменьшения G (при Р, Т г= onst) при переходе от метастабильного состояния к стабильному всегда самопроизволен. Почему же тогда переохлажденный пар не превращается в жидкость Потому, что для образования достаточно малого зародыша стабильной фазы (капелек тумана) следует преодолеть торможение необходима затрата работы на создание новой поверхности раздела двух фаз. Процесс стабилизации сначала всегда сопровождается ростом энергии Гиббса, обуслопленным флуктуациями, которые приводят к наличию частиц, обладающих избыточной энергией. Поэтому процесс стабилизации не может протекать самопроизвольно до тех пор, пока зародышл не достигнут определенной величины или же пока в систему не будут искусственно введены эти зародыши, например в виде электрически заряженных частиц (снятие торможения). Таким образом, процесс может сопровождаться ростом Gi для этого необходимо, чтобы одновременно протекал процесс, убыль энергии Гиббса в котором компенсирует ее увеличение в первом процессе. [c.119]

Для дисперсной системы с жидкой поверхностью раздела, состоящей из множества капель или пузырьков (эмульсий или пены), самопроизвольные процессы сводятся к коалесценции — слиянию капель отвечающему Smin при V = onst, или к коагуляции. Частички твердых тел не способны к коалесценции из-за высокой вязкости или наличия кристаллической решетки, с узлами которой связаны структурные элементы тела. Кристаллическая решетка налагает условие ограничения тела плоскостями, поэтому частичка может быть только полиэдрической формы. Процессы собирательной рекристаллизации самопроизвольного образования крупных кристаллов из мелких — ускоряются при нагревании. [c.35]

Повышение температуры при переходе из так называемой области холодной обработки металла в область горячей обработки приводит к в0зник1ювению отдыха , снимающего упрочнение. Это вызвано легкоподвижностью атомов, возрастающей с повышением температуры, что и способствует как бы залечиванию дефектов. Таким образом, явление отдыха связано с собирательной рекристаллизацией, т. е. объединением соседних мелких кристалликов в единый крупный кристалл. Этот процесс является самопроизвольным, так как он протекает с уменьшением внутренних поверхностей раздела и, следовательно, с уменьшением свободной поверхностной энергии, пропорциональной величине поверхности. Такая рекристаллизация вполне аналогична коалесценции — слиянию капелек жидкости в одну крупную каплю (например, при расслоении эмульсии). Однако в твердых телах подобные процессы могут идти с заметной скоростью только при достаточно высокой температуре. [c.180]

Ранее было отмечено, что щофобные з оли представляют собой системы с весьма развитой удельной повер Зшостью дисперсной фазы и обладают большим избытком поверхностной энергии, что обусловливает их термодинамическую неустойчивость. В таких системах с той или иной скоростью протекают самопроизвольные процессы, ведущие к уменьшению поверхности раздела между дисперсной фазой и дисперсионной средой, т. е. к укрупнению частиц. [c.331]

Коллоидные системы, как было показано выше, характеризуются большой поверхностью раздела фаз, вследствие чего они обладают. эначительной свободной поверхностной энергией. В этих системах, в соответствии со вторым началом термодинамики, самопроизвольно могут протекать только процессы, связанные с уменьшением свободной энергии и, следовательно, с уменьшением свободной поверхностной энергии. Чем больше значение а, тем интенсивнее протекают эти процессы. Уменьшение свободной энергии, как видно из уравнения А = аЗ, может происходить либо за счет уменьшения поверхности 3, либо за счет уменьшения поверхностного натяжения ст. Уменьшение поверхности происходит, например, при коалесценции капель или при слипании частиц, приводящем к образованию компактного коагулюма. Образование же коагуляционных или конденсационных структур сопровождается снижением поверхностного натяжения вблизи мест контакта из-за увеличения межмолекулярного взаимодействия между частицами. Таким образом, процессы коагуляции во всех случаях приводят к снин<ению поверхностной энергии системы. [c.65]

Из соотношения Fs = oS- min видно, что минимальное значение свободной энергии может быть достигнуто в результате двух самопроизвольных процессов 1) за счет уменьшения поверхности раздела фаз (S min) 2) за счет уменьшения поверхностного натяжения (а-у min) при постоянной поверхности раздела фаз. Следовательно, процессы, уменьшающие поверхностное натяжение, также являются самопроизвольными, так как они уменьшают запас свободной энергии системы. Один из таких процессов — адсорбция — концентрированпе вещества на поверхности раздела фаз. [c.55]

Прилипание твердой частицы к пузырьку воздуха — процесс самопроизвольный, идущий с уменьшением энергии Гиббса поверхности. Это уменьшение AG, отнесенное к 1 см вновь появившейся поверхности раздела твердое — газ (Т — Г), выракается уравнением [c.325]