Статические методы определения поверхностного, натяжения

Существующие методы определения поверхностного натяжения делятся на три группы статические, полустатические и динамические. [c.20]

Подобные методы определения поверхностного натяжения, называемые методами капиллярного поднятия, относятся к статическим и основываются на том, что молекулярное сцепление связано с формой и явлениями, наблюдаемыми на поверхности раздела фаз. [c.177]

Помимо исследования пространственных структур в растворах и студнях желатины (трехмерные структуры) мы изучали образование и структурно-механические свойства поверхностных (двухмерных) слоев желатины, самопроизвольно образующихся на границе раздела фаз. Двухмерное состояние белков имеет важное биологическое значение. Был разработан удобный и достаточно точный статический метод измерения поверхностного натяжения белковых растворов по определению размеров большой лежачей капли или пузырька 103, 104]. С помощью этого метода изучена кинетика понижения поверхностного натяжения водных растворов желатины в зависимости от концентрации и pH среды. Весьма специфичной оказалась зависимость поверхностного натяжения от pH (максимум при рН = 3 и минимум при рН = 4,9) в кислой области и изоэлектрической точке наблюдается значительно большие снижения поверхностного натяжения, чем в щелочной среде. Изучена кинетика образования и дальнейших структурных изменений адсорбционного слоя желатины — весьма медленных процессов. В ходе этих исследований был разработан новый метод и аппаратура для изучения процессов адсорбции и десорбции поверхностно-активных веществ на жидкофазных границах (Р. А. Кульман) [103]. [c.400]

Полустатические методы определения поверхностного натяжения, как и статические, основаны на достижении системой некоторого равновесного состояния, но для полустатических методов это равновесие неустойчиво. Определение поверхностного натяжения основано здесь на изучении условий, при которых система теряет свое равновесие. [c.38]

Один из наиболее широко используемых статических методов заключается в определении веса или объема капли, которая медленно отрывается от кончика вертикально расположенного капилляра. При этом, если определяется поверхностное натяжение жидкости, капля падает в воздух, при измерении межфазного натяжения— в жидкость, представляющую другую фазу. [c.168]

Пол у статическими называются методы определения поверхностного натяжения границы раздела фаз, возникающей и периодически обновляемой в процессе измерения (метод максимального давления пузырька и сталагмометрический метод), а также методы отрыва кольца и втягивания пластины. Эти методы позволяют определить равновесное значение поверхностного натяжения, если измерения проводятся в таких условиях, что время, в течение которого происходит формирование поверхности раздела, значительно больше времени установления равновесия в системе. [c.21]

Определение коэффициента поверхностного натяжения чистых жидкостей статическими и динамическими методами дает почти совпадающие результаты. В случае растворов наблюдается значительное расхождение данных, полученных разными [c.56]

Наиболее доступными для экспериментального измерения поверхностного натяжения являются системы жидкость — газ и жидкость — л<идкость. Существующие методы дают возможность измерять о при неподвижной межфазной поверхности (статические) и при движущейся поверхности раздела (динамические). Недостатком динамических методов является сложность их аппаратурного оформления. Кроме того, для надежного измерения поверхностного натяжения растворов, и, в частности, растворов ПАВ, необходимо их выдерживать определенное время для установления равновесия в поверхностном слое. [c.11]

СТАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ [c.110]

Динамическое поверхностное натяжение чистых жидкостей практически не отличается от статического. В растворах же, и особенно в растворах поверхностноактивных веществ, динамическое поверхностное натяжение выше статического вследствие того, что для диффузии поверхностноактивного вещества к свежеобразованной поверхности раздела требуется определенное время. Один из наиболее известных старых методов определения динамического поверхностного натяжения основан на продавливании струи жидкости через эллиптическое отверстие и наблюдении изменения поперечного сечения струи на различных расстояниях от отверстия. Серьезным недостатком этого метода является его чувствительность к влиянию турбулентности потока жидкости и необходимость производить в ряде случаев дополнительные гидродинамические расчеты. Новый и более изящный метод измерения динамического [c.282]

Методы определения поверхностного натяжения жидкостей обычно делят на статические и динамические [1, 6, 7, 15—17, 109]. Измерение поверхностного натяжения статическими методами проводят при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела, а динамическими — при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях. К группе статических методов относят метод неподвижной капли и метод капиллярного поднятия. К этой же группе можно отнести метод измерения наибольшего давления в пузырьках (каплях), метод отрыва кольца, метод Вильгельми и метод взвешивания (счета) капель. К динамическим относят следующие методы капиллярных волн, колеблющихся струй, вращающейся капли. [c.73]

Другие статические методы. Адам предложил несколько необычный метод определения поверхностного натяжения природных вод, заключающийся в наблюдении явлений растекания тщательно подобранных масляных, не растворимых в воде смесей, содержащих одновременно растекающиеся и не растекающиеся компоненты [53]. [c.265]

Рассмотренные выше методы определения коэффициента поверхностного натяжения относятся к категории статических методов. Их объединяет возможность проведения таких измерений, при которых образование новой поверхности раздела фаз происходит настолько медленно, что условия измерений с достаточно хорошим приближением можно считать равновесным. В отношении методов капиллярного поднятия и измерения геометрических размеров покоящихся капель это утверждение очевидно. Что же касается метода отрыва кольца или метода максимального давления пузырька, то к статическим условиям можно приблизиться, если очень медленно выдавливать пузырек или вытягивать из жидкости кольцо (иногда в литературе эти методы называют квазистатическими). [c.55]

В кратком обзоре методов измерения поверхностного натяжения авторы не касаются вопросов их применения и критической оценки. Между тем для правильного выбора метода исследования растворов мицеллообразующих полуколлоидных и типичных коллоидных поверхностноактивных веществ решающее значение имеет учет явлений, определяющих кинетику установления равновесных (наименьших) значений поверхностного натяжения. Эта кинетика вызывается малой скоростью процесса формирования адсорбционных слоев, связанного с диффузией молекул из объема к поверхности, ориентацией их в слое и другими явлениями. Из этого следует, что для измерения поверхностного натяжения растворов мыл необходимы истинно статические методы (например, метод лежачей или висячей капли), не зависящие от условий смачивания раствором стенок прибора. Однако и некоторые полустатические методы вполне пригодны для этой цели, обладая при этом преимуществом простоты и удобства измерений. К ним относятся I) метод наибольшего давления образования пузырей или капель, 2) метод определения веса капли и 3) метод отрыва кольца, (последний применим только для границы раствор — воздух.) См. Физические методы органической химии, под редакцией А. Вайсбергера, т. 1, Издатинлит, М., 1950, гл. VI. —Прим. ред. [c.260]

Динамические методы основаны на том, что некоторые виды колебаний жидкости сопровождаются периодическими растяжениями и сжатиями её поверхности, на которые влияет поверхностное натяжение. Возвращающая сила либо частично, либо полностью обусловлена поверхностным натяжением, которое, таким образом, может быть вычислено из периода колебаний. К числу динамических методов принадлежит определение длины волны капиллярных волн, а также наблюдение колебаний струй, вытекающих из отверстий некруглого сечения, и висячих капель. В случае растворов, величина, измеряемая динамическими методами, может принципиально отличаться от.величины, определяемой статическими методами, так как в некоторых из динамических методов поверхность непрерывно обновляется, и адсорбция может не успевать достигать равновесного [c.466]

Несколько особняком среди других статических методов определения поверхностного натяжения находится очень удобный и точный метод уравновещивания пластинки (метод Вильгельм и). В этом методе закрепленную на коромысле весов тонкую пластинку шириной как правило, хорошо смачиваемую исследуемой жидкостью, погружают в жидкость. На поверхности пластинки с обеих ее сторон образуются мениски (рис. 1—17). Форма их поверхности и максимальная высота поднятия жидкости определяются уравнением Лапласа суммарный же вес поднятой жидкости, приходящийся на единицу периметра пластинки, не зависит от формы мениска и при нулевом краевом угле смачивания равен поверхностному натяжению о. Поэтому сила Р, которую необходимо приложить для уравновещивания пластинки, равна произведению поверхностного натяжения жидкости на удвоенную ширину пластинки, соответственно поверхностное натяжение определяется из условия а=Р/2с1 (при достаточно малой толщине пластинки). Этот метод в принципе не требует учета каких-либо поправок на форму мениска. [c.38]

Критический анализ изестных методов определения поверхностного натяжения показывает, что из больщого числа их лишь немногие пригодны для изучения полимеров и их растворов. Среди надежных методов, позволяющих определять статические величины поверхностного натяжения полимеров и растворов полимерных веществ, надо прежде всего отметить метод формы лежащей капли или газового пузырька и метод максимального давления в газовом пузырьке или капле. Этим методам, успешно разрабатываемым советскими учеными [1—4], в книге уделено особое внимание. [c.5]

Методы определения поверхностного натяжения разделяются на две основные группы — на статические и динамические. В статических методах исследуются неподвижные поверхности, находящиеся в равновесии с объемом и не изменяю1циеся за время измерения, в динамических— поверхности, во время измерения периодически увеличивающиеся или сокращающиеся. Находится ли в этом случае поверхность в равновесии с объемом или нет, зависит от того, насколько быстро равновесие восстанавливается после ее нарушения. Для чистых [c.259]

Определение поверхностного натяжения по форме капли или пузырька. Жидкая капля или газовый пузырек в жидкости частично деформируются гравитационными силами. Так как сферическая форма обусловлена поверхностным натяжением, то чем оно меньше, тем больше будет деформация. Действие сил тяжести, вызывающее деформацию, усиливается с увеличением размеров капли (или пузырька) и с возрастанием разницы в плотностях капли (или пузырька) и окружающей среды. Зависимость равновесной формы, которая определяется из условия минимума свободной энергии, от поверхностного натяжения можно использовать как метод его измерения. Подобные методы являются строго статическими и, несмотря на большие экспериментальные трудности, получили распространение, в частности, при измерении зависимости поверхностного натяжения растворов поверхностно-активных веществ от времени (Наттинг и Лонг, 1941 г.). В 1961 г. Смолдерс успешно применил анализ формы капли и пузырьков для прецизионного изучения явления смачивания. [c.121]

С помощью эллиптического отверстия образуют струю в форме эллиптического цилиндра под действием сил поверхностного натяжения, стремящихся придать струе форму цилиндра с круговым сечением, и инерционных сил устанавливаются поперечные колебания струи— большая и малая оси эллипса поочередно меняются местами. Теория, развитая Рэлеем, а затем Бором и Сатерлендом, позволяет связать длину волны на поверхности струи, определяемую экспериментально оптическими методами, с поверхностным натяжением жидкости. Сопоставление полученных таким образом значений поверхностного натяжения с результатами определения их статическими или полустати-ческими методами позволяет сделать выводы о скорости установления равновесной структуры поверхностных слоев, кинетике адсорбции и т. д. [c.41]

Дана оценка возможности применения известных статических и полустатических методов экспериментального определения поверхностного натяжения на границе раздела жидкость-пар для исследования межфазного натяжения на транице раздела жидкость-жидкость. [c.107]

Для определения поверхностного натяжения жидкостей и растворов полимерных веществ могут быть использованы статические методы (метод капиллярного поднятия, метод формы лежащей капли или газового пузырька, метод формы висящей капли или газового пузырька, метод погруженной пластинки) и полустатическне методы (метод отрыва кольца метод веса или объема капли, метод максимального давления в газовом пузырьке или капле, метод вращающейся капли и некоторые другие). [c.108]

Таблицы Башфорта и Адамса [25 послужили основой для разработки различных методов определения значешй статического или равновесного поверхностного натяжения Ор расш1авленных металлов, сплавов, силикатов, вязких смол, коллоидных растворов, а также растворов типа флотационных пульп, содержащих малые количества медленно диффундирующих поверхностно-активных веществ и мелкие капельки масляной фазы, взвешенные в водной среде. Определение о производится по форме меридионального сечешя симметричных покоящихся капель жидкости или образованных в ней пузырьков газа. Метод является бесконтактным, статическим, а полученные значения С1 абсолютными. [c.27]

Применяемый нами метод может быть использован для определения поверхностного натяжения как динамического, так и статического, соответствующего установившемуся равновесному поверхностному слою. Поэтому мы остановились на приборе П. А. Реби дера. К концу нашей экспериментальной работы была напечатана работа К. Ф. Жигача и П. А. Ребиндера [53], которые указывают на некоторые изменения, сделанные ими в приборе Ребиндера для измерения статического поверхностного натяжения водных растворов гидрофильных коллоидов. Авторы указывают, что благодаря этим изменениям можно довести ьремя образования пузырька до 40 мин. Если образование пузырька происходит слишком быстро, то адсорбционный слой не успевает достигнуть той степени насыщения, которая отвечает по уравнению Гиббса данной концентрации раствора, вследствие чего поверхностное натяжение на границе пузырька не отвечает тому предельному низкому значению, которое получается при медленном образовании пузырька. [c.21]

Растворенные газы (даже углеводороды) понижают поверхностное натяжение нефти [131 —132], но эффект менее значителен, и изменения, возможно, обусловлены наличием молекул растворенного газа. Этот факт имеет большое значение для промышленности, где вязкость и поверхностное натяжение жидкости могут влиять на количество нефти, извлеченной при определенных условиях. Большая часть того, что было сказано, относится к межфазному (граничному) натяжению [133—134]. В системе нефть — вода pH водной фазы окажет влияние на межфазное натяжение это изменение не велико для нефтепродуктов с высокой степенью очистки, но увеличение pH, наблюдающееся в случае плохо очищенных или слегка окисленных нефтей, вызовет быстрое уменьшение меж-фазного натяжения [134—135]. Изменение поверхностного натяжения на границе раздела нефть — щелочная вода было предложено как метод контроля для последующей очистки или окисления таких продуктов, как, например, турбинные и изоляторные масла [136—138]. В тех случаях, когда поверхностное или межфазное натяжение понижается присутствием растворенных веществ, которые имеют тенденцию образовывать поверхностную пленку, требуется некоторое время, чтобы получить конечную концентрацию и, следовательно, — конечное значение натяжения. В таких системах необходимо различать динамическое и статическое натяжения первое относится к неокисленной поверхности, имеющей [c.183]

Так как в присутствии НПАВ на поверхности раздела ксилол/вода квазиспонтанное эмульгирование возникает в статических условиях, образование эмульсии осуществлялось без механического перемсшивашш жидких фаз, чтобы исключить его влияние на распределение эмульгатора и связанные с ним эффекты. Таким образом, эмульсии получались нолустатическим методом — путем выдавливания капель ксилола через платиновый капилляр (1 =0,1 мм) в водный раствор ОП-10. Устойчивость полученных эмульсий характеризовалась временел полного расслоения (Т() масляной фазы в центрифуге при 1800 об/м,ин [15]. Для определения содержания ОП-10 в кси-лольиой фазе эмульсия разрушалась центрифугированием при СООО об/мин. на что требовалось около 20 мин. Количество 011-10 в ксилольном растворе определялось по изотерме поверхностного натяжения на границе с 25%-ным водным раствором сульфата аммония, что полностью исключало переход ОП-10 в воду. Количество эмульсин, образующейся в результате квазиспонтанного эмульгирования [c.270]

Вязкость и плотность составляющих дисперсию фаз, а также поверхностное натяжение между чистой жидкостью и газом, могут быть измерены с достаточной точностью. Поверхностное натяжение систем, представляющих собой раствор или мицеллярную дисперсию, определяется менее удовлетворительно, так как свободная поверхностная энергия зависит от концентрации раствора на поверхности раздела. Динамические методы и даже некоторые из так называемых статических методов предполагают создание новых поверхностей раздела фаз. Так как установление равновесия между концентрацией на этой поверхности и в основной массе жидкости требует определенного времени, в измерение поверхностного натяжения вносится погрещ-ность, если производить его прежде, чем раствор успеет продиффундировать к новой поверхности. Из.иере-ния поверхностного натяжения растворов лаурилсуль-фата натрия по максимальному давлению пузырьков оказались на 40—90% выще замеров, проведенных с помощью тензометра, причем большее отклонение соответствовало концентрации сульфата 100, а меньщее — 2500 частей на миллион. [c.86]

Измерение поверхностного натяжения. Для измерения поверхностного натяжения пригодны многие методы. Они могут быть разделены на две основные группы статические и динамические. Некоторые методы не принадлежат к одной определенной группе, а занимают промежуточное положение между ними. Статическое поверхностное натяжение представляет равновесное натяжение, а динамическое поверхностноё натяжение представляет натяжение жидкости в условиях образов вания свежих поверхностных слоев. Время, необходимое для достижения поверхностного равновесия в чистой жидкости, чрезвычайно мало,— это, вероятно, миллионная доля секунды. Время, необ одимое для достижения [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология