Зависимость поверхностного натяжения от состава поверхностного слоя

При изучении свойств межфазных поверхностей основное внимание в предыдущей главе было уделено концепции поверхностного натяжения, которое рассматривалось как механическая сила. В данной главе мы сконцентрируем внимание на анализе состава межфазного слоя и его зависимости от состава контактирующих фаз. Вместе с тем очевидно, что величина поверхностного натяжения и состав поверхности должны быть связаны такую связь устанавливает уравнение адсорбции Гиббса (раздел 13.3). [c.355]

В предыдущих параграфах мы рассмотрели зависимость поверхностного натяжения от температуры и давления, предполагая, что состояния фаз далеки от критического. Теперь обратимся к исследованию этой зависимости в непосредственной близости от критической точки. Критическая точка, согласно Гиббсу, соответствует состоянию тождественности двух сосуществующих фаз, а следовательно, и поверхностного слоя. По мере приближения к критическому состоянию состав и свойства сосуществующих фаз становятся все более близкими друг к другу, поэтому поверхностное натяжение при приближении к критической точке всегда уменьшается п становится равным нулю в критической точке. Таким образом, в критической точке должны выполняться следующие условия [c.89]

Обратимся теперь к исследованию зависимости поверхностного натяжения от радиуса кривизны поверхности разрыва, вытекающей из уравнений (VII. 22) — (VII. 24) для поверхностных слоев конечной толщины. Начнем с рассмотрения изотермической зависимости, которая и обсуждалась, в основном, в литературе. Полагая в уравнении (VII. 22) постоянными температуру и состав фазы (а), придем к соотношению [c.187]

Величину потенциала нулевого заряда ( ) можно определить экспериментально несколькими методами путем измерения меж-фазного натяжения, по минимуму емкости электрода, по определению краевого угла смачивания, по максимуму адсорбции и т.п. Наиболее широко для этих целей используются электрокапиллярные кривые, которые характеризуют зависимость между поверхностным натяжением металла (а) на фанице металл/раствор и потенциалом электрода. На величину поверхностного натяжения влияет и состав межфазного слоя. Поскольку поверхностное натяжение проще всего измерить для жидких металлов, большинство электро-капиллярных кривых получено на ртути. Измерения производились также с амальгамами металлов, с жидким галлием и с некоторыми [c.131]

Таким образом, смачивание является термодинамической функцией равновесия сил сцепления капли в системе жидкость — твердое тело — газ, характеризующихся поверхностным натяжением капли и твердого вещества. Обычно поверхностное натяжение твердого тела больше, чем поверхностное натяжение жидкости, так что растекание капли по поверхности твердого тела уменьшает энергию системы. Молекулы или атомы поверхностных слоев твердого вещества и растекающейся жидкости взаимно притягиваются (в результате действия дисперсионных сил, взаимодействия постоянных или индуцированных диполей, образования водородной свя- зи и т. д. — в зависимости от природы твердого вещества и жидкости). Поэтому важную роль при смачивании играет состав обоих поверхностных слоев. Даже следы загрязнений в неподвижной жидкой фазе, повышенная активность поверхности капилляра или ее загрязненность могут изменить свойства поверхности и существенно повлиять на процесс образования пленки неподвижной фазы. Молекулы или атомы, удаленные от поверхности более чем на несколько десятков нанометров, уже не влияют на смачивание. [c.52]

Рассчитать состав пограничного слоя раствора чисто термодинамическим путем невозможно [7]. Для перехода от гиббсовских избытков к поверхностным концентрациям необходимо поэтому пользоваться какой-то моделью строения пограничного слоя раствора. Применительно к границе раздела раствор — воздух поверхностные концентрации этанола рассчитывались по кривым зависимости поверхностного натяжения (а) -от состава раствора. Расчеты основывались на допущении мономолекулярной адсорбции [8, 9]. Согласно результатам расчетов, с ростом активности спирта в объемной фазе раствора его поверхностная концентрация быстро увеличивается до величины, близкой к предельной, а затем медленно дорастает до предельной. Однако при наиболее вероятных предположениях о величинах площадей поверхности, занимаемых молекулой спирта и воды в адсорбированном состоянии (5оп = 20 и в = 10 А ), на верхней части изотермы адсорбции спирта получался плоский минимум, который связывался с полимолекулярной адсорбцией, но ее вклад был относительно невелик. Следует заметить, что в этом случае речь идет не о плотных полимолекулярных слоях, которые, как показали Фрумкин, Городецкая и Чугунов [10] и подтвердили последующие емкостные измерения [И, 12], образуются па ртути в растворах фенола и капроновой кислоты при концентрации, близкой к насыщению, а о диффузионно построенном адсорбционном слое этанола. [c.42]

Исключая функции состояния из (2.61) с помощью (2.62), по- лучают следующую систему трансцендентных уравнений [19], позволяющих рассчитать поверхностное натяжение и состав поверхностного слоя тройного полимерного раствора в зависимости от его состава и температуры [c.54]

Этот случай соответствует, например, определению зависимости поверхностного натяжения чистой жидкости от давления в присутствии малорастворимого газа при постоянной температуре. Согласно нащему предположению, Поскольку состав поверхностного слоя очень мало отличается от состава фазы (а), в подавляющем большинстве случаев молярный объем поверхностного слоя будет превосходить молярный объем фазы (сс) и поверхностное натяжение будет возрастать с увеличением давления, хотя эта зависимость может быть выражена очень слабо. Следует подчеркнуть, что уравнение (IV. 9) сохраняет свою спрз- [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология