Физика межмолекулярных сил

Межмолекулярные водородные связи могут образовываться между молекулами одного и того же вещества и разных веществ, а также между молекулами ПАВ и растворителя [217]. В результате такого взаимодействия изменяются важнейшие физико-химические свойства исходных соединений увеличивается молекулярная масса в зависимости от разбавления и типа разбавителя, образуются ассоциаты с аномалией температур плавления и кипения, может измениться растворимость ПАВ. [c.204]

Физические свойства вещества зависят от рода, числа и последовательности расположения атомов, из которых состоит молекула, и, следовательно, от массы, объема и формы молекул, типа связей между атомами в молекуле, а также от характера и величины межмолекулярных сил. Иногда, в тех случаях, когда один или два из указанных факторов оказывают решающее влияние на интересующее нас свойство вещества, можно найти приближенные, не очень сложные зависимости между свойствами молекул и свойством вещества и на этой основе предварительно оценить значение требуемой физико-химической величины. [c.63]

Принцип аддитивности применим не всегда. Аддитивно можно рассчитывать те физико-химические величины, которые зависят от массы составляющих молекулу элементов, либо от объема и формы молекулы, либо от величины межмолекулярных сил и, наконец, от двух или более перечисленных. факторов, что, конечно, усложняет применение принципа аддитивности в расчетах. Кроме того, значение доли элемента молекулы (атома, группы или связи) обычно зависит также от конститутивных факторов, т. е. от того, с какими атомами и с какими группами в молекулах окажется связанным этот элемент, какими связями он соединен и т. д. [c.76]

Формулы Мейсснера заслуживают внимания прежде всего как пример косвенной связи физико-химических свойств вещества (критических постоянных) с величиной межмолекулярных сил (через мольную рефракцию и парахор), а также как пример способа расчета важных физико-химических постоянных Ус, 7 с, Рс) методами аддитивного суммирования долей только на основе известной структурной формулы молекулы. [c.81]

Оптимальные свойства резин различного целевого назначения зависят как от абсолютного количества, так и от соотношения прочных и лабильных межмолекулярных связей [1]. Лабильные связи, образующиеся в процессе серной вулканизации, вследствие высокой реакционной способности снижают термическую и термоокислительную стойкость вулканизатов, являясь одной из важнейших причин их старения [2]. Введение в каучуки карбоксильных групп позволяет создавать сетку из лабильных и одновременно инертных по отношению к углеводородным цепям солевых групп, однако вследствие склонности к скорчингу, быстрого падения физико-механических показателей с ростом температуры и некоторых других недостатков, эти каучуки пока не нашли широкого промышленного применения. [c.405]

Трудности описания свойств жидкостей в рамках микроскопического подхода известны [335]. В первую очередь, они связаны с тем обстоятельством, что, несмотря на сильные межмолекулярные взаимодействия, для жидкостей характерна только локальная пространственная упорядоченность. Кроме того, развитые в статистической теории жидкостей аналитические методы не всегда позволяют из-за математических трудностей рассмотреть свойства жидкостей, потенциал межмолекулярного взаимодействия которых анизотропен. Поэтому наиболее прямым путем получения информации о свойствах водных систем в рамках статистической физики является вычислительный эксперимент. Рассмотрим его основные положения. Среднее значение некоторой величины А, которая характеризует состояние системы из частиц, определяется следующим образом [c.118]

С позиции молекулярной физики свойства газов, жидкостей и твердых тел можно подразделить на две группы равновесные свойства (например, описываемые уравнением состояния, или описываемые коэффициентами поверхностного натяжения и Джоуля - Томсона) и неравновесные (такие, как вязкость, диффузия и теплопроводность). Выражение для всех макросвойств через молекулярные величины и межмолекулярные силы может быть получено из статистической механики, позволяющей также предсказать значения многих физических величин, для которых отсутствуют экспериментальные данные. [c.28]

Смесь на основе узкой фракции КГФ замедленного коксования по своим физико-химическим характеристикам (размеры частиц дисперсной фазы, энергия межмолекулярных связей, компонентный состав и т.п.) занимает промежуточное положение между рассмот- [c.15]

Таким образом, в публикуемой монографии на высоком научном уровне рассмотрены проблемы и методы вириального уравнения состояния и его практического использования. Выражая мнение самих авторов, можно сделать вывод, что указанное уравнение является, с одной стороны, необходимым инструментом для получения информации о межмолекулярных силах, а с другой стороны, основой для расчета термодинамических свойств. Именно поэтому книга представляет интерес как для физиков, так и для инженеров, которым, кроме того, несомненно, будет полезен фундаментальный обзор экспериментальных работ. [c.6]

Вопросы, связанные с межмолекулярными силами, являются модной темой и широко изучаются физиками и химиками. Тем не менее представленный краткий обзор должен быть вполне, удовлетворительным. Более детальные сведения можно получить в работах [6, 65, 79а, 96—100]. [c.209]

В заключение можно отметить, что механико-статистические основы вириального уравнения состояния весьма надежны. Действительно, это одна из наиболее развитых областей статистической физики. В свое время надеялись, что вириальное разложение может привести к фундаментальному объяснению явления конденсации. Однако этого не произошло ввиду ограничения сходимости вириального разложения, которое может быть уже неудовлетворительным для сжатого газа. Основным преимуществом вириального уравнения состояния является прямая связь вириальных коэффициентов с межмолекулярными силами, поэтому имеет смысл обобщить выводы, относящиеся к этому преимуществу. [c.266]

Исследование природы химической связи и строения молекул развивалось параллельно с изучение. строения атома. К началу двадцатых годов текущего столетия Косселем и Льюисом были разработаны основы электронной теории химической связи. Гейтлером и Лондоном (1927) была развита квантовомеханическая теория химической связи. Тогда же получили развитие учение о полярной структуре молекул и теория межмолекулярного взаимодействия. Основываясь на крупнейших открытиях физики в области строения атомов и используя теоретические методы квантовой механики и статистической физики, а также новые экспериментальные методы, такие как рентгеновский анализ, спектроскопия, масс-спектроскопия, магнитные методы, метод меченых атомов и другие, физики и физи-ко-химики добились больших успехов в изучении строения молекул и кристаллов и в познании природы химической связи и законов, управляющих ею. [c.8]

Под действием внешних факторов в результате диссоциации старых и образования новых межмолекулярных связей происходят взаимосогласованные изменения размеров составных ча стей сложной структурной единицы сольватного слоя и надмолекулярной структуры. Протекающие на молекулярном и надмолекулярном уровне изменения определяют новое энергетическое состояние и обуславливают соответствующие изменения макроскопических физико-химических свойств нефтяных дисперсных систем таких, как агрегативная устойчивость, структурномеханические характеристики. Для решения ряда практических задач технологии переработки нефтяных дисперсных систем необходимо действием различных факторов целенаправленно влиять на соотношение размеров составных частей сложной структурной единицы, Принимая за скорость формирования (разрушения) слоев отношение бесконечно малого приращения толщины слоя к соответствующему приращению растворяющей силы среды и используя модель последовательных реакций, в работе [112] получили систему кинетических уравнений. С их помощью построены кривые изменения радиуса надмолекулярной структуры Я и толщины сольватного слоя Я, которым соответствуют кривые изменения агрегативной устойчивости и структурно-механической прочности нефтяных дисперсных систем (рис. 6). [c.40]

Излагаются основные понятия современной теории адгезии и фазовых переходов. Предложена модель адгезии на межфазной границе раствор полимера - субстрат , как расширение двумерного поверхностного газа в поле межмолекулярных сил субстрата. Показаны особенности фазовых переходов и адгезии в полимерных смесях. Изложены результаты экспериментов по изучению влияния хаоса компонентного состава на характеристики фазовых переходов в многокомпонентных высокомолекулярных системах. Установлено, что концентрационный хаос искажает критические константы фазовых переходов, определяемые из классов универсальности. Обнаружен эффект пространственно-временного совмещения фазовых переходов в многокомпонентных высокомолекулярных системах с концентрационным хаосом. Учебное пособие предназначается для студентов и аспирантов химических, химико-технологических и инженерных специальностей вузов и может быть рекомендовано специалистам в области технологии, физики и химии полимеров, композиционных материалов, текстильной промышленности и нефтехимии. [c.2]

Рассмотрение нефтей и нефтепродуктов в виде растворов высоко молекулярных соединений в низкомолекулярных углеводородах в сочетании с коллоидно-химическими представлениями о строении нефтяных систем, а также учет возможности проявления в них слабых межмолекулярных взаимодействий, позволяют объяснить некоторые аномалии в поведении нефтяных растворов, а также предложить варианты оптимизации физико-химических свойств нефтяных сырьевых композиций. [c.123]

Влияние давления газа на частоту и ширину колебательно-вращательных линий водорода. Столкновения мевду молекулами Е газовой фазе, как известно, влияют на параметры колебательно-вращательных линий в спектрах любой природы. Исследования этих эффектов представляют интерес для физики межмолекулярных взаимодействий, атмосферной спектроскопии, квантовой электроники, а также важны для получения наиболее точной информации о спек-гроскопическях характеристиках изолированных молекул. Особое значение для молекулярной спектроскопии имеют данные о влиянии внешних возмущений на колебательно-вращательнне спектр молекулы водорода, представлящяе собой, благодаря простоте объекта, наиболее привлекательный материал для проверки существующих теорий. [c.15]

Физика межмолекулярных сил. В зависимости от структуры сталкивающихся частиц возможны несколько видов потенциалов межмолекулярных сил — функции ф( ). Известно, что для электрически нейтральных молекул потенциал взаимодействия частиц обычно берется в том виде, который показан на рис. 10.1, т. е. на больших расстояниях действуют притягивающие силы, а на малых — отталкивающие. Притягивающие (дально-действующие) силы обычно уменьшаются по величине, как г с увеличением г, а отталкивающие (короткодействующие) силы обычно уменьшаются по величине, как г" с увеличением г, где п много больше 7. Дальнодей-ствующие притягивающие силы относятся к силам, получающимся, когда за счет несимметричного распределения электронного облака относительно ядра каждой частицы образуются индуцированные диполи. Большая часть компонент дальнодействующих сил электростатического происхождения и их можно объяснить путем использования законов электростатики и квантовой механики. Короткодействующие силы являются более сложными и могут быть описаны только с использованием квантовой теории. Некоторое представление о возможных составляющих дальнодействующих компонент потенциалов взаимодействия частиц может быть получено из [c.384]

Нефтяные остатки относятся к структурированным нефтепродуктам и обладают определенной механической прочностью и устойчивостью против расслоения. Увеличение молекулярной массы, связанное с усложнением струтстуры молекул, ведет к увеличению степени объемного наполнения системы и соответственному возрастанию структурномеханической прочности и снижению показателя устойчивости. На эти показатели влияют и физико-химические свойства дисперсионной среды, компонентный состав и, в частности, межмолекулярные взаимодействия. При малых значениях сил взаимодействия (алканы, алкано-циклоалканы с низкой молекулярной массой) показатели прочности и устойчивости изменяются по экстремальным зависимостям. При увеличении сил взаимодействия в дисперсионной среде (арены с высокой молекулярной массой) также происходят экстремальные изменения указанных показателей [14]. [c.30]

Межмолекулярные силы. Молекулы идеального газа мы представляем себе в виде материальных точек со свойствами идеально упругих шаров, не притягивающихся и не отталкивафщихся взаимно. Этих представлений, почерпнутых из элементарной физики, недостаточно для количественного описания таких явлений, как, например, вязкость или теплопроводность газов и жидкостей. Обычно необходимо учитывать межмолекулярные силы. [c.70]

Как уже отмечалось, основные соотношения для определения равновесного состояния содержат параметры, которые необходимо определить по экспериментальным данным. К таким данным относятся данные типа Р—У—Т, бинарные равновесные данные некоторые физико-химические параметры. В статической механике получены общие выражения вириальных коэффициентов через функцию потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия (например, Леппарда—Джонса, Стокмейера). На практике эти коэффициенты чаще определяют по Р— —Т для соответствующих газов [20]. [c.102]

В соответствии с общими положениями теории дисперсных систем ограничение подвижности структурных образований, определяющее физико-химические свойства жидкостей при низких температурах, тесно связано с типом надмолекулярной структуры и интенсивностью межмолекулярных связей [16,17,26,28-33]. Множественный корреляционный анализ указывает на сильную, но неоднозначную связь температуры застывания компаундов с содержанием ас-фальто-смолистых компонентов, а в некоторых случаях и с размерами дисперсных частиц (табл. 1.3). [c.12]

Гибкие макромолекулы линейных полимеров с высокой прочностью вдоль цепи и слабыми межмолекулярными связями обеспечивают эластичность материала. Шогие такие полимеры растворяются в растворителях, Иа физико-механические и химические свойства линейного полимера влияет плотность упаковки молекул в единице объема. При плотной упаковке возникает более сильное мемыолекулярное притяжение, что приводит к повышении плотности, прочности, температуры размягчения и уменьшению растворимости. Линейные полимеры являются наиболее подходящими для- получения волокон и пленок (например, полиэтилен, полиамлды и др.). [c.21]

Структура граничных слоев при прочих равных условиях обусловлена физико-химическими свойствами образующих ее веществ. По А. И. Китайгородскому, в межмолекулярных взаимодействиях основную роль играет форма молекул, иначе говоря, их локальные микрополя, а не результирующие силовые направления. Межмолекулярные силы в полимолекулярных граничных слоях в большинстве случаев имеют физическую природу. Среди межмолекулярных связей физической природы особый интерес представляют водородные связи, энергия которых сравнительно велика ( 10 ккал/моль). Этот вид связи составляет одну из неотъемлемых характеристик межмолекулярного взаимодействия молекул углеводородов. Такая связь наблюдается во всех агрегатных состояниях она определяет многочисленные виды ассоциаций молекул. [c.68]

Физико-механические свойства смазочных составов при этом определяются интенсивностью межмолекулярного взаимодействия структурных элементов системы и внешними условиями -температурой, давлением, скоростью или напряжением сдвига. Поэтому разработка смазочных материалов для промышленного транспорта из нового вида сырья потребовала применения ряда методов физико-химической механики с целью достоверной оценки их поведения в эксплутациойных условиях. [c.273]

Критический коэффициент сжимаемости ( 2 ) является теоретичесю важным свойством химических веществ, характеризующим энергетику I структуру межмолекулярных взаимодействий. Он используется во многих корреляциях физико-химических свойств веществ, в частности, для расчетов критического параметра Риделя, фактора ацентричности Питцера,- констант меж-молекулярного взаимодейств1м потенциала Леннарда - Джонса и др. По 2 , предложено множество эмпирических уравнений (например, Риделя, Лидерсе-на). [c.101]

Межмолекулярные взаимодействия склонных к структурированию ВМС приводят к образованию иространственных надмолекулярных структур, состоящих из множества макромолекул, В зависимости от характера связей надмолекулярные структуры делят иа физические ассоциаты, в которых действуют силы Ван-дер-Ва-альса, и на физико-химические комплексы с более прочными химическими связями. Физические ассоциаты способны при определенных условиях переходить в комплексы (кристаллиты). Число мак- [c.11]

Возникшие ассоциаты продолжают расти до размеров, определяемых физико-химическими свойствами дисперсионной среды и дисперсной фазы, и затем коагулируют. Важное значение имеет геометрия молекул, составляющих дисперсную фазу (ассоциаты). Наиболее упорядоченная укладка в ассоциате будет в том случае, если молекулы полициклических ароматических углеводородов упорядочены в двумерной плоскости. В случае пространственной конфигурации мошекул ароматических углеводородов будут формироваться рыхлые бессистемные коагуляты. Образующиеся за счет сил межмолекулярного взаимодействия ассоциаты на более поздних стадиях подвергаются химическим превращениям. Появление ири этом сшивок между молекулами в кристаллите в дальнейшем сильно затрудняет их растворение, а на более глубоких стадиях делает его невозможным. [c.170]

Дисперсное строение нефтяных систем обнаруживается на различных стадиях и.х добычи, транспорта, переработки и применения. Иерархия компонентов нефтяных систем по интенсивности межмолекулярных взаимодействий является фактором, пре Т-располагающим к сложной внутренней организации систем. Кроме того, в ходе технологических операций в нефтяных системах создаются условия для развития фазовых переходов, которые протекают через стадию образования дисперсных частиц. При этом возможно формирование полигетерофазных НДС. В таких случаях несомненно влияние дисперсной структуры нефтяных систем на иротекание в них теплообменных и гидродинамических процессов, на их физико-химические макросвойства. [c.63]

Физико-химические свойства нефтей и их фракций являются функцией их химического состава и структуры отдельных компонентов, а также их сложного внутреннего строения, обусловленного силами межмолекулярного взаимодействия. Поскольку нефть и ее фракции состоят из большого числа разнообразных по химической природе веществ, различающихся количественно и качественно, свойства нефтепродуктов представляют собой усредненные характеристики, и показатели их непостоянны как для различных и фрякпиы таи- и для одинзковых фрзкций ИЗ разных неф- [c.17]

Согласно данным ряда авторов [134—136], масляные фракции являются дисперсными системами аренов в циклоалкановых дисперсионных средах, причем в маслах различного уровня вязкости (дистиллятных, остаточных, компаундированных) образуются а.с-социаты различного строения. Неподчинение аддитивности таких физико-химических смесей алканов, циклоалканов и тяжелых аренов, как диэлектрическая проницаемость и экстинкция, обусловлено проявлением межмолекулярного взаимодействия между компонентами смеси. В работе [135] показано, что арены в растворах образуют ассоциаты, состав и устойчивость которых зависят от химического строения взаимодействующих молекул, а бензольное кольцо является специфическим центром межмолекулярного взаи-молействия. [c.34]

Объяснить ЭЮ можно, исходя из данных П. А. Ребиндера, показавшего, что все твердые тела обладают дефектами структуры — слабыми местами, распределенными таким образом, что участки твердого тела между ними имеют в среднем коллоидные размеры (порядка 10 см), т. е. один дефект встречается в среднем через 100 правильных межатомных (межмолекулярных) расстояний. Такие дефекты, очевидно, имеются и в сланцевых глинистых породах. С повышением гидростатического давления возрастает перепад давленш в системе скважина — пласт и, следовательно, глубина проникновения фильтрата промывочной жидкости. Проникающий по этим дефектным местам или микротрещинам фильтрат промывочной жидкости в зависимости от химического состава будет вызывать тот или иной эффект понижения твердости глинистых пород со всеми вытекающими последствиями для устойчивости стенок скважин. Проникновение фильтрата промывочных жидкостей в глинистые отложения за счет высокой гидрофильности глинистых минерале3, составляющих глинистые породы, имеет место и при отсутствии перепада давлений в системе скважина — пласт, но при наличии перепада давлений в системе скважина — сланцевые глинистые породы этот процесс интенсифицируется. Для полного увлажнения сланцевых глинистых пород, обладающих малой удельной поверхностью, требуется значительно меньше водной среды, чем для высококоллоидальных глин с их огромной удельной поверхностью. Поэтому требования к величине водоотдачи при разбуривании сланцевых глинистых пород должны быть значительно выше. Величины водоотдачи и перепада давлений хотя и играют значительную роль, но не являются определяющими в сохранении устойчивости стенок скважин, сложенных глинистыми породами. Устойчивость стенок скважин и основном определяется физико-химическими процессами, протекающими в глинистых породах при их контакте с фильтратами промывочных жидкостей на водной основе. Влияние этих процессов на изменение свойств малоувлажненных глинистых пород в значительной мере может быть оценено величинамп показателей набухания и предельного напряжения сдвига. [c.105]

Из (2.7) следует, что в системах, с разной природой компонентов, но близкими средними значениями термодинамических потенциалов, будет наблюдаться близость физикохимических свойств. Такое явление - особый вид изомерии (изомерия многокомпонентности). Пример химически подобных многокомпонентных систем - тяжелые нефтяные фракции, пеки, битумы, углеродистые материалы и полимеры на их основе. Таким образом, причиной подобия физико-химических характеристик является близость энергии межмолекулярного взаимодействия, составляющей часть термодинамического потенциала системы. Определим такие системы как изореакционные. [c.25]

В монографии ученого из Швейцарии рассматриваются природа и закоиомериости разрушения, а также деформирования полимеров. Материал изложен с позиций механики твердого тела и физики процесса разрушения химических и межмолекулярных связей. [c.4]

Не только строение отдельных групп, входящих в состав макромолекул, их взаимодействие (виутримолекулярное взаимодействие) и взаимодействие отдельных макромолекул между собой (межмолекулярное взаимодействие), но и строение и форма макромолекул определяют физико-механические свойства материала, обусловливающие области его применения и методы пе-реработки. [c.20]

Ко второй группе относятся процессы дробления капель и пуз1 .1рьков. Размеры капель и пузырьков малы по сравнению с размерами аппарата, поэтому конечный результат перемешивания — диаметр образующихся капель и пузырьков или их поверхность — мало зависит от макрохарактеристик потока. Он определяется, главным образом, интенсивностью микромасштабной турбулентности или величиной сдвиговых усилий в малых элементах объема, сопоставимых по размерам с частицами дисперсной фазы. К данной группе следует также отнести случаи, когда выравнивание концентраций реагирующих веществ на макроуровне недостаточно для нормального протекания химических реакций и существенную роль играет скорость подвода или отвода веществ на микроуровне, вплоть до расЬтОЯНИЙ, на которых проявляются силы межмолекулярного взаимодействия. Хотя скорость переноса в элементах объема столь малых масштабов (явлений микросмешения ) определяется в первую очередь физико-химическими свойствами среды и [c.51]

К числу наиболее эффективных физико-химических методов удаления нефтепродуктов из водных эмульсий относится флотационный способ. Флотационный процесс происходит на основе межмолекулярного взаимодействия на границе раздела фаз, в результате которого частицы флотируемого материала, например капли нефти, прилипают к поверхности раздела газо-жидкостной системы при продувке эмульсии воздухом. При этом происходит образование агрегатинных комплексов капля нефти-воздушный пузырек , которые всплывают значительно быстрее, чем сами капли нефти. Различные варианты оформления флотационного процесса (напорная и безнапорная флотация) отличаются величиной давления, при котором происходит насыщение жидкости газом. Безнапорная флотация осуществляется при атмосферном давлении за счет диспергирования газа в объеме жидкости специальными устройствами — коллекторными распределителями. В напорной флотации жидкость сначала насыщают газом под давлением в несколько атмосфер, а затем пропускают в открытую камеру, в которой газ из растворенного состояния переходит в газообразное состояние, выделяясь по всему объему жидкости В виде мельчайших пузырьков размером 100-200 мкм. [c.14]

На участках 1-7 и 8 - 14 в системе происходят структурные превращения, обусловливающие различие конфигураций элементов пространственной структуры, и соответственно проявление системой принципиально новых физико-механических и физико-химических свойств. Изменяется прочность структурных образований, химический состав, порядок расположения молекул, межмолекулярные силы взаимодействия и т.п. Например, можно предположить, что участок 1-3 включает зону упруго-хрупких (1-2) и упруго-пластичных (2-3) гелей. На участке 3-7 могуг проявляться зоны кинетически неустойчивого состояния золя (4-6) или кинетически устойчивого состояния (6-7). На участке 1 - 7 Moiyr проявляться эффекты плавления (зона 6-7), стеклования (зона 3-4). [c.63]

Теоретическими и экспериментальными исследованиями нефтяного и газоконденсатного сырья, проведенными в последнее время, получены новые принципиальные данные о поведении указанных углеводородных систем в процессах их добычи, транспорта, переработки, хранения и применения. Важнейшая роль при этом приписывается поверхностным физико-химическим явлениям, происходящим на межфазных границах нефтяной системы, рассматриваемой в виде дисперсной. Сущее гвершый вклад в межмолекулярные взаимодействия в таких системах вносят смолис го-асфаль [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология