Жидкости природа поверхности

Электрофорез микроорганизмов используют сейчас при исследовании природы поверхности клеток, а также как лабораторный метод концентрирования и разделения микроорганизмов [76, 77,79,80,90—92,182]. Однако, по всеобщему признанию специалистов, электрофорез не может стать промышленным способом отделения микроорганизмов от жидкостей [513]. [c.205]

Если вместо воздуха взята вторая жидкость — битум, то происходящие явления, в сущности, не меняются, но смачивание становится избирательным и зависит от природы поверхности твердого тела. Практически для обеспечения хорошей смачиваемости поверхности материала битумом и последующей адгезии битума адсорбированную на поверхности воду удаляют высушиванием минерала при температуре около 150°С, При более низкой температуре смешения битума и минерала (например, при использовании жидких битумов) для обеспечения достаточной адгезии следует применять соответствующие добавки, влияющие на поверхностные взаимодействия. [c.24]

I Силы, возникающие в слое жидкости у поверхности толщиной менее радиуса сферы их действия, втягивают молекулы внутрь. Силы эти вызывают напряжение на поверхности. Зависит оно как от рода жидкости, так и от природы соседней с нею среды. В связи с этим рассматривают отдельно напряжение жидкости на границе с воздухом как поверхностное натяжение и на границе с другой жидкостью как межфазное натяжение [10, 116]. По закону Антонова [2], межфазное натяжение есть разность поверхностных натяжений. Непосредственные измерения показывают значительные отклонения от этого закона для ряда жидких систем [75]. Межфазное натяжение оказывает непосредственно подтвержденное в некоторых случаях влияние на интенсивность экстрагирования (спонтанная межфазная турбулентность). Кроме того, оно имеет большое влияние, на степень дробления, а значит, на величину поверхности соприкосновения фаз в экстракционных аппаратах, и на устойчивость эмульсии. [c.52]

Несмотря на то, что газообразный водород значительно легче воздуха, в больших количествах очень холодный газообразный водород может иметь примерно ту же плотность, что и воздух, и будет располагаться низко над поверхностью земли, пока не нагреется. При этом в воздухе, окружающем водородное облако, содержится менее 0,1% водорода. Таким образом, взрыв или пожар возможен только в объеме облака, представляющего собой горючую воздушно-водородную смесь. Объем открытого пространства, заполняемый при этом горючей смесью, в каждый момент определяется скоростью, с какой водород испаряется и смешивается с окружающим воздухом. Скорость испарения в свою очередь зависит от скорости выливания, интенсивности теплового потока (скорости подвода тепла к жидкости) и природы поверхности, с которой происходит испарение. [c.177]

Особое практическое значение имеет свойство поверхности раздела между жидкостью и другим телом газом, твердым телом или не смешивающейся жидкостью, называемое поверхностным натяжением а. Оно зависит от природы жидкости, природы граничащего с нею тела, температуры и наличия примесей в жидкости. Зн-ачения поверхностного натяжения некоторых жидкостей на границе с воздухом, насыщенным парами рассматриваемой жидкости, приведены в Приложении I. 4, а также в [2, табл. 14]. [c.33]

Адсорбционно связанная вода, соответствующая в основном мономолекулярному слою. В зависимости от природы поверхности изотермы адсорбции водяного пара отличаются одна от другой, что связано с величиной краевого угла смачивания или с непрерывным переходом от монослоя при увеличении его толщины к толстой пленке объемной жидкости, т. е. к свободной воде. [c.98]

Оказалось, что при погружении сосуда в жидкий гелий II на поверхности сосуда возникает пленка толщиной около 30 нм. Перенос гелия II по пленке не зависит от разности уровней жидкости, длины пути и высоты промежуточного барьера. При постоянной температуре скорость переноса на единицу периметра поверхности, соединяющей уровни жидкого гелия II, постоянна. Природа поверхности, по-ви-димому, не влияет на скорость переноса. Для медных и алюминиевых сосудов были получены те же значения скоростей переноса, что и для стеклянных сосудов. Скорость переноса очень сильно зависит от температуры. От нулевого значения в >.-точке скорость увеличивается до практически не зависящей далее от температуры величины [c.236]

Для выявления природы сил смачивания исследуют кинетику растекания жидкости по поверхности твердых тел. Обычно при этом изучают зависимость радиуса растекающейся капли от времени [1]. Трудности математического характера не позволяют найти точного решения задачи о кинетике растекания жидкости (краевая задача для уравнений Навье — Стокса), поэтому обычно рассматривают какую-либо упрощенную модель течения жидкости, для которой возможно получить зависимость г = / (т). Подобное упрощение [c.62]

Общий способ выявления природы и происхождения важных определяющих параметров состоит в приведении к безразмерному виду полной системы уравнений, выраженных через характерные величины и относящихся к какому-либо частному случаю течения, например к изображенному на рис. 2.8.1. Методика заключается в определении параметров, от которых зависит перенос. Например, целью расчета является определение результирующего коэффициента конвективной теплоотдачи /г или числа Нуссельта Ыи = кЬ/к. Расчет выполняется путем решения системы уравнений при заданных граничных условиях относительно функции t x,y,z, x) и последующего вычисления плотности теплового потока к жидкости на поверхности раздела между жидкостью и стенкой. Затем плотность теплового потока интегрируют по площади поверхности А и определяют полный тепловой поток Q. [c.59]

Природу поверхности твердого вещества, а значит, и характер контактного взаимодействия его со смачивающей жидкостью можно изменить путем модифицирования поверхности. Один из щироко распространенных способов изменения состава поверхностных слоев основан на адсорбции на них ПАВ. Модифицирование свойств поверхности твердых веществ с целью повышения их агрегативной устойчивости и улучшения технологических свойств суспензий издавна является практически важной задачей. [c.331]

Степень и избирательность адсорбции из смесей зависит от химической природы жидкостей и твердых веществ, а также от физических условий, определяемых температурой и давлением. Равновесие устанавливается между объемной жидкой фазой и адсорбированной жидкой фазой, последнюю можно рассматривать как существующую в двух измерениях, на свойства которой влияет природа поверхности твердого вещества. Если поведение фаз неидеально, эти виды фазового равновесия, как и любые другие, количественно можно выразить через коэффициенты фугитивности и активности. Влияние природы поверхности твердого вещества на адсорбцию удобнее всего рассмотреть на примере силикагеля. Способность силикагеля адсорбировать углеводороды убывает в следующем ряду многоядерные ароматические соединения > соединения бензольного ряда > диолефины > парафины. При адсорбции на активных углях этот порядок нарушается. На рис. 9.1 показано влияние температуры и давления, а также природы [c.443]

Расчеты Брунауера и Эммета [104] по плотности жидкости дали для молекулы кислорода 14,1 А при —183°, в то время как Ливингстон [136] рекомендовал брать значение 14,6 А (при условии, что для N2 оно берется равным 15,4 А ). Лишь в нескольких работах сравниваются результаты, полученные при адсорбции азота и кислорода на основании данных этих работ можно заключить, что значения Ат для кислорода очень сильно зависят от природы поверхности твердого тела. Так, Арнольд [137], работая со стандартным образцом анатаза Гаркинса, пришел к выводу, что для кислорода должно быть выбрано значение Ат= 17,5 А . Сравнение полученного значения с, равного 72, с значением с, найденным на том же адсорбенте для азота (а именно 143), показывает, что изотерма кислорода имеет более плавный вид. [c.111]

Мы уже видели, что как метод БЭТ, так и выбор точки В приводит к надежному значению емкости монослоя в том случае, если изотерма имеет острый изгиб. Но даже если это условие выполняется, способ упаковки большинства адсорбатов, к сожалению, все же, как правило, зависит от природы поверхности твердого тела. Поэтому даже для одного и того же адсорбата значение Л меняется при переходе от одного твердого тела к другому. В результате для данного газа нельзя дать Ат конкретное значение, которое приводило бы к точному значению 5 для всех твердых тел. Это обусловлено тем, что площадь, занимаемая адсорбированной молекулой в заполненном монослое, определяется совместным действием двух факторов структурой решетки адсорбента, благодаря которой молекулы стремятся локализоваться в потенциальной яме, подобной изображенной на рис. 13, и тепловым движением, которое стремится нарушить упорядоченное расположение и образовать почти случайную упаковку жидкости. И еще один фактор связан с тем, что в адсорбционном слое вследствие взаимодействий в адсорбате может образоваться особая структура, в частности, хорошо известная тетраэдрическая структура воды. [c.135]

Скорость испарения зависит от вероятности отрыва частиц жидкости, т. е. от прочности связи их с поверхностью, что, в свою очередь, зависит от природы жидкости. Скорость конденсации определяется главным образом числом ударов молекул пара о поверхность жидкости, т. е. давлением пара. Чем менее прочно связаны молекулы жидкости с ее поверхностью, тем вероятнее отрыв их, тем больше скорость испарения. Следовательно, тем большее давление пара необходимо, чтобы скорость конденсации стала равной скорости испарения, т. е. тем выше давление пара, отвечающее равновесию. Прочность связи молекул жидкости с поверхностью (скорость испарения) зависит не только от температуры и природы жидкости, но и от формы ее мениска. На выпуклом мениске, например на маленькой капле, прочность связи молекул с поверхностью несколько меньше. Вследствие этого и равновесное давление над такой поверхностью будет выше. [c.493]

Вопрос о природе граничных слоев не решен. Низшие индивидуальные углеводороды и, по-видимому, глубоко очищенные нефтяные масла и некоторые другие неполярные жидкости не образуют толстых граничных слоев. У таких жидкостей формируются за счет поверхностных сил металлов моно-, бимолекулярные адсорбционные слои, но их смазочное действие очень невелико [42]. В отличие от этого, рентгеноструктурными методами [43] было показано, что поверхностно-активные вещества, растворенные в углеводородных жидкостях, у поверхности металлов образуют квазикристаллическую структуру с ориентацией молекул перпендикулярно поверхности раздела фаз толщиной порядка многих десятков молекул. Удобный метод исследования механических свойств толстых граничных слоев — метод плоскопараллельных дисков [38, 44]. Метод основан на прецизионном измерении кинетики сближения зеркально полированных горизонтальных дисков, погруженных в исследуемую жидкость. В гидродинамике кинетика их сближения описывается уравнением Стефана — Рейнольдса [c.167]

Характерным свойством коллоидных ПАВ является их способность адсорбироваться на поверхностях раздела двух фаз жидкость — газ, жидкость — жидкость или жидкость — твердое тело. Природа поверхности в результате адсорбции радикально изменяется, и наиболее общим следствием этого процесса является понижение межфазного натяжения. В случае системы жидкость — газ или жидкость — жидкость межфазное натяжение можно измерить и на основании полученных данных вычислить величину адсорбции (или, точнее, поверхностный избыток) с помощью хорошо известного уравнения адсорбции Гиббса, выражающего термодинамическую зависимость между этими двумя величинами. Следует, однако, заметить, что это фундаментальное уравнение имеет различный вид в зависимости от природы ПАВ, а именно в зависимости от того, являются ли они электролитами или нет. Вывод различных вариантов уравнения Гиббса и их применимость будут рассмотрены во втором разделе этой главы. [c.200]

Остановимся сначала на влиянии поверхности твердого носителя на свойства нанесенной на нее неподвижной фазы. При добавлении к белому диатомитовому носителю 0,2—0,3% неподвижной фазы вся поверхность носителя покрывается слоем жидкости. Для образования подобного же монослоя неподвижной фазы на розовых носителях, обладающих большей поверхностью, необходимо нанести 0,5% жидкости. При дальнейшем добавлении неподвижной фазы к носителю параллельно происходят два процесса увеличивается толщина адсорбированного слоя жидкости и заполняются поры носителя. Жидкость, заполняющую поры носителя, называют капиллярной и ее параметры практически адекватны характеристикам чистой жидкости. На свойства жидкости в адсорбированном слое влияет природа поверхности твердого носителя, которая проявляется лишь на сравнительно небольших расстояниях —не более 5 монослоев неподвижной фазы. Например, плотность адсорбированного слоя жидкости выше такого же показателя для чистой жидкости, и что самое важное, коэффициенты распределения жидкость — газ различаются для чистой (капиллярной) и адсорбированной жидкости коэффициент распределения ниже для адсорбированной жидкости, чем для капиллярной вследствие энтропийного эффекта. Последний проявляется вследствие большей плотности адсорбированного слоя жидкости и, соответственно, большего ограничения передвижения и вращения молекул сорбата в плотной среде. При 10—15% неподвижной фазы, нанесенной на носитель, растворимость в адсорбированном слое жидкости может изменить объем удерживания от 5 до 10%. Особенно велико влияние адсорбированного слоя жидкости на значения объема удерживания при использовании колонок с небольшим количеством неподвижной фазы на носителе (менее 5%). Однако для относительных характеристик удерживания влияние адсорбированного слоя жидкости на данные удерживания падает вследствие эффекта компенсации. [c.37]

Рассмотренные случаи адсорбции на химически модифицированных поверхностях адсорбентов — иллюстрация взаимного влияния природы адсорбата и адсорбента на сорбционный процесс, его величину и геометрические параметры структуры. Кроме того, возникают определенные трудности и при определении удельной поверхности таких адсорбентов по методу БЭТ, особенно это касается оценки величины молекулярных площадок. Дело в том, что упаковка молекул адсорбата в монослое на химически однородной поверхности и на модифицированной различна. Вследствие этого величина молекулярных площадок, рассчитанных из значений плотности жидкости и полученных адсорбционным методом, не совпадает и изменяется соответственно изменению химической природы поверхности твердого тела и ее сродства к природе адсорбата. [c.151]

Итак, задача по определению удельной поверхности микропористых адсорбентов, имеющих строго заданный размер пор, сводится к нахождению их сорбционного объема и боковой поверхности молекул, диаметр которых для многих адсорбатов известен [36—38]. При этом не излишне напомнить, что длина (высота) молекулы, определенная из объема, занимаемого ею в жидкости при нормальных условиях,— величина, не идентичная ее реальным размерам. Дело в том, что молекулы в жидкости вследствие наличия определенной квазикристаллической структуры занимают объем, как правило, превыш-ающий их геометрические размеры. Поэтому значение I должно быть рассчитано из структуры молекулы, тем более что адсорбат в объеме микропор не представляет отдельной фазы, обладающей объемно-жидкостными свойствами. Отличительной особенностью боковой поверхности молекулы от ее посадочной площадки является независимость ее размеров от химической природы поверхности адсорбента и температуры, т. е. — стабильный параметр. [c.244]

Кипение жидкости на поверхности затопленных горизонтальных труб, в испарителях с естественной конвекцией тепло может проводиться через трубы, погруженные в жидкость и обогреваемые с внутренней стороны конденсирующимся паром. При очень малых разностях температур коэффициенты теплоотдачи являются величинами такого же порядка, как при нагревании жидкости. Однако с увеличением разности температур коэффициент теплоотдачи существенно увеличивается благодаря большой интенсивности перемешивания при кипении. Кипение переходит в режим, называемый пузырьковым. При достижении критической разности температур тепловой поток д Р достигает максимального значения. При дальнейшем, даже незначительном, увеличении Л/ тепловой поток резко уменьшается вследствие образования на поверхности более или менее сплошной паровой пленки. Если разности температур весьма значительны (что практически не встречается в испарителях с паровым обогревом), тепловой поток увеличивается благодаря наличию радиации. Для данной жидкости при давлении, соответствующем кипению, природа самой поверхности нагрева может в значительной степени влиять на процесс (табл. ПТ-5) . Приведенные в таблице данные, полученные в опытах с одиночной трубой, могут быть использованы (в первом приближении) для расчета теплопередачи при наличии ряда погруженных труб, с чистой, незагрязненной поверхностью. [c.213]

Как известно, все химические реакции подразделяются на гомогенные, протекающие в объеме, и гетерогенные, происходящие на поверхности раздела фаз. Процесс горения твердых материалов имеет гетерогенный характер. Поэтому исключительную роль в указанном процессе играют также размеры и природа поверхности твердой фазы и ее изменяемость. Для возникновения горения необходимы система, склонная к этому процессу (горючее вещество и окислитель), и импульс, вызывающий химическую реакцию горения. К горючему, способному взаимодействовать с окислителем, относятся значительное число жидкостей и газов, а также множество твердых веществ металлы в свободном виде, сера в элементарном и связанном виде, большинство органических соединений. Окислителями в процессах горения являются кислород (воздух), озон, перекиси, богатые кислородом вещества (нитросоединения, азотная кислота, перхлораты, нитраты), галогены. [c.20]

В связи с тем что энергия деформации капли Яд и поверхностная энергия Е з на границе раздела жидкость — твердое тело зависят от природы поверхности и условий смачивания, в частности от краевого угла, следует проанализировать зависимость отношения Яд/Ях от энергии удара или, что одно и то же (см. табл. V, 2), от размеров капель. Чем больше размер капель, а следовательно, и выше кинетическая энергия их удара, тем больше величина Е /Ез. Наряду с этим отношение Яд/Я з зависит от краевого угла 0а. При уменьшении краевого угла наблюдается рост Е /Ез, т. е. при одном и том же значении энергии удара тем меньше величина краевого угла, чем значительнее затраты энергии на деформацию капли. [c.147]

Автор полагает, что при выборе концепции необходимо учитывать, меняются или не меняются межмолекулярные расстояния при изменении величины поверхности. Так, для жидкостей, природа поверхности которых не зависит от ее размеров, концепция поверхностной энергии представляется более предпочтительной. Для тонких пленок и твердых поверхностей могут оказаться необходимыми сведения о натяжении поверхности. При этом поверхностную свободную энергию и поверхностное (возможно, анизотропное) натял ение рассматривают как две различные величины. Последний вопрос более полно обсуждается в гл. V. За исключением некоторых особо указанных случаев, в данной книге поверхностное натяжение и поверхностная свободная энергия используются как равнозначные понятия. [c.52]

Систематизация реакций окисления с кинетической точки зрения затруднительна, так как их кинетика зависит обычно от многих факторов поверхностных эффектов (природа поверхностей), присутствия примесей, температуры, соотношения реагентов, фазового состояния системы, в которой протекает реакция (гомогенная, гетерогенная, системы газ — жидкость, газ — твердое тело и т. д.) природы соединений (насыщенные, ненасыщенные, молекулярный вес, структура и т. д.) и агентов окисления (Ог, О3, КМПО4 и т. д.) присутствия и природы активаторов (атомы, свободные радикалы, излучения и т. д.), катализаторов (металлы, их окислы и т. д.). [c.132]

Итак, в условиях трехфазной границы раздела возможности существования или разрыва граничного слоя, прилипания или отрыва капель нефти или воды на поверхности, а следовательно, кинетика процесса вытеснения этих жидкостей в пористой среде определяется молекулярной природой поверхности породы, слагающей продуктивные пласты, а также молекулярно-поверхностными и физико-химическими свойствами нефти и воды. В зависимости от свойств этих жидкостей и их состояния в пористой среде возникающие при совместном движении нефти и воды молекулярно-поверхностные явления, обусловленные влиянием граничных слоев, могут являться одной из серьезных причин, приводящих к значительному снижению коэффициента нефтеотдачи. [c.97]

Природу поверхности твердого тела, а значит, и характер контактного взaиvюдeй твия его со смачивающей жидкостью можно изменить путем модифицирования поверхности, например, проводя ее химическую обработку. Один из широко распространенных способов изменения состава поверхностных слоев основан на адсорбции на них поверхностно-активных веществ.. Адсорбционное модифицирование тверды поверхностей проводят либо из водных растворов, либо из органических растворителей. В результате адсорбции ПАВ изменяется не только значение 0р, но и скорость растекания смачивающей жидкости. [c.21]

Эффективность очистки жидкости от загрязняющих частиц в магнитном поле зависит от напряженности последнего, скорости потока, вязкости рабочей жидкости, природы и размера частиц, расположения силовых полей относительно направления потока жидкостей, расстояния от частиц до поверхности концентрирующих элеметхж, равномерности потока относительно магнитного элемента и др. Усилие, притягивающее частицу вблизи полюсов, может в тысячи раз превышать ее массу. [c.63]

В то же время глинопорошок городыщенский в смеси с тампо-нажным цементом для горячих скважин способствует увеличению термостойкости цементно-глинистой композиции в диапазоне температур 130—170° С. И хотя авторы [315] относят это улучшение за счет избытка кремнезема в данном глинопорошке, вероятно, следует считать, что большое значение имеет природа поверхности и кристаллохимическое строение использованного в качестве добавки глинистого минерала. Исследователи [12], занимавшиеся изучением взаимодействия глинистых и тампонажных растворов, установили, что такие свойства зон смешения глинистого и цементного раствора, как вязкость, сроки схватывания, прочность затвердевших образцов, контракция, неодинаковы для смесей с различным минералогическим составом, особенно в условиях высоких температур. Они создали на основе палыгорскита и цемента высококачественные буферные жидкости, предназначенные для разделения [c.117]

В качестве адсорбентов в ГАХ используют активированный уголь, силикагель, алюмогель, диоксид циркония, пористые стекла. В ГЖХ сорбент состоит из двух фаз, одна из которых— неподвижная жидкость является активным сорбентом, а другая — твердая служит носителем этой жидкости. Природа неподвижной жидкости в ГЖХ, по существу, определяет по следовательность выхода компонентов анализируемой смеси Жидкость должна обладать малой вязкостью и низким давле нием пара при рабочих температурах. Для получения хоро шего разделения жидкая неподвижная фаза должна быть рав номерно распределена на поверхности носителя и прочно им удерживаться. [c.353]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздала фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные за/кономерности адсорбционных явлений обнаруживают значительную специфичность по отношению к природе и фазовому состоянию контактирующих фаз и строению адсорбирующихся молекул. В данной главе после краткого рассмотрения термодинамики адсорбционных явлений подробно анализируются условия возникновения и строение адсорбционных слоев на границе раздела жидкость — газ описание закономерностей адсорбции на границах раздела между конденсированными фазами будет дано в гл. 1П. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело — газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отношении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционных слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной средой. В соответствии с учебными планами МГУ раздел адсорбции из газовой фазы подробно излагается в курсе физической химии в данном учебнике мы не останавливаемся на этой группе вопросов, касаясь их лишь в необходимых случаях, в основном для сопоставления с адсорбцией из жидкой фазы [c.43]

Термодинамика дает единое описание явлений адсорбции для самых разных по природе поверхностей раздела фаз. Напротив, методы изучения и некоторые количественные закономерности адсорбционных явлений обнаруживают значительную специфичность по отношению к природе и фазовому состоянию контактирующих фаз и строению адсорбирующихся молекул. В данной главе после краткого рассмотрения термодинамики адсорбционных явлений подробно анализируются условия возникновения и строение адсорбционных слоев на границе раздела жидкость — газ описание закономерностей адсорбции на границах раздела между конденсированными фазами будет дано в гл. III. Особое место занимают адсорбционные явления на границе раздела твердое тело—газ (или пар). С одной стороны, они наиболее подробно исследованы в отнощении характера межмолекулярных взаимодействий в адсорбционши слоях с другой стороны, адсорбционные слои на поверхности раздела твердое тело—газ не могут радикально изменить взаимодействия частиц и тем самым существенно повлиять на устойчивость дисперсной системы с газообразной дисперсионной (фсдой. [c.51]

В связнодисперсных системах (так же как и в близких им по свойствам системах с высокой концентрацией дисперсной фазы, где частицы сближены принудительно ) частицы могут остаться разделенными прослойками С15еды или может произойти полное вытеснение последних. Прорыв прослойки означает возникновение непосредственного контакта для твердых частиц и полное слияние — для капелек и пузырьков. Соответственно скорость разрушения дисперсных систем существенно зависит от устойчивости таких прослоек — их способности сопротивляться вытеснению. При этом устойчивость прослоек дисперсионной среды, и в первую очередь жидкой, может существенно меняться под воздействием ПАВ. Характерной моделью, позволяющей рассмот >еть свойста прослоек среды, а следовательно, и природу устойчивосги дисперсных систем к процессам коагуляции и коалесценции, являются пенные и эмульсионные пленки — отдельные элементы соответствующих дисперсных систем, а также тонкие пленки смачивающей жидкости на поверхности твердого тела. [c.291]

Обе антиполярные жидкости — вода и органическая жидкость (гексан, бензол, толуол, нефть и т. д.)—конкурируют в борьбе за поверхность твердого тела вдоль периметра смачивания. Получающиеся значения смачивания будут лежать между os0 = =-Ь1 и os0 = — 1 (соответственно между нулем и 180°) в зависимости от молекулярной природы поверхности твердого тела [82]. [c.118]

Поле дальнодействующих поверхностных сил йзменяет состав и свойства жидкостей вблизи поверхностей раздела. Ясно, что эти изменения должны в той или иной мере влиять на протекающие здесь процессы массопереноса. К числу наиболее известных процессов переноса, обусловленных зарядом поверхностей,- относятся электрокинетические явления. Они не включены в эту главу в связи с тем, что составили содержание трех недавно вышедших монографий [1 —3]. Начнем дальнейшее изложение с менее известных явлений — капиллярного осмоса и диффузиофореза, впервые рассмотренных Дерягиным с сотр. [4]. Затем будут обсуждены явления фильтрации жидкостей в тонких порах и течение смачивающих пленок. В заключение этой главы обсуждается природа термоосмотического и термокристаллизационного течения жидкостей. [c.289]

Физическая природа эффекта скольжения пока недостаточно выяснена. Его можно, например, трактовать как проявление внешнего трения жидкости о твердую поверхность. С не меньшим основанием можно, по-видимому, говорить и о понижении вязкости граничных < лоев вблизи лиофобной поверхности. Граница жидкости с лиофоб-ной поверхностью во многом аналогична границе раздела с газом и в том и в другом случае молекулы жидкости сильнее взаимодействуют друг с другом, чем с молекулами граничаш ей с жидкостью азы. В переходном слое жидкость—лиофобная поверхность (как и в переходном слое жидкость—пар) плотность жидкости снижается 146], что может привести к падению вязкости. Так как переходный слой тонок, формально (при макроскопическом описании) такое течение можно уподобить течению со скольжением. [c.308]

Ядра конденсации могут состоять как из органического, так и из неорганического вещества, могут быть растворимыми, нерастворимыми или же нерастворимыми с тонким внешним слоем, состоящим из растворимого вещества (в этом случае они называются смешанными ядрами). Из-за многообразия существующих в природе растворимых веществ химический состав ядер конденсации не определен достаточно хорошо. Исследование смога показало, что около 60 % частиц состоят из неорганических веществ или минералов, а остальные представляют собой сложную смесь органических компонентов, угля и пыльцы [98]. Такое процентное соотношение не является неизменным везде. Частицы разных размеров могут отличаться и по химическому составу. Например, установлено [103], что большинство ядер диаметром 0,4-2 мкм состоит, главным образом, из сульфата аммония, в то время как состав частиц с диаметром, превышаюшлм 2 мкм, менее специфичен иногда такие частицы содержат значительное количество хлорида или нитрата натрия. Различают два типа нерастворимых ядер конденсации легко смачиваемые и несмачиваемые. Легко смачиваемые ядра быстро образуют капли. Для теоретического предсказания роста и испарения таких частиц ядро можно рассматривать как чистую каплю и непосредственно применять к нему уравнение Кельвина (но при меньшем предельном размере ядра). Конденсация пара на частицах с несмачиваемой поверхностью более затруднена. Конденсирующаяся жидкость на поверхности такой частицы стремится собраться в маленькие шарики, и жидкий слой образуется только тогда, когда поверхность покроется шариками целиком. Пока не достигается высокая степень пересыщения, конденсация на несмачиваемой частице не происходит [104]. [c.826]

Естественно ожидать, что в быстрых процессах динамические свойства будут иметь большее значение, чем равновесные. В качестве примера рассмотрим мощность, необходимую для образования эмульсии. Допустим, что масло (межфазное натяжение а = 1 дин/см) должно быть заэмульгировано со скоростью —500 л/ч. Если капли имеют радиус порядка 1 мкм, то мощность, которая требуется для образования новой поверхности, составит 5-10 л. с. В более ранней литературе такие расчеты нередки, хотя в действительности требуется мощность порядка 2 л. с. Расхождение обусловлено пренебрежением работой, затрачиваемой на приведение жидкости в движение во время эмульгирования. Используя некоторые простые модели для описания процесса образования эмульсий, можно вычислить потери мощности на преодоление вязкости (Монк, 1952 Субрама-ньям, 1966). Эта величина оценивается от 0,1 до 10 л. с., что соответствует опытным данным. Таким образом, в большинстве случаев процесс разрыва поверхности, по-видимому, вызван явлениями, происходящими в жидкой фазе, с учетом электрических и диффузионных факторов. Объяснение механизма действия облегчается при использовании термодинамических параметров, таких как поверхностная энергия. Природа и концентрация компонентов оказывают косвенное влияние, как и природа поверхности и вязко-эластичные свойства. [c.10]

Исследования Д. Г. Звягинцева по адсорбции микроорганизмов на модифицированной поверхности стекла, содержащей преимущественно либо гидрофильные (NH+2, С00 , 0Н ), либо гидрофобные — (СНз) — группы, еще раз продемонстрировали роль природы поверхности адсорбента во взаимодействии мел<ду микробными клетками и твердыми материалами, а также всю сложность этого процесса [101, 103, 198]. Определенную селективность по отношению к вирусам проявляют некоторые синтетические полиэлектролиты. Например, сополимер стирола и малеинового ангидрида, сшитый дивинилбензолом, способен адсорбировать из воды вирус табачной мозаики (палочки длиной 3000 А и диаметром 160 A) на 100% и вирус полиомиелита (шарообразные, диаметром 350 А с большим содержанием РНК) —на 99,99%, в то время как ионообменная смола Амбер-лайт ХЕ-119 поглощает только 97о вируса табачной мозаики. Поперечносшитый сополимер азобутилена и малеинового ангидрида РЕ 60 в виде порошка с размером частиц 100 меш адсорбирует вирусы в присутствии других микроорганизмов и органических веществ, что позволяет обходиться без дополнительного фильтрования или обработки жидкости ионообменными смолами при концентрировании вирусов и выделении их из различного рода сточных и природных вод [509, 511]. В ионообменных смолах аниониты, поверхность которых заряжена положительно, адсорбируют микроорганизмы значительно лучше, чем отрицательно заряженная поверхность катионитов. В последнем случае определенное значение имеет природа катионов, насыщающих смолу сравнительно хорошо сорбируются отдельные микроорганизмы (например. Вас. my oides, Sar ina Sp.) водородной формой смолы, хуже — катионитами, насыщенными Си +, Ее + и А1 +, и еще хуже при насыщении ионами кальция, магния и бария. Формы смолы, содержащие одновалентные катионы (К+, Na+, NH+4), практически не сорбируют [c.190]

Многие авторы для определения удельной поверхности адсорбентов использовали теплоты смачивания. Нэтрик и Гримм сделали попытку определения удельной поверхности силикагеля, допустив, что его поверхность покрыта пленкой конституционной воды, имеющей нормальное значение полной поверхностной энергии обычной жидкой воды, т. е. 118.5 эрг/см . Разделив измеренную в калориметре теплоту смачивания водой сухого силикагеля на эту величину, Пэтрик и Гримм получили удельную поверхность. Очевидно, что сделанное допущение является весьма грубым приближением, пригодным лишь для оценки порядка величины удельной поверхности. Бартелл и Фу пытались учесть влияние природы поверхности твердого тела, введя величины так называемых адхезионных констант. Методы их определения и вычисления по ним удельных поверхностей из теплот смачивания подробно рассмотрены нами в обзорной статье о работе и теплоте адсорбции жидкостей , поэтому здесь мы не будем на этом останавливаться. [c.176]

Решение задачи оптимизации использования молекулярных взаимодействий компонентов смеси путем выбора соответствующей неподвижной фазы (адсорбента или жидкости, молекулярного сита) может быть найдено лишь на основе теории межмолекулярных взаимодействий в газах и жидкостях и между газами и жидкостями и твердым адсорбентом. Эта теория основывается на результатах изучения геометрии и химической природы молекул газа, молекул жидкости и поверхности твердого тела. Она представляет собою молекулярную теорию, поскольку ее задачей в области хроматографии является объяснение связи с молекулярными параметрами и вычисление термодинамических констант адсорбционного или распределительного равновесия (например, констант Генри для нулевых проб), определяющих селективность. Отсюда ясно значение молекулярно-статистических расчетов для развития молекулярных теорий адсорбции или растворения п их приложений к хроматографии, поскольку именно статистическая термодинамика указывает правильную количественную связь констант термодинамического равновесия с нотенциальпыми функциями межмолекуляриого взаимодействия. Однако по мере усложнения адсорбционной системы использование статистической термодинамики для количественных расчетов удерн иваемых объемов встречает затруднения, особенно в случае специфических взаимодействий и неоднородных поверхностей. Вместе с тем увеличение энергии и характеристичности взаимодействия влечет за собой возможность получения новой важной информации о специфическом молекулярном взаимодействии при использовании комплекса спектроскопических методов. Это помогает наполнить даваемые хроматографическими и термодинамическими исследованиями полуэмпи-рические и феноменологические связи между различными параметрами эвристическим содер/канием в смысле возможного приближения к молекулярным основам взаимодействия и селективности. Сюда относится,, в частности, использование регулирования специфхмеских взаимодействий, в частности электростатических взаимодействий динольных и квад-рупольных молекул с поверхностями ионных кристаллов и с поверхностными функциональными группами, использование и регулирование водородной связи и вообще взаимодействий донорно-акценторного типа и процессов комплексообразования. [c.34]

Адсорбционные процессы определяются рядом факторов. Высокоадсорбционные системы проявляются преимущественно при низких температурах, потому что кинетическая энергия участвующих фаз низка. Степень ионизации также является фактором, влияющим на коэффициент адсорбции. С другой стороны, взаимное отталкивание молекул уменьшает адсорбцию, а природа поверхности твердого вещества оказывает громадное влияние на притяжение или отталкивание жидкостей и газов. Эти же важные факторы определяют применение так называемой адсорбционной хроматографии . В тех случаях, когда они основываются на коэффициенте адсорбции, подавляющее значение имеет природа поверхности твердого вещества. Такие твердые поверхности но своей функции могут быть чисто каталитическими (например, каталитическое действие платины в нроив-водстве серной кислоты или никеля при гидрогенизации ненасыщенных эфиров для получения жирных кислот). Этот аспект геохимии еще ожидает широкого исследования, но уже сейчас он обещает много увлекательных возможностей, особенно в области диагенезиса и осадкообразования. Очевидно, что эффективность катализатора увеличивается с уменьшением размеров частиц. [c.259]

В подобного рода гетерогенных системах взаимодействие компонентов происходит на поверхности раздела твердой и жидкой или твердой и газообразной фаз. Естественно, что в этих случаях исключительную роль играют размеры и природа поверхности твердой фазы, а также характер (лал инарность или турбулентность) потока жидкости или газа у поверхности твердого тела. Очень часто существенную роль играют процессы диффузии ( транспортирования продуктов к поверхности или от поверхности раздела фаз), которые, как известно, обусловливают передвижение реагирующих компонентов к твердой поверхности и отвод продуктов реакции с твердой поверхности в жидкую или газообразную фазу. Поэтому кинетика подобных процессов в целом будет определяться не скоростью взаимодействия компонентов (химической реакции или растворения твердого тела), а соотношением этой скорости и скорости диффузии. Если, например, скорость хи.мической реакции (или растворения) меньше, чем скорость диффузии продуктов реакции с поверхности твердой фазы в жидкую или газообразную, то она и будет определять собой кинетику процесса в целом, и наоборот, при [c.223]

Из сказанного следует, что природа отдельных групп должна специфически влиять на адсорбцию. Это подтверждается большим числом экспериментальных данных и находит свое объяснение в различной способности отдельных групп взаимодействовать с молекулами жидкости, на поверхности которой Hfl t образование мономолекулярного адсорбционного слоя. Лангмюр подсчитал уменьшение потенциальной энергии ср при переходе отдельных групп из внутренних частей раствора в поверхностный слой, воспользовавшись уравнением Бочльцмана [c.119]