Капиллярное действие при смачивании

Знак заряда коллоидных частиц золей можно определить методом электрофореза (см. работу 57), а для окрашенных золей — методом капиллярного анализа. В основе такого определения лежит зависимость адсорбируемого золя от знака заряда поверхности адсорбента, например фильтровальной бумаги. При смачивании последней водой под действием сил поверхностного натяжения вода поднимается по капиллярам бумаги. При этом стенки капилляров заряжаются отрицательно, а граничащая с ними вода — положительно. Если вместо воды взять гидрозоль, то его заряженные коллоидные частицы смогут передвигаться вверх по полоске мокрой бумаги только в том случае, когда они заряжены отрицательно (одноименно со стенками капилляров). Положительно заряженные частицы будут притягиваться отрицательным зарядом стенок капилляров и оседать на них. [c.189]

Моющее действие мыл состоит из. ряда процессов. Главное заключается в следующем. Мыло — поверхностно-активное вещество (ПАВ) — вызывает смачивание частиц илн поверхностей, обладающих водоотталкивающими свойствами, способствует образованию устойчивой пены. Мыльный раствор проникает в капиллярные пространства. Молекулы мыла сорбируются на поверхности капелек жиров, твердых частичек, загрязняющих предметы или материалы. В результате образуются устойчивые суспензии или эмульсии. Жиры и грязь переходят с поверхности и пор тканей в раствор. К тому же мыло — соль слабой кислоты и сильного основания. Такие соли подвергаются химическому разложению водой — гидролизу с образованием кислот и щелочей [c.347]

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

Капиллярное давление является движущей силой поднятия или опускания жидкости в капиллярах, частично погруженных в эту жидкость. При смачивании жидкостью поверхности капилляра в нем образуется вогнутая поверхность, давление под которой меньше, чем под плоской поверхностью жидкости в сосуде. Под действием этой разности давлений жидкость в капилляре поднимается выше ее уровня в сосуде до тех пор, пока гидростатическое давление столба жидкости не уравновесит капиллярное давление. Если жидкость не смачивает поверхность капилляра, то в нем образуется выпуклая поверхность, давление под которой больше, чем под плоской поверхностью. Вследствие этого жидкость в капилляре опускается ниже ее уровня в сосуде. [c.21]

Погрузим в воду часть стеклянной капиллярной трубки. В результате смачивания образуется искривленная поверхность (мениск) давление под этой поверхностью Р понижено по сравнению с давлением Я у плоской поверхности. В результате возникает выталкивающая сила, поднимающая жидкость в капилляре до тех пор, пока вес столба не уравновесит действующую силу. Поскольку подъем жидкости обусловлен кривизной, можно предположить, что высота подъема тем больше, чем больше кривизна мениска, возрастающая по мере утончения просвета трубки. [c.68]

Применение ПАВ в моющих средствах основано практически на всех рассмотренных выше механизмах их действия. Это прежде всего улучшение смачивания водой отмываемой поверхности, особенно важное при отмывании тканей, когда капиллярные силы могут существенно затруднить впитывание растворов моющих средств. При наличии жидких масляных загрязнений важную роль приобретает улучшение избирательного смачивания, содействующее оттеснению загрязнений водой с отмываемой поверхности. Отрыв твердых и жидких загрязнений от поверхности связан с проявлением диспергирующего действия ПАВ и является основной стадией процесса отмывания этому процессу помогают механические воздействия различной интенсивности, всегда используемые в процессах стирки. Важным условием эффективного удаления загрязнений с отмываемых поверхностей является предотвращение их, ресорбции это достигается, с одной стороны, предельно сильной стабилизацией отмытых примесей, а с другой — лиофилизацией отмываемой поверхности — гидрофилизацией при использовании водных растворов СМС. Используемые ПАВ должны быть высоко поверхностно-активными, но при этом их молекулярная растворимость ограничена следовательно, за- [c.302]

Многие задачи теории смачивания удается решить, вводя в рассмотрение переходную область между плоской пленкой и объемной жидкостью (рис. 3), в которой одновременно проявляется действие как поверхностных, так и капиллярных сил. В состоянии равновесия профиль переходной зоны может быть найден из условия постоянства химического потенциала в слое жидкости переменной толщины h [c.29]

На рис. УП-2 изображены две равные, почти соприкасающиеся сферические твердые частицы А м Б, между которыми находится связанная поровая влага. В направлении, указанном стрелкой, на влагу действует разность давлений, находящаяся в равновесии с капиллярными силами, направленными в противоположную сторону. В результате этого влага перемещается из своего первоначального положения так, что радиус кривизны мениска 1 становится меньше радиуса а угол смачивания а — меньше угла р. В данном случае величина силы тяжести значительно меньше разности давления и ею можно пренебречь. [c.269]

При малых перепадах давления с увеличением радиуса капилляров возрастает роль силы тяжести жидкости, а с уменьшением их радиуса роль капиллярных сил, обусловленных смачиванием и кривизной поверхности. Пренебрежение указанными факторами иногда может привести к существенным погрешностям в расчетах определяемых параметров. Особенно сильные отклонения от закона Стокса наблюдаются при течении в микропорах, радиусы которых соизмеримы с радиусом действия поверхностных молекулярных ил. Жидкость в таких порах под действием поверхностных сил приобретает определенную структуру. В связи с этим течение в капилляре не может начаться до тех пор, пока перепад давления не скомпенсирует сопротивление структуры. [c.233]

При частичном погружении капилляра в смачивающую его жидкость уровень жидкости в нем повышается до тех пор, пока гидростатическое давление столба не уравновесит действие силы, вызывающей втягивание жидкости в капилляр. Эта сила обусловлена искривлением поверхности жидкости вследствие смачивания и возникновением капиллярного давления, которое в данном случае действует в направлении, противоположном внешнему давлению. Искривление поверхности приводит к ее увеличению. При этом уменьшается радиус кривизны (от оо для плоской поверхности до Д) и совершается работа против силы поверхностного натяжения. Связь капиллярного давления с радиусом кривизны и поверхностным натяжением дает уравнение Лапласа [c.89]

Рассмотренная теория капиллярного поднятия приводит к следующему представлению о механизме явления смачивание задает определенный краевой угол (принудительную кривизну мениска), а возникающая разность давлений, действуя по всему сечению столба, поднимает жидкость на определенную высоту. [c.69]

В процессе вытеснения нефти поверхностно-активные вещества оказывают влияние на следующие взаимосвязанные факторы межфазное натяжение на границе нефть — вода и поверхностное натяжение на границах вода — порода и нефть — порода, обусловленное их адсорбцией на этих поверхностях раздела фаз. Кроме того, действие поверхностно-ак-тивных веществ проявляется в изменении избирательного смачивания поверхности породы водой и нефтью, разрыве и отмывании с поверхности пород пленки нефти, стабилизации дисперсии нефти в воде, приросте коэффициентов вытеснения нефти водной фазой при принудительном вытеснении и при капиллярной пропитке, в повышении относительных фазовых проницаемостей пористых сред. [c.67]

Представим себе два твердых зерна (рис. 97), между которыми находится прослойка жидкости. Когда зерна расположены близко друг к другу, пространство между ними можно рассматривать как капилляр с находящейся в нем жидкостью. Если жидкость смачивает зерна (а хорошее смачивание — обязательное условие жидкостного спекания), то в месте перехода от зерна к зерну образуется вогнутый мениск жидкости с небольшим отрицательным радиусом кривизны г. Как известно, на жидкость в капилляре за счет поверхностного натяжения действует капиллярное давление, которое всегда направлено в сторону центра кривизны (величина этого давления может оказаться весьма значительной, достигающей нескольких МПа). При вогнутом мениске центр кривизны (точка О на [c.341]

В этом примере силы смачивания рассматривались как приложенные к линии соприкосновения жидкости и твердого тела (капилляра). Их можно рассматривать также как силу натяжения поверхности мениска, образуемого жидкостью в капилляре. Эта поверхность представляет собой как бы растянутую пленку, стремящуюся сократиться. Отсюда вводится понятие капиллярного давления, равное отнощению действующей на мениск силы к площади поперечного сечения трубки [c.603]

Высоцкий и Шаля (111) высказали предположение, что влияние адсорбированных катионов металлов промывной жидкости на пористую структуру силикагеля не ограничивается облегчением агрегации мицелл и укреплением скелета гидрогеля. Адсорбция катионов влечет за собой, по мнению этих авторов, уменьшение стягивающего действия капиллярных сил, зависящих не только от поверхностного натяжения интермицеллярной жидкости, но также и от интенсивности смачивания ею мицелл. Свое заключение они основывают на обнаруженной ими связи между структурой силикагеля и теплотами гидратации катионов чем меньше теплота гидратации в ряду исследованных ими катионов Н" > Са " > Na" > К" , тем более крупнопористым получается силикагель, тем меньше его поверхность. [c.30]

Известно, что по поведению вещества при хроматографии на бумаге можно составить примерную картину его поведения на целлюлозных колонках . Первым, легко выполнимым условием является выбор сравнимых отношений количества вещества и количества бумаги или целлюлозного порошка. Вторым, труднее реализуемым условием надежного сравнения является одинаковая скорость движения и одинаковое распределение подвижной фазы вдоль разделительного слоя . Это условие наверняка не выполняется, если, как обычно, применять колонку, предварительно пропитанную растворителем [79]. В принципе то же самое относится к попыткам в целях увеличения пропускной способности по веществу перейти от тонких слоев к колонкам с силикагелем. В последнее время разработан, однако, вариант колоночной хроматографии [81], позволяющий считать более или менее выполненным также и второе из упомянутых условий. Этот вариант характеризуется тем, что растворитель, как и в случае горизонтальных тонких слоев [64], проникает в силикагель исключительно под действием капиллярных сил после полного смачивания, как и в случае проточной методики [64] с закрытыми пластинками. Затем он перемещается дальше вследствие испарения в конце колонки. Как показывает практика, во многих случаях, согласно Дану и Фуксу [81], величины Rf для закрытых пластинок сравнимы с величинами для колонки. Поэтому зависимости на колонке должны быть особенно близки к зависимостям на закрытых пластинках, поскольку и в том и в другом случае понятие насыщение камеры не имеет смысла. [c.127]

Проблема смачивания имеет очень важное значение и при промышленном извлечении третичных масел. Как правило, процесс, при котором масло сначала перерабатывается в третичное масло и затем выводится из системы, не экономичен. Образующееся третичное масло можно извлекать либо прокачкой воды через реакционную смесь (оводнение), либо прокачкой (при других температурах) смеси масла и воды. В конечном итоге это становится также неэкономичным, так как в реакторе все же остается от 30 до 50% исходного масла. Для извлечения третичных масел разработан процесс экстракции путем прокачки смеси, содержащей третичное масло, через пористую перегородку. В этом процессе важную роль играют поверхностно-активные вещества [10], хотя механизм их действия еще не совсем понятен. Для улучшения разделения желательно уменьшить капиллярное давление мениска масло—вода, уменьшив межфазное натяжение между маслом и водой. Вероятно, целесообразно также уменьшить [c.368]

Для обеспечения равномерного распределения жидкости по поверхности насадки предложен капиллярный распределитель, основным элементом которого являются две соприкасающиеся загнутые О-образные проволоки. Одно, короткое плечо распределителя погружено в жидкость, находящуюся в распределительном устройстве, а другое, длинное плечо касается насадки и играет роль канала, по которому жидкость стекает на насадку. Течение жидкости в пространстве между проволоками обеспечивается за счет их смачивания жидкостью и действия силы тяжести. На 1 м поперечного сечения насадки монтируется до 18 ООО таких распределительных элементов. Это обеспечивает равномерное распределение жидкости по насадке при плотностях орошения от 400 до 10 ООО л/м -ч. В связи с тем, что толщина сетки и слоя жидкости на ней составляет небольшую долю от расстояния между витками спирали, живое сечение колонны уменьшается мало и скорость пара в насадке близка к скорости пара в свободном сечении колонны. Прямолинейное расположение каналов для пара обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление насадки, что особенно важно для процессов ректификации, проводимых при давлениях 133—1330 Па. [c.103]

Вместе с тем пористость, особенно в части наиболее тонких пор, резко сокращается под действием капиллярного давления на менисках ра = 2а/а, где 0 — поверхностное натяжение на границе жидкая среда — пар а = = r/ os 9 — радиус кривизны мениска г—радиус поры на данном участке 6 — краевой угол смачивания поры дисперсионной средой геля (водой). Для гидрофильных гелей мениски вогнуты (случай положительного смачивания), а < 0 и ро <С 0. что соответствует стягивающим силам, возрастающим с уменьшением радиуса пор. [c.24]

Бумагу на основе микроволокна из боросиликатного стекла изготовляют с добавлением неорганического или органического связующего. В отличие от целлюлозных, такие бумаги обладают высокой химической и микробиологической устойчивостью (устойчивы к действию кислот до концентрации 5 н.) термостойкость достигает 500 °С. Стекловолокнистые бумаги негигроскопичны, но вследствие сравнительно большой поверхности (около 2 м /г) они имеют высокую влагоемкость — до 5—7,5 мл/г. Скорость капиллярного впитывания воды высокая. С целью фотометрирования бумага может быть сделана прозрачной посредством смачивания растворителем с показателем преломления приблизительно 1,5, например бензолом. [c.244]

Насадка хэли-паку>. Совсем недавно предложенная насыпная насадка разработана по типу регулярной насадки хэли-грид , описанной ниже. Каждый элемент насадки имеет форму ящичка и изготавливается нанизыванием проволоки на стержень, имеющий прямоугольное сечение, причем расстояние между витками тщательно регулируется с тем, чтобы обеспечить образование (благодаря капиллярному действию) пленки при смачивании насадки жидкостью. Насадка насыпается свободно, без образования клубков и цепочек, и легко [c.177]

Насадку изготовляли из обыкновенного кровельного железа толш ипой 0,5 мм. Высота основного пакета 710 мм. Между основными пакетами установлены крест на крест перераспределительные пакеты высотой 50 мм, изготовленные также из листов. Каждый лист обтянут тонкой металлической сеткой для лучшего распределения жидкости под действием капиллярных сил смачивания и для лучшего контакта. [c.122]

По моему мнению, этот подъем осуществляет СРПС, действующая как мощный насос следующим образом. В самом начале подъема действуют капиллярные силы смачивания, которые еще способны поднять воду на некоторую высоту. При подъеме воды вверх на новые участки капилляра она под действием СРПС разуплотняется. [c.508]

В системе з.тектролпт — углеводород в присутствии сероводорода развитие коррозии тесно связано с явлениями избирательного смачивания поверхности стали в условиях ее контакта с двумя несмешивающимися жидкостями. В результате контакта металла со средой по мере образования гидрофильного сульг-фида железа происходит продвижение избирательного смачивания. На поверхности металла постепенно образуются пленка электролита и рыхлый нарост продуктов коррозии. В этот нарост под действием капиллярных сил втягивается электролит из водной фазы, что вызывает рост скорости коррозии. С повышением концентрации сероводорода в водной фазе скорость коррозии углеродистой стали постепенно возрастает, причем максимальные значения скорости соответствуют высоким яначениям концентрации сероводорода. Следует учитывать и общее содержание сероводорода и системе, так как его растворимость [c.147]

Модель 018Р0 лишена этих недостатков. В данном случае движение нефти имеет одинаковую схематизацию на уровне пор, э.ф.о., и макромасштаба пласта. Движение кластеров нефти происходит под действием гидродинамического напора и противодействия капиллярного гистерезиса, обусловленного гистерезисом углов смачивания на уровне пор или гистерезисом капиллярного давления при пропитке и дренаже на уровнях э.ф.о. и пласта [34—40,45, 57]. [c.28]

Поверхностные и капиллярные явления, включая изучение поверхностных сил, термодинамич. и кинетич. закономерностей адсорбции и смачивания, св-в адсорбц. слоев, закономерностей и механизмов действия ПАВ на разл. межфазных пов-стях. Молекулярно-статистич. рассмотрение поверхностных явлений (включая использование методов молекулярной динамики) ведется в контакте с соответствующими разделами мол. физики. Эксперим. исследование поверхностных явлений на легкоподвижных пов-стях жидкость-пар и жидкость-жидкость проводится преим. тензометрич. методами (изучение концентрац. зависимости поверхиостного натяжения р-ров) или с помощью весов Ленгмюра в сочетании с оптич., электрич. и реологич. методами (см. Мономолекулярный слой). [c.434]

В 19 в. установлены осн. количеств, закономерности П. я. закон капиллярного давления (П. Лаплас, 1806), постоянство краевого угла смачивания (Т. Юнг, 1804), зависимость давления насыщ. пара жидкости от кривизны пов-сти (У. Томсон, 1870) первые термодинамич. соотношения-ур-ние изотермы адсорбции Гиббса (1878), зависимость поверхностного натяжения от электрич. потенциала (Г. Липман, 1875), сформулирован принцип минимума площади пов-сти жидкости (Ж. Плато, 1843). Среди важнейших П. я.-наличие капиллярных волн на пов-сти жидкости (У. Рэлей, 1890), двухмерное состояние и независимость действия адсорбц. слоев на пов-сти раздела фаз (И. Ленгмюр, 1917), адсорбц. понижение прочности (П. А. Ребиндер, 1923), расклинивающее давление в тонких жидких пленках (Б.В. Дерягин, 1935). [c.591]

Физико-механическая связь жидкости с твердым телом обусловлена капиллярными силами и смачиванием. Действие этих факторов зависит от поверхностного натяжения на границе раздела фаз Oift. Если имеются три фазы — газ (г), жидкость (ж) и твердое тело (т), то их взаимодействие можно оценивать по значению краевого угла смачивания ф, связанного с поверхностными натяжениями на границах раздела между каждой парой фаз соотношением [c.430]

Проблема коррозии динаса расплавами в сталеплавильных печах рассматривалась И. Е. Дудавским с учетом закономерностей поверхностного натяжения и омачивания. Интересная точка зрения излагается в главе Е. I, 208 и ниже относительно смачивающих свойств стекловидных расплавов и особенно эмалей. Введение катионов, которые не входят в структурную решетку стекла, увеличивает смачивание и капиллярные эффекты на поверхности динаса, находящегося в контакте с расплавом. Добавки глинозема ослабляют смачивание, но добавки фосфорной кислоты противодействуют этому отрицательному влиянию. Особенно сильно смачивается кварц расплавами, когда эти последние содержат силикат закиси железа, который также значительно увеличивает скорость превращения его в тридимит и процесс спекания. Глинозем противодействует этому влиянию, которое, однако, восстанавливается небольшими добавками окиси магния особенно сильное положительное действие оказывает окись циркония и фосфорная кислота (каждого-из них добавляется 0,5%). Щелочноземельные окислы увеличивают смачивание в следующем порядке ВаО<ЗгО<СаО<МдО, в полном соответствии с уменьшением ионных радиусов катионов. Никель (с ионным радиусом 0,68А) также более эффективен, чем кобальт (г=0,82 А). [c.766]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология