Краевой угол и теплота смачивания

Осн. термодинамич. характеристики С.-равновесный краевой угол смачивания 0Q (см. Капиллярные явления), работа адгезии И , теплота С. q . Равновесный краевой угол С. определяется наклоном пов-сти жидкости (напр., капли) к смоченной ею пов-сти твердого тела вершина угла находится на линии С. Равновесный краевой угол определяется ур-нием Юнга [c.369]

Уравнение (8.41) позволяет рассчитать работу адгезии, если известны поверхностное натяжение наносимой жидкости и краевой угол смачивания. Обе эти величины можно определить экспериментально. Процесс смачивания происходит с уменьшением не только энергии Гиббса (межфазное натяжение), но и внутренней энергии поверхностного слоя. Так как энтальпия поверхностного слоя на границе твердое тело — газ больше, чем на границе твердое тело — жидкость, то при смачивании всегда выделяется теплота, которая равна разности полных поверхностных энергий или энтальпий слоев после смачивания Яг и до него (Hi) [c.290]

Если твердое тело погрузить в жидкость, происходит смачивание его поверхности. При этом исчезает граница раздела твердое тело — газ и возникает граница раздела твердое тело — жидкость. Поскольку полная энергия первой поверхности всегда больше полной энергии второй поверхности, то происходит выделение энергии в форме теплоты. Эта энергия носит название теплоты смачивания и представляет собой убыль полной энергии при образовании межфазной поверхности жидкость — твердое тело. Теплота смачивания является чувствительной мерой гидрофобности или гидрофильности поверхности. В случаях, когда весьма затруднительно определить краевой угол (например, при смачивании порошков), она является единственной характеристикой смачивания. [c.199]

Краевой угол воды на графите при 25 °С равен 90 . Вычислить работу адгезии воды на графите при 25 °С. Подсчитать теплоту смачивания при погружении графита в воду. [c.187]

Исходя из общего условия минимальной поверхностной энергии при равновесии соприкасающихся сред, за меру смачивания тела жидкостью можно принять убыль свободной поверхностной энергии при образовании межфазной поверхности. между жидкостью и твердым телом. Отсюда следует, что из двух жидкостей лучше смачивает данную поверхность та, при растекании которой поверхностная энергия системы уменьшается на большую величину. Поскольку смачивание сопровождается уменьшением поверхностной энергии, в процессе смачивания выделяется тепло. Теплота смачивания 1 см поверхности обычно колеблется от 10" до 10" кал. Теплота смачивания может служить характеристикой способности жидкости смачивать поверхность твердого тела, если нельзя определить краевой угол смачивания, например при смачивании жидкостью порошков. [c.156]

Имеющийся внутри капиллярно-пористого материала градиент температуры изменяет величину капиллярного давления у менисков, ограничивающих конденсированную фазу внутри капилляра. С той стороны, где температура границы раздела жидкой и паровой фаз меньше, поверхностное натяжение возрастает и сила капиллярного давления увеличивается, что перемещает жидкость в направлении потока теплоты со средней скоростью ш, значение которой может быть оценено по соотношению АГ, где 0 — краевой угол смачивания [c.48]

Непосредственно измерить краевой угол для порошкообразных материалов очень трудно, поэтому вместо этой характеристики определяют величину теплоты смачивания или теплоты пропитки. Для этого порошок пропитывают водой и определяют количество теплоты, выделившейся в расчете на единицу массы порошка. Теплоту пропитки Q для систем твердое тело - газ.и твердое тело - жидкость удобно выражать через удельную энтальпию (т.е. через энталь-гшю, деленную на единицу поверхности). Величина Q определяется формулой [c.232]

Для системы вода —графит получены следующие данные энергия адгезии при 25 °С равна 280 эрг/см , поверхностное натяжение воды при 20 25 и 30 °С составляет 72,8 72,0 и 71,2 эрг/см соответственно краевой угол при 25 °С равен 90°. Рассчитайте для 25 °С а) теплоту смачивания графита водой б) адгезионное натяжение воды и графита в) работу адгезии в системе вода — графит и г) коэффициент растекания воды на графите. [c.291]

При 25 °С краевой угол воды на монокристалле нафталина составляет 89°, а величина 0/йГ равна —0,13 град/К. Используя, если необходимо, данные табл. П-1 гл. П, рассчитайте теплоту смачивания порошка нафталина с удельной поверхностью 10 м /г (см. [79]). [c.432]

Ключевые слова критическая тепловая нагрузка, нефтяное сырье, теплота смачивания, краевой угол смачивания, нефтепереработка, нефтехимия. [c.158]

Количественной мерой гидрофильности поверхности является теплота смачивания или краевой угол смачивания 9 (косинус 0) (рис. 78). Если краевой угол между твердой поверхностью и водой 0=0, то смачивание полное — капля растекается по поверхности. При 0<9О" поверхность лучше смачивается водой, чем неполярной жидкостью (гидрофильна) если 0>9О°, поверхность является гидрофобной. [c.223]

Рассмотрим влияние на смачивание некоторых других физических воздействий. После прохождения через магнитное поле с достаточно большой напряженностью вода значительно хуже смачивает многие твердые тела. Так, на гидрофобных материалах (парафин, каменный уголь, плексиглас) краевой угол натекания становится значительно больше, чем при контакте с обычной дистиллированной водой. Теплота смачивания при контакте с углем воды, прошедшей через магнитное поле, возрастает на 30%. Изменения смачивания, вызванные действием магнитного поля, нестабильны они исчезают через некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток) [180]. [c.116]

Смачивание ткани, погруженной в жидкость, происходит в динамических условиях, и скорость этого процесса, оцениваемую, например, по методу Дрейвса, трудно сопоставить с такими величинами, как поверхностное натяжение, краевой угол, теплота смачивания и т. д., т. е. величинами, измеряемыми в статических условиях. С другой стороны, с теоретической точки зрения понятно, что существенное влияние на скорость смачивания должна оказывать скорость понижения поверхностного натяжения. Действительно, если капля раствора, помещенная на горизонтальную поверхность, полностью смачивает ее (6=0 или вовсе не образуется) и, следовательно, растекается по ней под действием сил смачивания и силы тяжести, то этот процесс увеличения поверхности сопровождается повышением поверхностного натяжения. Если происходящее при этом обеднение поверхности растворенным веществом не успевает в каждый данный момент компенсироваться диффузией его из объема, и сТж, таким образом, не будет достигать своего нормального равновесного [c.338]

I. Введение 169 2. Поверхностное натяжение 170 3. Сиачнванне. Растекание 174 4. Теплота смачивания 176 5. Краевой угол и его определение 177 6. Понятие об адгезии и когезии 180 [c.6]

В соответствии с уравнением (VI, 67) коэффициент В связывает две величины — краевой угол и теплоту смачивания — и может служить относительной характеристикой способности порощков смачиваться. [c.207]

Тенденция более родственной к стабилизирующему веществу фазы превращаться в дисперсионную среду наглядно проявляется в эмульсиях, стабилизованных тонкодисперсными порошками. Такая стабилизация возможна при ограниченном избирательном смачивании порошка, т.е. при конечном краевом угле , большем О, но меньше 180°. При этом порошки обладают способностью к стабилизации той фазы, которая хуже избирательно смачивает частицы, тогда как более родственная фаза оказывается дисперсионной средой. Причины этого становятся ясны из рассмотрения рис. X—14. В случае капель воды, покрытых гидрофобным порошком, например углем, в масляной фазе вода оттесняется из (Прослоек между частицами вследствие гидрофобности угля, и при столкновении капли воды не могут прийти в непосредственный конта кт. Наоборот, гидрофильный порошок (например, мел) защищает своеобразной броней масляную фазу и не, позволяет сопри р оснуться аплям масла в водной дисперсионной среде. Поскольку мерой фнльности (родственности) порошка по отношению к внешней фазе является краевой угол в условиях избирательного смачивания или отношение теплот смачивания данной твердой фазы двумя жидкостями (см. 3 гл. И1), эти величины представляют собой аналог ГЛБ молекул ПАВ. [c.288]

Следствием адгезии является смачивание - поверхностное явление, наб]тюдаелюе при контакте жидкости с твердым телом. Основные параметры смачивания равновесный краевой угол смачивания 6, работа адгезии а, теплота смачивания Qfv [c.90]

При проверке уравнения Юнга, как и при проверке уравнения Гиббса (см. разд. П-6), возникает еще один довольно общий вопрос в какой мере сохраняется смысл величин уву и у ь в реальных системах Если, например, вертикальная составляющая yL, равная уь51п0, приводит к значительному микроскопическому нарушению твердого тела, то поверхностные свойства последнего в области трехфазной границы не должны быть такими же, как на остальной поверхности. Опять же большинство твердых тел обладает гетерогенными поверхностями (см. разд. У-4Б), для которых смысл величин увт и узь не вполне ясен. Термодинамически данный вопрос можно решить двумя способами сравнивая теплоты смачивания с величинами, рассчитанными нз температурной зависимости краевого угла, либо сравнивая наблюдаемое влияние растворенного поверхностно-активного вещества на краевой угол с эффектом, рассчитанным по результатам независимых адсорбционных измерений на всех трех поверхностях раздела. [c.287]

Рассчи7айте теплоту смачивания тефлона я-деканом при 25 °С, если известно, что краевой угол равен 32° и dQjdT равно —0,12 град/°С. [c.292]

При смачивании поверхностные энергии на разделе твердое тело — газ и жидкость — газ исчезают и заменяются поверхностной энергией твердое тело — жидкость, результатом чего является выделившееся тепло. Так как поверхностная энергия относится к единице поверхности, то теплотой смачивания называется количество тепла, выделяющееся при смачивании 1 см . Теплота смачивания 1 см поверхности колеблется от 10- до 10 кал тепла. Так как теплота смачивания определяет излменение поБерхностного натяжения на границе двух фаз, то теплотой смачивания можно определять самый процесс чем лучше смачивается тело, тем больше тепловой эффект чем больше теплота смачивания, тем лиофильнее поверхность. Для гладких поверхностей характеризовать смачивание удобно,изучая краевой угол. Для порошкообразных тел определение краевого угла значительно труднее в этом случае определяют теплоту смачивания 1 г порошка. [c.191]

Гуасталла с сотрудниками [75] установил также связь между смачиванием и величиной напряжения смачивания различных систем, содержащих водные растворы поверхностноактивных веществ. При этом выяснилось, что применение представления о напряжении смачивания не дает каких-либо особых преимуществ по сравнению с обычным понятием о краевом угле, так как обе эти величины являются равновесными и не учитывают влияния кинетических факторов [76]. Другой величиной, которая могла быть связана со смачиванием, является теплота погружения. По немногим имеющимся данным можно заключить, что теплота смачивания позволяет характеризовать эффекты смачивания в той же мере, как краевой угол [78]. [c.338]