Смачивание как капиллярное явление

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]

Томсона. Сжижение газа. Жидкости, их строение. Поверхностное натяжение, смачивание и капиллярные явления. [c.164]

При смачивании возникает искривление поверхности, изменяющее свойства поверхностного слоя. Существование избытка свободной энергии у искривленной поверхности приводит к так называемым капиллярным явлениям — весьма своеобразным и важным. Своеобразие их заключается, например, в том, что давления [c.60]

Существование поверхностной энергии вызывает ряд физических явлений, таких как смачивание, капиллярные явления [c.11]

В чистой жидкости, состоящей из одинаковых молекул, поле молекулярных сил (при данной температуре) является постоянным, а следовательно, величина о имеет вполне определенное значение . Поэтому чистая жидкость может уменьшить величину Я ) только за счет уменьшения площади поверхности, путем изменения ее формы. Такие процессы, приводящие к образованию кривизны поверхности, лежат в основе капиллярных явлений и явлений смачивания, которые имеют большое значение [c.87]

К поверхностным явлениям относится совокупность явлений, связанных с особенностями свойств пограничных слоев между двумя соприкасающимися фазами, с наличием избыточной энергии у поверхности раздела. Эти явления могут быть разделены на две основные группы. К первой группе следует отнести явления, связанные с изменением формы поверхностей раздела (капиллярные явления, смачивание, прилипание и др.). Ко второй группе относятся адсорбционные явления, в основе которых лежит изменение состава поверхностного слоя. [c.187]

При смачивании возникает искривление поверхности, изменяющее свойства поверхностного слоя. Существование избытка свободной энергии у искривленной поверхности приводит к так называемым капиллярным явлениям—весьма своеобразным и важным. Своеобразие их заключается, например, в том, что давления в двух объемных фазах, разделенных искривленной поверхностью, оказываются различными в состоянии равновесия. Эти явления особенно существенны для дисперсных систем, характеризующихся большой кривизной (1// ). Найдем выражение для давлений в объемных фазах при наличии искривленного поверхностного слоя. Проведем вначале, для уяснения физического смысла, качественное рассмотрение на примере мыльного пузыря. [c.66]

Особые свойства этих граничных слоев столь многообразны, что мы не можем не рассматривать их на протяжении всего курса— в связи с вопросами смачивания, адгезии, капиллярных явлений, смазывающих слоев, при изучении электрических свойств граничных слоев, сольватных оболочек и других явлений. Может быть, именно всеобщность этих явлений не позволяет ограничивать их рассмотрение рамками отдельной главы курса. [c.171]

Исследование этих граничных слоев жидкости проводилось особенно интенсивно и плодотворно в последние годы отечественными и зарубежными школами в связи с общетеоретическим значением для всех основных разделов коллоидной науки, а также многочисленными практическими приложениями (смачивание, флотация, капиллярные явления, фильтрация в капиллярно-пористых телах, стабилизация и разрушение дисперсных систем и т. д.). [c.162]

Исследованию взаимодействия жидкости с твердой поверхностью в научной литературе также уделяется много внимания, так как процессы смачивания и растекания, капиллярные явления, [c.213]

Исследованию взаимодействия жидкости с твердой поверхностью в научной литературе также уделяется много внимания, так как процессы смачивания и растекания, капиллярные явления, растворение поверхности твердого тела весьма актуальны для современной технологии машино- и приборостроения. На этих явлениях основаны процессы пайки и сварки металлов и других материалов, нанесение поверхностных слоев и много других процессов (склеивание и т. д.). [c.223]

Общую скорость элюции можно регулировать — она определяется не капиллярными явлениями на переднем фронте элюента (хотя эти явления и остаются физической причиной его продвижения), а скоростью подачи жидкости в центр пластинки — разумеется, если эта скорость меньше максимальной, которую может обусловить процесс смачивания сорбента. [c.476]

В 1804 г. Томас Юнг обосновал теорию капиллярных явлений на принципе поверхностного натяжения. Он также наблюдал постоянство угла смачивания жидкостью поверхности твердого тела (краевого угла) и нашел количественное соотношение, связывающее краевой угол с коэффициентами поверхностного натяжения соответствующих межфазных границ [c.581]

Влияние на смачивание заряда поверхности. Влияние электро-капиллярных явлений на смачивание металлов растворами электролитов. зависит от толщины слоя, адсорбированного на границе раздела металл (ртуть) —пузырек. В связи с этим проводились измерения краевого угла в зависимости от потенциала нормального каломельного электрода в водных растворах фенола, нормального амилового спирта, гептилового спирта и других реагентов (толуидина, крезола) [c.194]

После того как благодаря смачиванию дефектоскопическая жидкость заполнит устье капилляра, создаются условия для проявления эффекта капиллярности. Явление капиллярности проще всего наблюдать на таком опыте (рис. 3.3). В широкий сосуд с жидкостью опускаются капилляры - тонкие трубки. Если материал капилляра смачивается жидкостью, то в капилляре жидкость поднимается гораздо выше уровня в сосуде. Высота капиллярного подъема вычисляется по формуле [c.599]

Капиллярная конденсация паров и вдавливание ртути представляет собой близкие по физической природе капиллярные явления. Причиной заполнения пор (более крупных, чем микропоры) при капиллярной конденсации является образование (в результате практически полного смачивания стенок пор, покрытых адсорбционными пленками) вогнутых менисков жидкости с пониженными давлениями насыщенных паров над ними. Жидкая ртуть не смачивает стенок пор. Поэтому заполнение пор, в которых ртуть образует выпуклые мениски жидкости, происходит только под воздействием внешнего давления. При капиллярной конденсации давление пара над адсорбентом, а при вдавливании ртути — внешнее гидростатическое давление определяют заполнение пор конденсированной фазой. В обоих случаях определяющее значение имеют поверхностное натяжение и краевой угол смачивания. Очевидно, для микропор представление о менисках жидкости теряет свой физический смысл, и заполнение столь мелких пор не может быть обязано рассматриваемым капиллярным процессам. [c.252]

КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, связаны с поверхностным натяжением жидк. на границе с другой жидк., газом или собств. паром. Обусловлены искривлением пов-сти жидк., напр, вблизи ТВ. стенки вследствие смачивания. Наиб, ярко проявляются в капиллярах (отсюда название) и пористых телах. При среднем радиусе кривизны пов-сти г поверхностное натяжение о создает добавочное, т. н. капиллярное, давл. Ар = 2а /г. Под вогнутым мениском давл. меньше, а под выпуклым больше, чем давл. в жидк. с плоской пов-стью. К. я. приводят, напр., к тому, что уровень жидк. в капиллярах и порах перемещается до тех пор, пока Др не уравновесится силой тяжести. В тонкопористых телах с высокими значениями Др К. я. в значительной мере определяют прочность, усадку, проницаемость и другие свойства. [c.241]

Б. Смачивание как капиллярное явление [c.367]

Интенсивность капиллярных явлений зависит не только от размера пор, но и от смачиваемости материала, которая может быть охарактеризована краевым углом смачивания. Для смачиваемых поверхностей этот угол меньше 90°, а для несмачиваемых-больше 90°. Краевой угол смачивания определяют, погружая пластинку материала в жидкость [45] или проектируя изображение капли жидкости, наносимой на стеклопластик, на вертикальную поверхность. Существуют и другие способы определения краевого угла смачивания [27]. [c.59]

Это было подтверждено экспериментально на примере исследования проникновения растворов смачивающих веществ в сухое дерево [7). Текстильная ткань представляет собой систему, которая лишь частично состоит из капилляров. Расстояния между нитями настолько велики, что здесь капиллярные силы никакого влияния на смачивание не оказывают. Но внутри нити волокна обычно упакованы настолько плотно, что капиллярные явления в этих объемах играют существенную роль. [c.322]

При смачивании сплошных твердых поверхностей их шероховатость выражена не настолько резко, чтобы начали сказываться капиллярные явления [9]. Но в процессе смачивания ткани степень шероховатости играет существенную роль. Учитывая значения коэффициента шероховатости , можно внести необходимые поправки в величину напряжений смачивания, вычисляемых из значений краевого угла и поверхностного натяжения смачивающей жидкости. [c.323]

Уравнение (1.2) выражает приращение энергии Гиббса череч алгебраическую сумму приращений других видов энергии. Пре-вращенпе поверхноспюй энергии в один из представленных видов энергии отвечает определенным поверхностным явлениям. Стрелки указывают на пять возможных превращений поверхностной энерн гни 1) в энергию Гиббса, 2) в теплоту, 3) в механическую энер-ГИЮ, 4) в химическую энергию и 5) в электрическую энергию. Эти превращения сопровождают такие явления, как изменение реакционной способности с изменением дисперсности, адгезия и смачивание, капиллярность, адсорбция, электрические явления. [c.13]

Огромную роль играет коллоидная химия в химической технологии. Практически нет такой отрасли химической технологии, где бы не имели решающего значения поверхностные явления и дисперсные системы. Измельчение сырья и промежуточных продуктов, обогащение, в том числе флотация, сгущение, отстаивание и фильтрация, процессы кондеисации, кристаллизации и вообще образование новых фаз, брикетирование, сиекание, гранулирование—все эти процессы протекают в дисперсных системах, и в них большую роль играют такие явления, как смачивание, капиллярность, адсорбция, седиментация, коагуляция, которые рассматриваются в курсе коллоидной химии. [c.15]

В заключение следует подчеркнуть, что капиллярные явления имеют место на границе трех фаз твердое тело — жидкость — газ (вторая жидкость), т. е. должен существовать мениск жидкости. Например, если пластины или частицы полностью находятся в жидкости, то они не могут быть подвержены капиллярным явлениям, ио если из системы удалить жидкость настолько, чтобы появилась поверхиость раздела твердое тело — газ, как пластины пли частицы начнут притягиваться (0 < 90°) или отталкиваться (О > 90°). Капиллярным явлением объясняется, иаиример, появление формуемости у речного песка иосле его смачивания, колткова-инс порошков при суиисе и т. д. Гидрофобизация поверхности приводит к обратному резулыату. [c.91]

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]

Образование пор в армированных пластиках происходит так же, как и в компаундах (см. гл. 6), с той только разницей, что в случае волокнистого наполнителя сильно повышается роль капиллярных явлений и защемленного воздуха, который образуется при быстром продвижении фронта связующего при пропитке по крупным пустотам между нитями, когда связующее не успевает проникнуть в нить. При этом может сильно возрасти число мелких пор. Содержание защемленного во -духа зависит от соотношения скоростей продвижения фронта связующего и капиллярной пропитки нити. Поры образуются также из-за медленной и неравномерной капиллярной пропитки наполнителя. Число микропор, образующихся по этому механизму, может доходить до 10 —10 на 1 см [35]. Уменьшенпе угла смачивания волокна связующим в результате обработки силанами приводит к значительному уменьшению микропорм-стости (см. рис. 8.1, кривая 3). [c.218]

В развитии теории поверхностных слоев значительное место принадлежит работам Л. Н. Фрумкина, исследовавшего влияние различных веществ на форму так называемой электрокапиллярной кривой, характеризующей изменение поверхностного натяжения ртути (в капиллярном электрометре) под влиянием сообщаемого ртути заряда. Фрумкин показал И928), что эти изменения можно приписать ориентации молекул в поверхностном слое. Дальнейшие исследования Фрумкина привели к созданию новой области науки — электрохимии капиллярных явлений. В частности исследования краевых углов смачивания, измеряемых на пузырьках водорода, прилипающих к поверхности ртути в водных растворах, при разных величинах скачка потенциала показали, что смачиваемость и адсорбционная способность металлических поверхностей могут тонко регулироваться их электрической поляризацией и адсорбцией ионов, что привело к теории катодного обезжиривания металлических поверхностей. —Прим. ред. [c.67]

Процессы, протекающие при нанесении жидкого адгезива на поверхность субстрата, заключаются, разумеется, не только в капиллярных явлениях — смачивании и растекании. Формирование адгезионного соединения сопровождается постепенным испарением растворителя, переходол слоя адгезива из жидкого в вязкотекучее, затем — в высокоэластическое и наконец в стеклообразное состояние. Все эти стадии превращения жидкого адгезива в пленку клеевого слоя играют в технологии склеивания большую роль. После частичного удаления растворителя при открытой выдержке поверхности, покрытой жидким адгезивом, производят склеивание. Система подложка — клей — подложка должна обладать способностью оказывать сопротивление внешним механическим воздействиям, хотя отверждение клеевого слоя еще не закончилось [13, с. 328]. Вязкость жидкого адгезива и кинетику процессов его высыхания регулируют, применяя соответствующие комбинации растворителей. Эти вопросы пока решаются эмпирическим путем и не являются, как и вообще вопросы рецептур, предметом нашего анализа. Заметим только, что образование слоя [c.121]

Раствор, применяемый для выщелачивания, движется не только в пространствах между зернами руды, но и внутри трещин и пор каждого отдельного зерна. При этом значительную роль играют капиллярные явления, осноранные на смачивании руды растворителем. Проникновение раствора в поры кусков руды связано с вытеснением газов из рудной массы. Чем более гидрофильна поверхность руды, тем больше скорость удаления газов и проникновения жидкости в поры и трещины. Поверхностно-активные вещества, образующиеся в результате взаимодействия реагентов при выщелачивании или специально добавляемые, могут способствовать смачиванию (папример, сапропели при выщелачивании бокситов и др.). Значительное ускорение при пропитке рудной массы раствором может быть достигнуто, если газ, содержащийся в каналах и порах, хорошо растворяется в жидкости (например, выкачка воздуха и замена его сернистым газом позволили заполнить руду выщелачивающим раствором на 86 - за 1/2 часа вместо 336 часов до выкачки воздуха). [c.248]

П. я., к-рые могут быть названы физическими, связаны с избытком свободной энергии в поверхностном слое, с наличием поверхностного натяжения вследствие некомпенсированности молекулярных сил сцепления, действующих на молекулы поверхностного слоя. К этой группе П. я. относятся образование равновесных форм кристаллов при их росте, соответствующих минимуму свободной энергии при постоянстве объема шарообразная форма капель и пузырей, отвечающая условию минимума поверхности нри заданном объеме коалесценция — слияние капелек или пузырьков в эмульсиях, туманах и пенах коагуляция — агрегирование частиц дисперсной фазы и структурообразование в дисперсных системах, т. е. сцепление частиц в пространственные структуры — каркасы смачивание и прилипание, всегда связанные с уменьшением поверхностной энергии. Сложные формы жидких поверхностей раздела, возникающие нри совместном действии молекулярных сил (иоверх-ностпого натяжения и смачивания) и внешних сил (силы тяжести), рассматриваются теорией капиллярности (см. Капиллярные явления), связанной с общей теорией П. я. Из условия минимума свободной поверхностной энергии кристалла, различные грани к-рого (совместимые с данным типом кристаллич. решетки) имеют разные поверхностные натяжения, выводятся математически все возможные формы кристаллич. многогранников, изучаемые в кристаллографии. [c.51]

При низком относительном давлении паров ван-дер-ваальсово взаимодействие молекул поверхностного слоя полимерной матрицы с малыми молекулами приводит к появлению на поверхности и внутренних стенках дефектов структуры полимолекулярного слоя среды. В тонких капиллярах образуется вогнутый мениск, способствующий понижению давления пара по сравнению с парциальным давлением над плоской поверхностью и появлению жидкой фазы в структуре. Капиллярные явления определяются краевым утлом смачивания, размерами молекул и температурой. Появление конденсированной фазы в случае паров полярных и неполярных веществ является результатом раз.пичных процессов. [c.109]

Первые научные исследования и наблюдения, связанные с анализом смачивания, относятся, по-видимому, к ХУП в. в 1665 г. Гук в своей книге Микрография описал некоторые капиллярные явления. В частности, Гук обнаружил, что вода протекает через маленькие отверстия только под действием дополнительного давления, а расплавленный свинец образует шарообразные капли. В 1718 г. был установлен первый количественный закон в области капиллярных явлений Жюрен экспериментально показал, что высота подъема смачивающей жидкости в капиллярной трубке обратно пропорциональна ее диаметру. Отсюда следует, что произведение высоты подъема данной жидкости на диаметр капилляра представляет постоянную величину (капиллярная постоянная). В течение долгого времени капиллярную постоянную использовали очень широко для описания различных поверхностных явлений, например, ее применял Д. И. Менделеев для определения критической температуры. [c.7]

Почти одновременно с Юнгом (в 1805 г.) Лаплас развил общую теорию капиллярных явлений и вывел уравнение для расчета кривизны поверхности жидкости в капиллярах. Лаплас показал, что Это искривление, которое, в свою очередь, зависит от характера смачивания твердой поверхности, и создает дополнительное давление, вызывающее подъем смачивающей жидкости в капилляре. Работы Юнга и Лапласа являются классическими в учении о смачивании и широко используются и в наши дни. В основе этих работ лежит использование нринципов механики и гидростатики. Важные результаты в этом направлении получили Гаусс и Пуассон (первая половина XIX в.). [c.8]

Капиллярными явлениями называют все поверхностные явления на границах раздела соприкасающихся тел (в поверхностных слоях). Эти явления обусловлены молекулярными силами взаимодействия. Они связаны с искривлением поверхности жидкости вблизи твердой стенки вследствие смачивания или несмачивания. На таких искривленных жидких поверхностях со средним радиусом кривизны (г) поверхностное натяжение (о) создает добавочное давление (по сравнению с тем, которое испытывает жидкость, имеющая плоскую поверхность) — капиллярное давление Ра = =2а1г, направленное в сторону радиуса кривизны. Для выпуклой поверхности Ра—положительно, для вогнутой — отрицательно. [c.12]

С поверхностными силами на границе раздела твердой и жидкой фаз связа11ы явления смачивания и капиллярные явления, на которых основаны процессы миграции нефти в пластах, подъем керосина и масла по фитилям ламп и масленок и т. д. [c.135]

Следует напо.чшить, что профессор Казанского университета С. Громека уже в 1878 г. разработал наиболее совершенную 110 капиллярных явлений, в которую вошли также и вопросы. нания конечного краевого угла смачивания, количественные KIBS об избирательном смачивании на границе твердой фазы 3 s жадкоисй противоположных полярностей. [c.5]

Применение условий равновесия к задачам фильтрации двухфазной жидкости значительно услоишяется ввиду,-неединственности распределения фаз при заданной насыщенности. Дополнительные осложнения возникают из-за гистерезиса смачивания, капиллярного гистерезиса, изменения свойств твердого скелета под действием длительного контакта с жидкостью и других аналогичных физикохимических явлений. Поэтому вид кривых относительной проницаемости, как и кривых J (s) (см. рис. VI.2), зависит от того, повышается или понижается насыщенность в данном процессе, или в более общем случае — от всей предыстории процесса. Однако для наиболее практически интересных процессов, в которых насыщенность изменяется монотонно, относительные проницаемости, точно так же как и функция J (s), могут рассматриваться как однозначные функции насыщенности. [c.154]