Поверхность, методы измерения динамический

Динамические методы. Среди рассмотренных методов определения поверхностного натяжения только метод капиллярного поднятия и метод равновесной формы капли или пузырька полностью статичны, а в остальных методах измерение связано с более или менее быстрым изменением величины поверхности. Несмотря на это, динамическими принято называть только такие методы, в которых поверхностное натяжение измеряется при ритмичных колебаниях поверхности жидкости. Такие колебания возникают в струях, при деформации капель, а также на поверхности возмущаемой жидкости. Во всех этих случаях стремление жидкости уменьшить свою свободную поверхность, мерой чего является поверхностное натяжение, противодействует увеличению поверхности. Если под [c.121]

Динамическое поверхностное натяжение чистых жидкостей практически не отличается от статического. В растворах же, и особенно в растворах поверхностноактивных веществ, динамическое поверхностное натяжение выше статического вследствие того, что для диффузии поверхностноактивного вещества к свежеобразованной поверхности раздела требуется определенное время. Один из наиболее известных старых методов определения динамического поверхностного натяжения основан на продавливании струи жидкости через эллиптическое отверстие и наблюдении изменения поперечного сечения струи на различных расстояниях от отверстия. Серьезным недостатком этого метода является его чувствительность к влиянию турбулентности потока жидкости и необходимость производить в ряде случаев дополнительные гидродинамические расчеты. Новый и более изящный метод измерения динамического [c.282]

Классификация методов измерения поверхностного натяжения. Существуют статические и динамические методы. Статические методы заключаются в измерении натяжения практически неподвижных поверхностей, образованных за некоторое время до начала измерения. В основе каждого статического метода лежит один из следующих двух принципов наиболее точные методы связаны с измерением разности давлений между вогнутой и выпуклой сторонами поверхности раздела, обладающей поверхностным натяжением (гл. 1, 10) и во многих случаях сводятся к измерению гидростатического давления у поверхности жидкости предписанной кривизны к числу этих методов относятся многочисленные варианты метода капиллярного поднятия, метод максимального давления пузырьков, метод счёта капель и метод неподвижных капель второй принцип, дающий менее точные результаты, но во многих случаях более удобный благодаря быстроте измерений, заключается в растяжении плёнки жидкости, временно прилипающей к твёрдой рамке к числу таких методов принадлежит метод отрыва кольца от поверхности жидкости и измерения поверхностного натяжения мыльных растворов путём растяжения мыльной плёнки. [c.466]

В динамических методах, когда работают с новообразованными поверхностями, равновесие не всегда успевает установиться. По этой причине динамические методы, которые во многих случаях быстрее и удобнее статических, не всегда дают равновесные значения поверхностного натяжения. Иногда измерение динамических неравновесных значений поверхностного натяжения представляет самостоятельный интерес, в частности при исследовании кинетики адсорбции. [c.116]

Методы измерения поверхностного натяжения подразделяются на статические или полустатические (при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела) и динамические (при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях раздела). [c.66]

На результаты адсорбционных измерений динамическими методами большое влияние оказывает чистота поверхности катализаторов. Поэтому перед опытами исследуемые образцы должны быть обязательно тренированы. Обычно для этого их нагревают до 200—400° С и, в зависимости от химического состава катализатора, обрабатывают 30—60 мин сухим азотом (гелием) или водородом. [c.82]

Наиболее точные результаты дают статические методы, которые основаны на изучении неподвижных менисков жидкости или профиля капель и пузырьков. В этих случаях поверхность жидкости находится в равновесии с ее объемом и не изменяется в ходе измерений. Динамические методы применяют, когда предполагается быстрое установление равновесия между поверхностным слоем и объемом жидкости. В противном случае (при медленном [c.310]

Метод определения динамического угла естественного откоса. Метод заключается в непосредственном измерении угла, под которым располагается наружная поверхность зернистого материала при падении частиц на плоскость. [c.20]

Для адсорбентов с близкой к однородной поверхностью произведены многочисленные измерения величин адсорбции и соответствующих величин давления или концентрации в газовой фазе при постоянной (изотермы адсорбции) и при разных температурах. Эти измерения производились как статическими, так и газохроматографическими методами. Значительно меньше сделано калориметрических измерений (статических и динамических) теплот адсорбции. Наконец, совсем немного сделано калориметрических измерений теплоемкости адсорбционных систем. Однако именно все эти независимые измерения, вместе взятые, для одной и той же системы адсорбат—адсорбент дают необходимую информацию о термодинамических свойствах адсорбционной системы. Вместе с тем перечисленные методы измерений имеют свои особенности, которые необходимо зачитывать как при оценке точности измеряемых величин, так и при дальнейшей их обработке для получения термодинамических характеристик адсорбции, не зависящих от способа измерений. [c.93]

В настоящее время известно большое число экспериментальных данных по изменению Тс полимера под влиянием поверхности твердого телг(. Эти данные получены различными методами (дилатометрическим, динамическим, по измерению механических свойств, теплоемкости, методами ЯМР, диэлектрической релаксации, радио-термолюминесценции и пр.). Так как каждый из этих методов имеет свои ограничения и позволяет выявить преимущественно какой-либо один тип молекулярных движений, то результаты, полученные различными методами, не всегда сопоставимы между собой. [c.89]

Методы определения поверхностного натяжения жидкостей обычно делят на статические и динамические [1, 6, 7, 15—17, 109]. Измерение поверхностного натяжения статическими методами проводят при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела, а динамическими — при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях. К группе статических методов относят метод неподвижной капли и метод капиллярного поднятия. К этой же группе можно отнести метод измерения наибольшего давления в пузырьках (каплях), метод отрыва кольца, метод Вильгельми и метод взвешивания (счета) капель. К динамическим относят следующие методы капиллярных волн, колеблющихся струй, вращающейся капли. [c.73]

Наиболее доступными для экспериментального измерения поверхностного натяжения являются системы жидкость — газ и жидкость — л<идкость. Существующие методы дают возможность измерять о при неподвижной межфазной поверхности (статические) и при движущейся поверхности раздела (динамические). Недостатком динамических методов является сложность их аппаратурного оформления. Кроме того, для надежного измерения поверхностного натяжения растворов, и, в частности, растворов ПАВ, необходимо их выдерживать определенное время для установления равновесия в поверхностном слое. [c.11]

В основе измерения вязкости ротационными вискозиметрами лежат закономерности течения жидкостей в кольцевых зазорах вращающихся поверхностей. Этот метод является самым распространенным после капиллярного и позволяет проводить измерения вязкости в диапазоне от сантипуаз до гигапуаз как ньютоновских, так и неньютоновских жидкостей, определять такие реологические характеристики, как ползучесть, релаксацию напряжений, сдвиговую прочность и др. Метод обладает одним существенным преимуществом. Он является практически единственным прямым методом измерения динамической вязкости и не требует для определения т] знания плотности жидкости. [c.70]

Существуют два метода измерения плотности потока испаряемого вещества. Первый метод основан на ионизации молекул пара электронами и регистрации ионного тока. Другой метод основан на измерении динамической силы, с которой сталкивающиеся с поверхностью молекулы воздействуют на нее. Обоими методами измеряется скорость испарения в данный момент. Для получения толщины пленки данные по скорости испарения надо проинтегрировать. Следует отметить, что в обоих методах измерений требуется эмпирическая калибровка, т. е. определение независимым способом толщины пленки, получаемой за известное время осаждения, с целью калибровки в абсолютных величинах показаний прибора. Полученная калибровочная кривая применима только для данного датчика изданного испаряемого вещества. Воспроизводимость этой кривой зависит также от того, насколько фиксированы взаимные положения испарителя, датчика и подложки. [c.134]

Позднее Аддисон [30] сочетал методы измерения поверхностного давления и поверхностного натяжения методом Вильгельми [31] по отрыву пластин и при их помощи установил, что динамическое поверхностное натяжение больше его статического значения, отвечающего тому же покрытию поверхности. Для объяснения этого явления автор высказывает предположение, что в начальные моменты адсорбции адсорбируемые молекулы находятся на границе раздела в неориентированном состоянии и только с течением времени адсорбированный слой приобретает строго ориентированное состояние. Сопоставляя скорости адсорбции и десорбции, Аддисон постулирует существование энергетического барьера для обоих процессов. Он нашел, что скорость десорбции молекул зависит от поверхностной концентрации и молекулярного веса сорбата и при длинной цепи более семи атомов углерода протекает так быстро, что ее не представляется возможным измерить. [c.167]

Для экспериментального определения значения а при различных значениях р/ре используют как статический метод (или метод БЭТ — непосредственное измерение увеличения массы образца пигмента при адсорбции азота на его поверхности), так и динамический метод, в частности, получивший широкое распространение газохроматографический метод. [c.27]

В основе статических методов измерений лежат два принципа. Первый заключается в прямом или косвенном определении разности давлений между выпуклой и вогнутой сторонами искривленной поверхности, вызванной наличием свободной поверхностной энергии. Второй принцип сводится к измерению силы, необходимой для медленного увеличения поверхности раздела. Динамические методы основываются на исследовании образования волн в быстро движущейся (колеблющейся) массе жидкости. Сила, восстанавливающая деформированную поверхность жидкости, обусловлена существованием свободной поверхностной энергии, которая, будучи таким образом связана с формой струи или с длиной волны, может быть рассчитана. [c.260]

Результаты измерений динамическими методами совпадают с данными статических методов только для чистых жидкостей. Для растворов, особенно растворов поверхностноактивных веществ, между ними имеют место большие расхождения. Это связано с тем, что для перехода молекул растворенного вещества из объема на поверхность. [c.266]

Голографическая интерферометрия — высокочувствительный бесконтактный метод измерения перемещения поверхности детали или узла конструкции. Сущность его состоит в сравнении световых воли, отраженных поверхностью предмета в различных состояниях нагружения. Волны интерферируют и записываются голографически на специальной пленке, давая в зависимости от перемещения определенную картину полос. Этим методом можно исследовать динамические процессы, в частности вибрации. Для получения голограммы используют специальную оптическую схему, в состав которой входит лазер, как мощный источник когерентного освещения. [c.22]

Измерение поверхности катализаторов можно значительно упростить и ускорить, используя принципы динамических методов адсорбции и газовой хроматогра- [c.79]

По технике проведения измерений импульсные методы аналогичны описанному выше динамическому методу определения общей поверхности катализаторов. В качестве газа-адсорбата используют преимущественно кислород и окись углерода. [c.89]

Стремление характеризовать свойства чистых жидкостей и растворов поверхностно-активных веществ их поверхностным натяжением вызвано тем, что эта величина поддается сравнительно простому и точному измерению. Многочисленные методы излтерения поверхностного натяжения можно разделить на две группы — статические и динамические. В статических методах измерения производят с неподвижной жидкостью по отношению к поверхности, которая была образована еще до измерения. В этих условиях можно полагать, что равновесие между растворенными веществами (когда измеряется поверхностное натяжение растворов) в объеме и на поверхности установилось. Типичным статическим методом измерения поверхностного натяжения является метод капиллярного поднятия. [c.116]

Поверхностное натяжение жидкостей легко определяют прямым экспериментальным путем. Описанные в литературе многочисленные методы измерения поверхностного натяжения на жидких (подвижных) поверхностях раздела подразделяют на три основные группы 1) статические (методы капиллярного по,анятия и лежачей или висячей капли) 2) полустатические [методы максимального давления пузырька (капли), отрыва кольца, отрыва пластинки, взвешивания или счета капель] 3) динамические (методы капиллярных волн, колеблющихся струй). [c.310]

Недавно Бурштейн и Каштанов [71], исследуя пара-орто-превращение водорода над древесным углем, нашли, что константа скорости при комнатной температуре после адсорбции 0,2 см водорода при 500° понижается от одной тридцатой до одной сороковой величины, полученной для поверхности чистого углерода. При температуре жидкого воздуха она снижается лишь на одну треть. Дальнейшее повышение активированной адсорбции водорода при повышенных температурах на скорость конверсии влияло значительно меньше. При конверсии степень отравления при 300° подобна получаемой при температуре жидкого воздуха. Это объяснялось предположением, что центры, которые неактивны при комнатной температуре, становятся активными при 300° и при температуре жидкого воздуха. Центры, активные при комнатной температуре, являются центрами первого порядка, тогда как центры, активные при 300° и при температуре жидкого воздуха, относятся к центрам второго порядка. При высоких температурах форма кривых отравления, изображаемых константами скоростей, вычисляемых по уравнению скорости первого порядка, является функцией количества активированно-адсорбированного водорода и объясняет вышеприведенные результаты. Измерения статистическими методами показали, что пара-орто-конверсия водорода на угле при низких температурах (20 —90°К) имеет положительный температурный коэфициент и наблюдаемая энергия активации в этом интервале составляет 350 кал. С повышением температуры растет, активность обоих видов центров. Измерения динамическим методом дали положительный температурный коэфициент на чистом угле при 90—573° К [c.388]

Частным случаем исследований равновесий являются измерения давлений паров над твердыми и жидкими веществами. Важнейшими методами измерения давлений паров являются эффузионный метод Кнудсена, метод испарения с открытой поверхности Ленг-мюра и метод измерения в потоке (динамический метод). Описание этих методов имеется в справочнике Несмеянова [3086] и в монографии Введенского [119а]. [c.155]

Из приведенного материала следует, что механизм зарождения цепей на поверхности катализатора, дальнейшего их гомогенного развития и тушения на твердой поверхности весьма сложен, особенно в динамических условиях. Нет поэтому ничего удивительного в том, чтоПредводителев, Некрасов и Хайкина не обнаружили, методом измерения температуры газа вблизи поверхности, гомогенной реакции при пропускании горючей смеси через накаленную пористую пластинку. В указанных опытах этого и нельзя было обнаружить, так как они ставились в условиях, при которых гомогенная реакция за катализатором вряд ли могла протекать. В случае пористого катализатора процесс обычно полностью успевает пройти на поверхности в порах и капиллярах. В динамических условиях более вероятно, по понятным причинам, обнаружение гомогенной цепной реакции до попадания реагирующей смеси на пористый катализатор. Такие факты нам уже давно известны. [c.329]

Известны методы измерения поверхностного натяжения на границе газ-жвдкость [I]. Некоторые из них можно применить для измерения межфазного натяжения. Методы подразделяются на статические /при неподвижных или медленно образующихся поверхностях раздела/ к, дина1.1ические /при движущихся и непрерывно обновляющихся поверхностях раздела/. Динамические методы, основанные на измерении размеров колеблющихся струй, капель и т.д. практически не применяются из-за своей сложности. [c.92]

Однако и эти упрощенные методы связаны с применением высоковакуумных установок, жидкого азота и малодоступны лаборатории периферийных катализаторных фабрик. Большой интерес в связи с этим представляет динамический метод исследования адсорбции наров органических соединений, заключающийся в весовом контроле адсорбции твердым сорбентом наров из потока газоносителя при атмосферном давлении и комнатной температуре. Однако несмотря па то что этот метод позволяет измерить изотермы адсорбции, он не применялся для определения величины поверхности катализаторов и лишь в 1951 г. Фрике с сотрудниками [41 и Девис [5] использовали для этой цели изотермы паров бензола, измеренные динамическим методом. [c.108]

Практически работа сводилась к выяснению динамическим методом возможности определения удельной поверхности катализаторов измерением лишь одной точки изотермы, т. е. измерением количества сорбируемого бензола при одном значении относительного давления паров бензола. [c.110]

Доказана возможность определения удельной поверхности катализаторов при комнатных температурах и атмосферном давлении ускоренным динамическим методом — измерением количества сорбируемого бензола нри одном значении относитель- [c.114]

При адсорбции на твердых телах разной природы проявляются молекулярные и химические взаимодействия во всем их разнообразии от ван-дер-ваальсовых взаимодействий до образования нестойких донорно-акцепторных соединений и прочных ковалентных связей. Исследование этих взаимодействий в случае адсорбции имеет свои преимущества. Во-первых, в отличие от газов и жидких растворов, силовые центры на поверхности адсорбента фиксированы. Во-вторых, в отличие от объема твердого тела, на поверхности можно реализовать невозмущенное состояние отдельных функциональных групп, например гидроксильных. Вместе с тем, поверхностные соединения и адсорбционные комплексы можно изучать с помощью химических и физических методов, дающих богатую информацию о химии поверхности, природе адсорбционного взаимодействия и состоянии адсорбированного вещества. Здесь нашли широкое применение химические, изотопнообменные, дифр актометрические и спектроскопические методы исследования состава и структуры поверхностного слоя твердого тела и поверхностных соединений, спектроскопические и радиоспектроскопические методы изучения состояния адсорбционных комплексов, а также статические и динамические (в частности, хроматографические и калориметрические) методы измерения изотермы адсорбции, теплоты адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем. Однако исследованию адсорбции комплексом этих методов долгое время мешала неоднородность состава и структуры самих объектов исследования — традиционно применявшихся адсорбентов (активные угли, силикагели и другие ксерогели). В результате, во-первых, образовался разрыв между молекулярными моделями адсорбции, используемыми в теоретических исследованиях, и экспериментальными данными, получаемыми на адсорбентах, по степени чистоты и неоднородности структуры весьма далеких от теоретических моделей. Благодаря этому молекулярная теория адсорбции не находила экспериментальной базы, и ее развитие задерживалось. Во-вторых, выпускавшийся набор адсорбентов не смог удовлетворить и запросы новой техники. Например, для использования в хроматографии [c.5]

Масс-спектрометрический метод перспективен и при определении границ области гомогенности бинарных соединений. При этом, как и при определении активностей, в системе используют измерение отнощеиий парциальных давлений. Но в этом случае исследователи встречаются с двумя трудностями. Первая из них заключается в возможности возникновения градиента концентрации между поверхностью исследуемого образца и его объемом, поскольку метод Кнудсена является динамическим методом измерения давления пара. [c.169]

Райдил и Сутерланд [36] подробно исследовали физику и гидродинамику явлений при измерении динамического поверхностного натяжения методом колебаний истекающей эллиптической струи. Развитые в работе соображения авторы подтвердили соответствующими экспериментами. Эти исследователи установили, что возникновение поверхности, на которой происходит адсорбция, зависит от следующих условий, влияющих на истечение струи из эллиптического отверстия [c.168]

Удобный метод проверки уравнений (IV. 6) и (IV. 8) заключается в том, что течение смачивающей жидкости по твердой поверхности вызывается действием внешней силы. Например, изменяя разность давлений на концах капиллярной трубки, можно в широких пределах вырьировать скорость перемещения линии смачивания [20, 65, 206, 208, 209]. Другой способ состоит в измерении динамических краевых углов при различных скоростях погружения тонкой проволоки в жидкость [184]. Такие эксперименты проводились на большом числе систем в условиях избирательного смачивания и на границе твердое тело — жидкость — воздух с жидкостями, имеющими низкое поверхностное натяжение (вода, органические жидкости), в контакте с различными металлами, стеклом, полимерами. Во многих системах происходило полное смачивание в других имело место ограниченное смачивание (0о<9О°). [c.124]

Для определения парциальных равновесных упругостей пара серы и селена был применен динамический метод. В качестве газа-носителя использовался аргон, который пропускался над поверхностью соответствующего сплава. Навеска последнего в количестве 2—10 г вносилась в плоские кюветы прямоугольного сечения. Кюветы нагревались до образования сплавом гладкой поверхности. Для измерения -[-активности кюветы со сплавом устанавливались в точно фиксированном положении под горизонтально расположенным у < четчиком до и после опыта. [c.246]

При динамических методах измеряют скорость какого-либо процесса, движущей силой которого является поверхностная энергия. К этой группе относятся методы измерения скорости припекания сферической частицы к поверхности, измерения скорости спекания порошка и др. Подробно методы определения поверхностной энергии твердых тел рассмотрены в работах Я. Е. Гегузина [18], В. Д. Кузнецова [14], Бикермана [20] и др. [c.27]