Поверхностные явления в однокомпонентных системах

Термодинамика поверхностных явлений в однокомпонентных системах. При установлении различных термодинамических соотношений, мы не учитывали тех особенностей, которые вызываются поверхностными явлениями. Для материалов с компактной структурой это вполне допустимо, но для веществ, обладающих более развитой поверхностью, необходимо внести соответствующие коррективы. [c.357]

ТЕРМОДИНАМИКА ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ [c.191]

Поверхностные явления. Сюда включено, во-первых, описание молекулярных взаимодействий и поверхностных явлений на границах раздела фаз в однокомпонентных системах, в том числе основы термодинамического подхода и учет влияния кривизны поверхности. Во-вторых, сюда входит подробное изложение учения об адсорбции, с особым вниманием к легкоподвижным границам раздела раствор—воздух, и о свойствах поверхностно-активных веществ и образуемых ими адсорбционных слоев. Далее излагаются особенности поверхностных явлений на границах между конденсированными фазами, включая смачивание, избирательное смачивание и управление ими с помощью адсорбции ПАВ. [c.12]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И СТРОЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ФАЗ В ОДНОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМАХ [c.14]

Термодинамика поверхностных явлений в однокомпонентных системах. [c.351]

После общего обзора, данного в предыдущем разделе, попытаемся найти более точный количественный закон для процесса спекания в однокомпонентных системах- Классическая термодинамика Гиббса мало что дает для характеристики упомянутых объемных изменений сжатия или расширения, зависящих от определенного температурного воздействия Законы термодинамики лишь постулируют, что на конечной стадии спекания рыхлого или плотного кристаллического порошка материал будет представлять собой решетку такого же объема и плотности как у исходного материала, в которой рассеяны круглые поры. При этом подразумевается, что твердый материал совершенно жесткий, т. е. он не способен растекаться. Кристаллические порошки могут обладать явлением текучести и изменять свой компактный объем за счет действия пластической деформации и поверхностной диффузии (см. выше), что наглядно свидетельствует о возможности применять к ним другие принципы, помимо термодинамических, а именно принцип действия капиллярных сил, возникающих под влиянием поверхностного натяжения. [c.695]

Термодинамика поверхностных явлений рассматривает также возникновение и рост частиц новой фазы. Для многокомпонентных систем большое значение приобретают эффекты, связанные с изменением концентраций компонентов в поверхностном слое (адсорбционные явления). В однокомпонентных системах этому отвечает изменение плотности в объеме и в поверхностном слое. Рассмотрим определение термодинамических величин, относящихся к поверхностному слою. При переходе через межфазную границу средние значения молекулярных свойств вещества изменяются весьма сложным образом. Локальные значения плотности, удельной энтропии, энергии и других величин в принципе можно выразить через молекулярные свойства методами статистической термодинамики. Но это до сих пор еще не сделано. Их не удается непосредственно измерить с помощью макроскопического опыта,, так как толщина поверхностного слоя на границе раздела фаз имеет молекулярные размеры (порядка диаметра молекулы). Поэтому строение [c.207]

Здесь уместно сделать отступление общего методологического характера. Следуя Гиббсу, мы представили, что основой термодинамического описания гетерогенной системы с учетом поверхностных явлений следует считать три уравнения (1)-(3). В подавляющем числе работ по теории капиллярности и ее следствиям исходят из одного уравнения, относящегося к гетерогенной системе в целом, которое в нашем случае (однокомпонентная двухфазная система с плоской поверхностью разрыва) можно записать так (см., например, [7]) [c.110]

В однокомпонентных порошкообразных системах процессы рекристаллизации и спекания—тесно связанные явления, которые по кинетике не отличаются от химических реакций и могуТ трактоваться по аналогии с ними Вещество на краях и углах зерен порошка химически более активно, чем в массе твердой кристаллической фазы, так как поверхность структуры всегда характеризуется свободными силами валентности. Они могут быть насыщены или за счет новых связей при химических реакциях, или за счет рекристаллизации как средства упорядочения структуры материала. Конечно, весьма важно знать, в каком состоянии находятся твердые фазы — в кристаллическом или стекловидном и каково соотношение ковалентных и ионных связей в окислах и силикатах (см. А. I, 3 и ниже) на поверхности реагентов. Поверхность кристаллов, особенно в очень тонких порошках, всегда ближе к аморфно-стекловидной структуре, т. е. она имеет больше ковалентных и меньше ионных связей, чем внутренняя часть массы плотной кристаллической фазы. Это свойство приобретает особенно большое значение, если в структуре находятся многочисленные молекулярные дефекты — трещины, посторонние включения и т. д. (теоретическое обоснование влияния дефектов кристаллической структуры на механическую прочность и другие свойства твердых тел впервые дано Смекалом см. А. II, 286 и ниже). Поэтому слабые связи в неупорядоченных поверхностных слоях — одна из основных причин, определяющих появление текучести твердых веществ, намного ниже точки плавления или условного интервала размягчения твердых стекол. [c.694]

Как было показано выше, поверхностная энергия стремится самопроизвольно уменьшиться. Это выражается в уменьшении межфазной поверхности или поверхностного натяжения. К явлениям, происходящим вследствие стремления к самопроизвольному снижению поверхностного натяжения, относится адсорбция. Адсорбция представляет собой процесс самопроизвольного перераспределения компонентов системы между поверхностным слоем и объемной фазой. Из сказанного следует, что адсорбция может наблюдаться в многокомпонентных системах и что при перераспределении компонентов в поверхностный слой предпочтительнее переходит тот компонент, который сильнее уменьшает межфазное (поверхностное) натяжение. В однокомпонентной системе при формировании поверхностного слоя происходит изменение его С1руктуры (сгущение, уплотнение), которое часто называют автоадсорбцией. [c.32]

Рассмотрим с 1ачала определе [ие производной дС/дп)р, которая является химическим потенциалом вещества в дисперсной фазе. Отличие химических потенциалов от удельных значений О для частиц различного размера играет большую роль в теории многих поверхностных явлений в однокомпонентных системах. [c.177]

Адсорбция как явление и как физико-химический параметр гетерогенной системы не имеет практического смьюла в однокомпонентной двухфазной системе, например в системе вода—водяной пар, хотя формально определение адсорбции как поверхностного избытка полностью сохраняет смысл и в этом случае. Так как величина избытка зависит от положения разделяющей поверхности, которое может быть произвольным, то нулевое значение адсорбции в однокомпонентной системе обеспечивается надлежащим выбором положения разделяющей поверхности. Разделяющая поверхность, выбранная указанным способом, называется эквимолекулярной. Таким образом, признание того, что адсорбция в однокомпонентной системе равна нулю, равносильно закреплению разделяющей поверхности в определенном — эквимолекулярном — положении. Это можно сделать и в многокомпонентной системе, но всегда только по отношению к одному, хотя и любому компоненту системы. Разделяющая поверхность, расположенная таким образом, что избыток (адсорбция) какого-либо компонента оказывается равным нулю, называется эквимолекулярной по отношению к упомянутому компоненту. По отношению к другим компо- [c.551]

Будем рассматривать только закрытые однокомпонентные системы при постоянных давлении, температуре и объеме поверхностные фазы отсутствуют, поверхности раздела между объемными фазами — плоские и искривленные. Для равновесной однокомпонентной системы без учета поверхностных явлений классическое уравнение Гиббса (51) примет вид [c.39]

Рассмотрено определение автоадсорбции Гд в однокомпонентных двухфазных флюидных системах с плоской межфазной поверхностью, основанное на последовательном применении термодинамического подхода Гиббса к описанию поверхностных явлений и на выборе эквиэнтропийной разделяющей поверхности. Приведены численные оценки Гд для воды и бензола при равновесии жидкость-пар. [c.109]