Поверхностное натяжение теория

Определение удельной поверхностной энергии Гиббса и поверхностного натяжения твердых тел представляет значительно более трудную задачу, и методы, как правило, менее точны, чем для жидкостей. Прямые методы (расщепление) дают очень приближенные значения определяемых параметров. Возможен расчет на основе теории элементарной решетки, но он тоже не является точным. [c.25]

Клаус дал следующее толкование теории Банкрофта относительно образования оболочек и получения того или иного типа эмульсий. Относительно системы масло - мыльный раствор он высказался так Мыла стремятся накапливаться на поверхности раздела масло - вода и образовывать сплошную оболочку. Так как мыла с одновалентными катионами легко диспергируются в воде, но не в масле, то они образуют оболочку (диафрагму), которая легче смачивается водой, чем маслом. Следовательно, поверхностное натяжение со стороны воды ниже, чем со стороны масла. Так как внутренняя поверхность оболочки, окружающей шарик, меньше внешней, то оболочка стремится выгнуться так, чтобы обволакивать масляный шарик, находящийся в воде. Вследствие этого поверхность на стороне с более высоким натяжением, по сравнению с таковой же с менее высоким, понижается до минимума. С другой стороны, оболочка из мыла с двух- и трехвалентными катионами, которое значительно легче диспергируется в масле, чем в воде, смачивается маслом лучше, нежели водой, и, соответственно, способствует образованию обратных эмульсий воды в масле . Если же антагонистические эмульгаторы содержатся в системе в таком количестве, что их действия взаимно поглощаются, то оболочка не выгибается ни в каком направлении, так что при прекращении перемешивания обе фазы расслаиваются под действием силы тяжести. [c.16]

Таким образом, с точки зрения молекулярной теории положительная свободная поверхностная энергия (т. е. поверхностное натяжение) обусловлена силами притяжения между молекулами, находящимися внутри жидкости и на ее поверхности. Величина поверхностного натяжения определяется межмолеку-лярными силами, геометрией молекул жидкости и числом атомов в них. Кроме того, на нее влияют свободная энергия меж-молекулярных сил, ориентация молекул в поверхностном слое, определяющая направление силовых полей, а при контакте двух жидкостей — еще и присутствие молекул одной жидкости во второй и химическое взаимодействие молекул обеих граничащих жидкостей [211]. [c.186]

Слабое эмульгирование может быть получено с любым ПАВ, т. е. с любым соединением, которое понижает поверхностное натяжение между двумя жидкостями. Последнее связано с адсорбцией ПАВ на межфазной поверхности и влияет как на легкость диспергирования при получении эмульсии, так и на скорость разрушения жидкой пленки между каплями. Согласно некоторым взглядам, существенным фактором стабилизации является эластичность пленки. Ниже изложена хорошо известная теория этого явления Марангони и Гиббса . [c.84]

Метод капиллярного поднятия. Разность давлений, возникающая между обеими сторонами искривленной поверхности мениска под влиянием поверхностного натяжения, вызывает, как указывалось выше, поднятие жидкости в капилляре, высота которого определяется радиусом трубки, величиной краевого угла на линии раздела стенка трубки — воздух — исследуемая жидкость и поверхностного натяжения, а также плотностью жидкости. Это явление лежит в основе точного и широко применяемого способа измерения поверхностного натяжения, теория которого хорошо известна [2]. Си та, которая заставляет жидкость [c.260]

Благодаря теории Нуссельта у нас имеется вполне ясная картина процесса пленочной конденсации, достоверность которой при учете некоторых допущений практически можно считать подтвержденной. В то же время следует признать, что попытки объяснить процесс капельной конденсации успеха не имели. При конденсации решающее значение имеет состояние омываемой жидкостью и паром поверхности и поверхностное натяжение конденсирующейся среды. [c.82]

Антиклинальную теорию надо понимать как структурную теорию в том смысле, что 1) образование нефтяных залежей в земной коре приурочено к тем или иным тектоническим структурам, среди которых структуры антиклинального характера играют доминирующую роль, 2) в этих структурах вода, нефть и газ скопляются и распределяются под влиянием силы тяжести вследствие разницы в удельных весах и под влиянием капиллярных сил вследствие разницы в величинах поверхностного натяжения воды и нефти. [c.205]

Научные исследования в области явлений сорбции начались с конца XIX в. В 1876 г. Ж- Гиббс установил математическую зависимость между поверхностной концентрацией и поверхностным натяжением, в 90-х годах были начаты работы по исследованию свойств поверхностных пленок. Глубокое изучение сорбционных явлений, классификация их и создание научных теорий относится к нашему веку. В эту область многие исследователи внесли ценнейший вклад. В 1903 г. М. С. Цвет [9] открыл избирательную и фракционную адсорбцию твердыми адсорбентами из растворов, положив начало хроматографическому анализу. С 1910 г. появляется ряд работ А. А. Титова по изучению равновесий при адсорбции газов активированными углями [10]. [c.92]

В общем случае коэффициенты массоотдачи являются функцией двух групп факторов. Во-первых, они зависят от факторов, определяющих диффузионный перенос вещества к границе раздела фаз, и, во-вторых, от гидродинамического состояния межфазной поверхности. Очевидно, гидродинамические факторы будут оказывать влияние, аналогичное влиянию в бинарных системах, однако в многокомпонентных смесях диффузия имеет ряд специфических особенностей [64—661. Правда, в работах [67, 681 обращается внимание на различие в оценке глубины проницания (толщины пленки) по теории проницания для бинарной и многокомпонентной систем. В последнем случае речь идет уже о матрице глубин проницания, физический смысл которой в общем случае (при наличии перекрестных эффектов в матрице коэффициентов диффузии) не интерпретируется. Отмечено также [681, что КПД зависит от поверхностного натяжения компонентов. [c.345]

Оно С., К о и д о С., Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях, Издатинлит, 1963. [c.612]

Недавно в [24( исследовано поведение паровых пузырей, растущих на плоской сте ке в неподвижной однородно перегретой жидкости в условиях действия силы тяжести и без нее. Получены выражения для формы и времени отрыва пузыря и ТОЛ ЦИНЫ микрослоя жидкости между растущим пузырем и стенкой. В отличие от существующих теорий отмечается, что в некоторых условиях поверхностное натяжение может способствовать отрыву пузыря, а в других случаях — задерживать о гр >1в. [c.368]

При <0,15 не следует пользоваться табл. 6. Для очень малых нагревателен силы поверхностного натяжения намного больше инерционных и гидродинамическая теория для критического теплового потока при кипении в большом объеме неверна. В действительности при очень низких <0,01 отсутствуют пузырьковое кипение и максимум и минимум на кривой кипения. Тогда кривая кипения имеет участок свободной конвекции, переходящий непосредственно в область пленочного кипения (рис. 8). [c.375]

Процессы адгезии играют значительную роль в технологии получения текстильных и композиционных материалов, битуминозных материалов для дорожного строительства, новых клеев и т.д. Существующие термодинамические теории адгезии основаны на результатах исследований энергии межфазного поверхностного натяжения, краевых углов на границе субстрат - адгезив , а также смачивания и растекания адгезива на межфазных границах с учетом вязкости и различного вклада межмолекулярных сил [1-3]. При этом недостаточно учитывается структура молекулярных растворов полимеров и их отклонения от идеальных. [c.111]

Как уже указывалось, теория эмульсий и их устойчивости разработана хуже, чем теория пен. Одна из первых гипотез, распространявшаяся также и на природу устойчивости пен, состояла в том, что необходимым условием устойчивости эмульсии является достаточно низкое поверхностное натяжение на межфазной границе. Тогда избыток поверхностной энергии в дисперсной системе мал, и термодинамический фактор, стремящийся уменьшить энергию системы, т. е. ее общую поверхность или дисперсность, также невелик. Эти представления, объясняющие устойчивость дисперсных систем с точки зрения элементарной термодинамики, оказались совершенно неприемлемыми для теории пен, и поэтому в разделе пен они не рассматривались. В случае же эмульсий для их использования имеется больше оснований, поскольку поверхност- [c.243]

Само существование отрицательного поверхностного натяжения глубоко дискуссионно и может рассматриваться лишь как рабочая гипотеза, но не как установленный факт, на котором могут базироваться теории. (Прим. редактора [c.63]

Правильность теории Гиббса проверена путем прямого определепия величины Г и сравнением полученных результатов со значением, вычисленным при измерении поверхностного натяжения (Дэвис и Райдил, 1961). [c.85]

При деформации поверхности растворов поверхностно-активных веществ происходит перераспределение концентрации в адсорбционном слое, и поверхностное натяжение оказывается уже не одинаковым по всей поверхности. Локальные повышения и уменьшения поверхностной концентрации определяются подвижностью тех же молекул в объеме (диффузия в объеме), скоростью, с которой они переходят из объема на поверхность и обратно, и энергией взаимодействия молекул в адсорбционном слое. Эти эффекты, которые теория Рэлея не принимает в расчет, подробно проанализированы в книге Физико-химическая гидродинамика [7 ]. [c.122]

Другая особенность, которую необходимо учитывать в теории поверхностных явлений на искривленной границе раздела, заключается в том, что поверхностное натяжение является функцией радиуса кривизны поверхности. Зависимость а=/(г) связана с действием капиллярного давления, так как первопричиной возникновения сил поверхностного натяжения являются межмолекулярные силы, действующие на молекулы поверхностного слоя перпендикулярно поверхности. Влияние кривизны поверхности на поверхностное натяжение следует учитывать в тех случаях, когда радиус кривизны соизмерим с толщиной поверхностного слоя. [c.16]

Банкрофт принял теорию Доннана, но несколько видоизменил ее и развил в стройную систему. Представление Доннана о том, что гелеподобные мыльные оболочки, окружающие масляные шарики в эмульсиях, являются частью водной фазы, но отличаются от последней по концентрации, было заменено взглядом, по которому эти оболочки являются особой фазой, разделяющей масляную и водную фазы. Тип образующейся эмульсии зависит от относительной величины поверхностного натяжения по обе стороны этой оболочки. Банкрофт принимает, что водная и масляная фазы смачивают оболочку и адсорбируются ею так, что в общем имеется в поверхностном натяжении с обоих сторон. Вследствие этого различия оболочка изгибается, причем сторона с более высоким поверхностным натяжением принимает вогнутую форму и стремится поэтому обволакивать жидкость на этой стороне. Ясно, что теоретически является необходимым, чтобы жидкость А диспергировалась в виде капель в жидкости Б, если поверхностное натяжение между Б и оболочкой меньше такового между этой оболочкой и жидкостью А. [c.15]

Адсорбция на жидких поверхностях. Явление адсорбции имеет особое значение для физической химии поверхностей и дисперсных систем. С точки зрения молекулярной теории, которая исследует детальную структуру адсорбционного слоя, это явление представляется чрезвычайно сложным. Классическое, хотя и несколько устаревшее изложение этого вопроса имеется в уже цитированной монографии Хюккеля [5]. Особенно наглядные представления о строении адсорбционного слоя были получены в результате исследований жидких поверхностей, так как в этом случае отпадает один из факторов, существенно усложняющих адсорбцию в случае твердых поверхностей,— их специфическая структура и неоднородность. Кроме того, в случае жидкостей можно непосредственно измерять поверхностное натяжение (для растворов) или двумерное поверхностное давление (для нерастворимых монослоев), которые являются ценнейшими термодинамическими характеристиками состояния адсорбционного слоя. По этой причине в дальнейшем мы будем заниматься только адсорбцией на жидких поверхностях. [c.106]

Исходя нз теории упругости полимеров, В. А. Каргиным и Г. Л. Слонимским [191] разработана теория трех деформационных состояний стеклообразного, высокоэластичного и вязкотекучего. Температурные интервалы этих состояний зависят от размеров ССЕ, интенсивности внешнего воздействия (скорости нагрева) и других факторов. С целью удобства сопоставлении механической прочности различных НДС, находящихся ниже температуры текучести, предложены стандартные методы, с помощью которых определяют интервал хрупкости, дуктильности и пенетрацию. Поверхностное натяжение является одной из определяющих характеристик для форлМЫ ССЕ тех НДС, в которых обе фазы представляют собой жидкости или жидкость и газ. Поверхностное натяжение веществ находится в зависимости от сил ММВ в них. Поверхностное натяжение жидких тел 1а границе с воздухом сопоставимо с силами ММВ в объеме. Поэтому жидкость под влиянием поверхностного натяжения стремится принять такую форму, при которой ее поверхность при данном объеме будет наименьшей, т. е. сферической. Несмотря на более [c.146]

Митчел [22 ] ввел в диффузионную камеру Каца подложку в виде капли гексадекана и таким образом впервые измерил критическое пересыщение при выделении водяных капель на жидкой подложке. При этом было найдено критическое пересыщение 1п Se = 0,0145. Это значение намного ниже того, которое должно было бы иметь место, если бы соблюдалась теория Фольмера. Последнее вычисляется на основе данных о поверхностных натяжениях вода/воздух, гексадекан/воздух и гексадекан/вода. Используя формулу Фольмера / = Л ехр (—A kT) при А = Ю и / = 1 и формулу (31) для работы образования двояковыпуклой линзообразной капли-зародыша Ль получаем, что без учета к [c.277]

Уравнение (14) выведено, исходя из представлений теории разбавленных растворов. Трактовка поверхностного натяжения концентрированных растворов должна связать поверхностное натяжение раствора с поверхностным натяжением чистых компонентов. Эта связь была найдена Жуховицким [2] и представлена им в виде уравнения [c.30]

Рассчитывают изотерму адсорбции. Для этого используют изотерму поверхностного натяжения в координатах (Т — 1п С. Наметив на криволинейной части изотермы 5—6 точек, проводят через них касательные (рис. 34,6). (Удобный способ проведения касательных к кривым с помощью зеркала приведен в [34].) Определяют наклон касательных к оси абсцисс как отношение До/А 1п С. Полученные значения подставляют в уравнение ГиббСа (12) в случае неионогенных ПАВ или в уравнение (102) для ионогенных в отсутствие солей. В последнем случае величину среднего коэффициента активности ПАВ рассчитывают, в соответствии с теорией Дебая—Хюккеля, по уравнению [35] [c.113]

Используя кинетическую теорию и современные представления о строении жидкости, объяснить а) поверхностное натяжение б) вязкость в) давление насыщенного пара г) температуру кипения жидкости. [c.34]

В теории Гиббса поверхностное натяжение определяется как работа изменения площади, поверхности на единицу в изотермическом обратимом процессе [c.6]

Метод капиллярного поднятия относится к числу наиболее точных ввиду простоты теории и возможности точного определения экспериментальных величин. При соблюдении необходимых предосторожностей величина поверхностного натяжения может быть определена с точностью до 0,01 мН/м. [c.91]

Основные положения теории образования новой фазы на ионах, находящихся в парах, следующие. При столкновении с капелькой жидкости, являющейся проводником, ионы как бы равномерно распределяются по поверхности капельки. В результате этого на поверхности капельки возникают силы, стремящиеся увеличить ее поверхность, и, следовательно, действующие против поверхностного натяжения. Это приводит к снижению поверхностного натяжения, а следовательно, и работы, необходимой для образования зародыша. Значение поверхностного натяжения заряженной капельки можно найти по уравнению [c.358]

Теория объясняет влияние на кристаллизацию жидкостей добавок посторонних веществ, которые могут служить центрами кристаллизации, адсорбироваться на поверхности зародышей, изменять коэффициент поверхностного натяжения и т. п. [c.325]

Другие теории адсорбции органических веществ ira электродах отличаются от теории Фрумкина либо видом уравне ия состояния, передающего связь между поверхностным натяжением и поверхностной концентрацией, либо типом изотермы адсорбции, описывающей зависимостз поверхностной концентрации органического вещества от его концентрации в объеме. Кроме того, в теории Фрумкина в качестве параметра, характеризующего электрическое состояние электрода, выбран потенциал. По Парсонсу, Деванатхаиу и ряду других ученых, таким параметром должен быть не потенциал, а заряд поверхности электрода. [c.248]

Следующие главы посвящены детальному изложению самого процесса возникновения нефти. Если принять во внимание, при каких условиях происходит накопление органогенного материала и его последующее изменение вплоть до образования диффузнорассеянной нефти в породах сапропелевого характера и дальнейшие процессы движения нефти в пористые пласты и в этих последних к местам окончательного ее скопления под влиянием сил поверхностного натяжения и закона тяжести (гравитационная теория образования нефтяных месторождений), перед нами предстанет единый целостный процесс возникновения нефти и образования ее скоплений в земной коре, а если сюда присоединить постоянно идущие процессы разрушения и денудации земной коры и связанные с ними процессы разрушения структурных форм, в которых собирается нефть, картина образования нефтяного месторождения дополняется и картиной его постепенного разрушения и исчезновения нефти путем постепенного ее высачива-Еия И дегазации. [c.8]

Основы статистической теории поверхностного натяжения растворов были даны А. А, Жуховнцким. [c.363]

Это соотношение используют при выборе аппаратуры для экспериментов. Авторы попытались согласовать величину с критерием Вебера представляющим собой отношение сдвиговых сил к силам поверхностного натяжения в системе. Теория смешения, основанная на статистической теории турбулентности, была дана Шинаром (см. стр. 42). [c.26]

Современные взгляды на эмульсии вообще, и на битумные эмульсии - в частности, базируются на теории адсорбционной оболочки, выдвинутой в 1913 году Банкрофтом. Подробно эта теория рассмотрена в упоминавшемся раннее труде Клейтона , мы же лишь кратко остановимся на-основных ее положениях.Учение об эмульсиях, созданное Банкрофтом, основано на более ранней теории поверхностного натяжения Доннана - в той ее части, где утверждается, что изменения поверхностного натяжения на поверхности раздела масло - вода протекает параллельно с изменением электрического потенциала... и возможно здесь играет роль избирательная адсорбция ионов . В понимании Доннана и его последователей эмульгированные шарики масла окружены очень вязкой или даже желатинообразной оболочкой , которая препятствует их слиянию. Эти оболочки появляются благодаря адсорбции, которая происходит при понижении поверхностного натяжения на границе масло - вода, т.е. эмульгирование тесно связано с низким поверхностным натяжением между маслом и эмульгатором . Льюис, Эллис и другие исследователи расширили теорию поверхностного натяжения, связав ее с адсорбцией, электрическим зарядом и коагуляцией. Пикеринг в 1910 году важнейшим фактором эмульгирования (помимо высокой вязкости и низкого поверхностного натяжения) назвал присутствие тонко раздробленных, нерастворимых в дисперсионной среде частиц, которые обволаки- [c.14]

Теория фазообразования в паре в присутствии ионов была разработана Томсоном в 1906 г., а после него Томфоро.м и Фольмером в 1938 г. Чтобы понять ее физический смысл, представим себе сферическую каплю жидкости, проводящей электрический ток. Если на такую каплю попадает ион, то его заряд распределяется по ее поверхности. Это приводит к понижению поверхностного натяжения, а вместе с ним и работы образования зародыша. [c.98]

Для случая двояковыпуклой каили на жидкой подложке / (Oj) является аналогом К. В этом случае расчеты сложнее, чем для капли на твердой подложке. Они подробно описаны в работе [23в ]. Размер зародыша, полученный при этих расчетах, оказался достаточнобольшим— около 400 молекул воды, что дает основание для макроскопической его трактовки. Напомним, что самые маленькие зародыши при гомогенном фазообразовании состояли [201 всего из нескольких десятков молекул, что превосходно согласуется с теорией, использующей макроскопическое значение для поверхностного натяжения. [c.281]

В термодинамической теории поверхностных явлений поверхностное натяжение определяется иначе. При изменении поверхности раздела фаз происходит пс-ренос молекул либо из объема I поверхностный слой (при увеличении поверхиости), либо в противоположном направлении (при сокращении поверхности). Так как равнодействующая межмолекулярных сил, действующих на молекулы поверхностного слоя, не равна нулю и направлена по нормали к поверхности, процесс изменения площади границы раздела сопровождается совершением работы. При сокращении поверхности меж.моле1 улярпыми силами совершается положительная работа, а для перевода молекул из объема в поворхиостнглй слой (для увеличения поверхиости) необходимо приложить внешние силы, т. е. работа такого процесса отрицательна. [c.9]

Для отрыва твердого тела от поверхности жидкости необходимо приложить усилие f, которое в соответствии с про-стс11шей теорией равно произведению поверхностного натяжения жидкости на полный периметр смачивания тела (с.. - ). [c.26]

Представления о молекулярных силах притяжейия и электростатических силах отталкивания лежат в основе современной теории устойчивости и коагуляции ионностабилизованных коллоидных систем. Однако существуют и иные причины устойчивости коллоидных систем. Так, устойчивость коллоидных систем с жидкой дисперсионной средой может быть обусловлена образованием на, поверхности частиц достаточно развитых сольватных слоев из молекул дисперсионной среды. Способность подобных сольватных оболочек препятствовать слипанию частиц П. А. Ребиндер объясняет тем, что оболочки обладают сопротивлением сдвигу, мешающим их выдавливанию из зазора между частицами, а также тем, что на границе сольватного слоя и свободной среды отсутствует сколько-нибудь заметное поверхностное натяжение. По Б. В, Дерягину, причина неслипания двух сольватированных частиц при их сближении заключается в возникновении расклинивающего давления, обусловленного отличием структуры- граничных сольватных слоев от свойств объемной фазы. [c.281]

Метод капиллярного поднятия позволяет получить наиболее точные по сравнению с другими методами значения поверхностного натяжения, что объясняется как простотой теории, не требующей для своего разреитения никаких допущений или приближений, так и возможностью постановки точного эксперимента. [c.100]