Поверхностная энергия

Поверхностно-активные молекулы, попадая на твердую поверхность, занимают всю свободную поверхность за счет способности перемещаться (мигрировать). Перемещаясь, молекулы проникают в микротрещины на поверхности раздела зерен, в незаполненные узлы кристаллической решетки. При этом значительно понижается свободная поверхностная энергия твердого тела, что в свою очередь приводит к облегчению пластического течения в поверхностном слое. Это действие поверхностно-активных веществ известно как эффект адсорбционной пластификации. [c.61]

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]

При низких температурах эффективны механизмы, основанные на скольжении дислокаций, которое может облегчаться в присутствии поверхностно-активных сред. Теория адсорбционного пластифицирования [291] объяснила эти эффекты на основе представлений о снижении потенциального барьера, препятствующего выходу дислокаций на поверхность с образованием на поверхности ступеньки, и об облегчении начала работы приповерхностных источников дислокаций благодаря снижению свободной поверхностной энергии. Это дает возможность ориентировочно оценить те условия, в которых аналогичные эффекты могут иметь место в природе. Это та область режимов деформации, когда в наборе активационных энергий- преобладают компоненты, связанные с поверхностным барьером [255],. равным Ь а, где Ь — вектор Бюргерса и о — свободная поверхностная энергия минерала. В этом случае отношение скоростей деформации в присутствии активной среды и на воздухе равно [c.88]

Если поверхностная энергия породообразующего минерала снижается в контакте с водой на величину До, то это соответствует росту концентрации вакансий в раз. Эта величина может несколько отличаться от той, которая характерна для низких температур, вследствие роста кТ (для типично диффузионной области в 3—4 раза) и увеличения До. Как известно, при высокой температуре межфазная энергия может значительно понижаться вследствие повышения взаимной растворимости фаз и их сближения по составу. Не исключено, что эти два фактора в известной мере компенсируют друг друга. Так или иначе в случаях, когда скорость ползучести пропорциональна коэффициенту самодиффузии, который связан с концентрацией % вакансий соотношением /) = 1)уас , параметр Р можно принять как ориентировочную оценку возможного ускорения ползучести под действием воды в соответствии с какой-либо из приведенных формул. [c.90]

Если энергия адсорбции сравнима по величине с энергией связей или молярной поверхностной энергией твердого тела (или превосходит их), это может вызвать существенное изменение структуры его поверхности. Отсюда следует, что поверхность металла в процессе хемосорбции подвергается структурной перестройке. [c.183]

Поскольку поверхность жидкости сокращается самопроизвольно, существует свободная энергия поверхности, которую необходимо затратить при ее расширении. Эта свободная энергия имеет первостепенное значение для решения задач, относящихся к равновесию поверхностей. Для удобства математических расчетов введено искусственное понятие гипотетического поверхностного натяжения, действующего вдоль поверхности и численно равного свободной поверхностной энергии. [c.186]

Чем меньше поверхность жидкости, тем меньше общая свободная поверхностная энергия. Отсюда следует, что при сжатии жидкости должна возникать разность давления на пленку (Л-Р), компенсирующая это сжатие таким образом, чтобы работа против давления сжатия была равна уменьщению поверхностной свободной энергии, т. е. Р = 2у г (у — поверхностное натяжение, а г — линейная величина, связанная с размером поверхностной пленки). [c.188]

Работу, затрачиваемую на изотермическое и обратимое образование единицы новой поверхности раздела фаз и равную изменению изобарного потенциала в соответствующем процессе (см. 67), называют удельной свободной поверхностной энергией (а). В случае границы двух конденсированных фаз эту величину называют пограничным, а для границы жидкости с ее парами — поверхностным натяжением. [c.310]

На рис. 6 представлены тензиометрические характеристики такого процесса. При подкислении латекса поверхностная энергия резко возрастает вследствие перевода олеата калия в олеиновую кислоту, а при последующем подщелачивании понижается до значений, соответствующих практически полной адсорбционной насыщенности системы. [c.596]

Будем называть величину [УМ полной поверхностной энергией слоя, величину 5 —поверхностной энтропией слоя и величины гг ...—величинами избытков компонентов ... в слое. [c.462]

Поверхность раздела изменяется. Допустим теперь, что поверхность раздела з изменяется по величине и положению. Это вызывает дополнительное изменение полной поверхностной энергии, так что [c.463]

Свободная поверхностная энергия слоя, площадь поверхности которого равна единице, будет [c.469]

В ряде работ установлено уменьшение скорости активного растворения металлов с увеличением плотности упаковки атомов в кристаллографической плоскости, в результате чего снижается поверхностная энергия и повышается энергия активации ионизации металла. Плотность упаковки атомов может также влиять на [c.326]

Прп улучшении смачивания краевой угол уменьшается.. Если а<90°, то соза>0 отсюда а2,з>СТ1,з. Следовательно, при смачивании поверхностная энергия системы уменьшается. [c.24]

Но для большинства минералов поверхностный барьер мало отличается от энергии активации движения дислокации сквозь решетку, равной энергии активации образования перегиба на линии дислокации, если сопротивление оказывает главным образом сила Пайерлса. Например, для оливина обе величины близки к 200 кДж/моль. Поэтому не удивительно, что для ионных и ионно-ковалентных кристаллов, в которых сила Пайерлса велика, адсорбционное пластифицирование проявляется лишь при действии сред, обладающих достаточно большой поверхностной активностью. Так, вода, понижающая поверхностную энергию фторида лития на 30%, а хлорида натрия — на 75%, практически не влияет на движение дислокаций в первом случае, но вызывает ярко выраженный эффект (увеличе- [c.88]

Во многих аналогичных ситуациях, когда прочность твердых тел различной природы, контактирующих с теми или иными средами, оказывается пониженной, эта объясняется уменьшением поверхностной энергии твердого тела в результате адсорбции, хемосорбции, смачивания и других физико-химических взаимодействий [254]. Такой подход, впервые предложенный П. А. Ребиндером, оказывается весьма плодотворным и при описании геологических процессов. Однако сложность природных систем и недоступность большинства из них. прямому наблюдению требует большой осторожности в выводах и тщательного учета всех взаимосвязанных факторов, от которых зависит возможность эффекта и степень его проявления. К этим факторам относятся химический состав твердого тела и среды, определяющий характер межатомных взаимодействий реальная структура (дефектность) твердого тела условия деформирования. [c.92]

Действительно, корректная обработка многих результатов, полученных в самых разнообразных условиях, позволяет убедиться в выполнении соотношения Гриффитса Рс а. если брать для расчетов значения удельной свободной энергии тех поверхностей, которые реально успевают образоваться в ходе разрушения. Так, прочность композитов из кварцевого песка с хлоридом натрия, измеренная на воздухе и в воде, оказывается связанной с поверхностной энергией сухой и увлажненной силанольной поверхности [272]. Если же проанализировать результаты измерений скорости роста трещины во влажном кварце [298], то из анализа полученного отношения нижнего и верхнего пороговых значений фактора интенсивности напряжений можно сделать вывод, что при напряжениях выше верхнего порога рвутся силоксановые связи без участия воды, а при докритическом росте трещины успевает образоваться гидроксилированная поверхность и произойти ее [c.97]

Эти же цепи при определенных условиях можно использовать для установления температуры аллотропического превращения. Если повысить температуру до значения, при котором а-модификация переходит в р-модификацию, то оба -)лектрода окажутся в одной и той же модификации и э.д.с. системы будет равна (или близка) нулю. Э.д.с. системы может отличаться от нуля потому, что свободная энергия двух электродов, изготовленных из металла одной и той же модификации, не обязательно должна быть одинаковой. Это наблюдается, например, в том случае, когда электроды различаются по размерам образующих их зерен или находятся под различным внутренним напряжением. Электрод, образованный более мелкими кристаллами или находящийся под избыточным механическим напряжением, играет роль отрицательного полюса элемента. Он растворяется, а на другом электроде происходит осаждение металла. Более того, разность потенциалов может возникать даже, если в качестве электродов использоЕ1аны разные грани монокристалла одного и того же металла, поскольку они обладают разным запасом свободной энергии. Электрод, образованный гранью с по-выщенным запасом поверхностной энергии, будет растворяться, а ионы металла — выделяться на грани с меньшей поверхностной энергией. Следует, однако, подчеркнуть, что во многих из этих случаев разность потенциалов, существующая между двумя различными образцами одного и того же металла, не должна отождествляться с обратимой э.д.с., поскольку она отвечает не равновесному, а стационарному состоянию элект[)0Д0в. Разности потенциалов, возникающие в рассмотренных случая , обычно малы, тем не менее в некоторых электрохимических процессах, в частности в процессах коррозии, их необходимо принимать во внимание. [c.195]

Мембраны второго типа характеризуются существенным влиянием поверхностных явлений, прежде всего адсорбции возможно появление конденсированной фазы и эффекта капиллярности химический потенциал компонента зависит не только от температуры, давления и состава газовой смеси, но также и от свойств матрицы за счет поверхностной энергии. Влияние скелета мембраны на процесс разделения не ограничено, как в газодиффузионных, чисто структурными характеристиками, а предполагает появление новых видов массопереноса. Однако транспорт компонентов в основном материале мембраны исключен. Примером такого рода систем являются микропористые структуры и газовые смеси под давлением, содержащие компоненты со значительной молекулярной массой. [c.13]

В кристаллизующихся полимерах, находящихся при температуре ниже точки плавления, вторичные структуры представлены лентами и лепестками . Наиболее совершенной структурой полимера является единичный кристалл, обладающий минимальной поверхностной энергией кристаллической фазы. Менее совершенными в этом отношении являются сферолитные структуры, из которых могут быть построены ленты и лепестки . [c.64]

Грубая обработка увеличивает истинную поверхность и поверхностную энергию (за счет наклепа) металла, а также затрудняет формирование однородных защитных пленок. [c.326]

Эмульгаторы (emulsifiers). Эти соединения понижают поверхностную энергию жидкостей, вследствие чего вода в масле образует стойкую эмульсию и не выделяется в отдельный слой. Эмульгаторами служат детергенты. [c.33]

Рассмотрим в качестве примера случай насыщенного пара, который был быстро и адиабатически сжат до давления Р. Это давление является избыточным в срависнпи с равновесным давлением пара Ро при данной темиературе Т. Для образования жидкости должен начаться рост маленьких капелек. Если, однако, мы будем считать, что в парах присутствуют только чрезвычайно маленькие капельки жидкой фазы, то они будут иметь некоторый избыток свободной энергии в сравнении с жидкостью в объеме. Эта избыточная энергия возникает за счет увеличения поверхности. Величина избыточной поверхностной энергии равна 4л/-2ст, где ст — поверхностное натяжение, а г — радиус каили. Для того чтобы капля и пар находились в равновесии, давление пара Р должно превышать давление насыщенного пара Ро на величину, которая может быть вычислена но уравненик Гиббса — Кельвина [c.558]

При снятии электрокапиллярных кривых с помощью капиллярного электрометра на ртутный микроэлектрод, находящийся в капилляре и контактирующий с раствором, подается определенный потенциал и измеряется высота столба ртути, удерживаемого в стеклянной трубке над ртутным мениском в капилляре. Потенциал па границе между раствором и ртз тью в капилляре задается наложением определенной э. д. с. (например, от потенциометрической установки) на электрохимическую снстехму, в которой одним электродом служит капиллярный электрод, а другим—соответствующий электрод сравнения с известным значением потенциала. При это.м электрод сравнения, как неполяризуемый, сохраняет неизменное значение потенциала, а идеально поляризуемый капиллярный ртутный электрод принимает значение потенциала, отвечающее приложенной внешней э. д. с. Как это следует из теории капиллярности, высота ртутного столба над ртутным мениском в капилляре является мерой поверхностной энергии на границе ртуть — раствор. Соотношение между этими двумя величинами можно записать в виде уравнения [c.236]

Кристалл, находящийся в равн звесии с окружающей средой, принимает форму, отвечающую минимуму поверхностной энергии [c.335]

Ускорение ползучести в условиях действия адсорбционноактивных сред отмечалось неоднократно. В работе [261] рассматривается один из возможных механизмов влияния снижения свободной поверхностной энергии на некоторые механические характеристики твердых тел, в том числе и на скорость ползучести. Сущность механизма заключается в том, что свободная поверхность, наряду с межзеренной, рассматривается как основной источник точечных дефектов (вакансий) в объеме поликристалла. Мощность этого источника зависит от равновесной концентрации С - изломов на поверхностных ступенях атомарной высоты. Элементарный акт образования вакансии на поверхности заключается в переходе атома твердого тела на излом атомарной ступени. Следовательно, поток вакансий с поверхности кристалла в его объем должен возрастать при уменьшении поверхностной энергии о в соответствии с выражением 1п (—с1кТ). [c.90]

Действитёльно, в капле, движущейся в газовой среде, протекает ряд физических процессов, которые могут резко интенсифицировать переход молекулы в возбужденное состояние. Так, установлено, что при движении капли в газовой среде (Ке> >200) позади капли образуются завихрения, приводящие к возникновению колебаний в капле. Фррма капли при колебаниях изменяется, переходя от сплющенного эллипса к вытянутому. Одновременно в капле отмечаются интенсивные циркуляционные токи. Важной особенностью капельного состояния является наличие избыточной поверхностной энергии. Все это вместе взятое, по-видимому, и обусловливает интенсивный переход молекулы из основного состояния в возбужденное по механизму, аналогичному рассмотренному выше. [c.38]

На состояние твердых поверхностей оказывает существенное влияние ряд факторов. Поскольку поверхностные атомы твердых тел относительно неподвижны, их поверхностная энергия в большой степенп зависит от предыстории твердого тела. Например, поверхностная энергия чистого скола кристалла, как правило, ниже энергии шлифованной поверхности кристалла и энергии поверхности, подвергнутой термообработке. Заметное влияние на свойства поверхности оказывает полировка под ее воздействием образуется относительно глубокий мелкокристаллический (псевдоаморфный) слой, напоминающий пленку вязкой жидкости, — он затекает в разного рода неровности (трещины, царапины). [c.180]

Целесообразно определить избыточную свободную энергию поверхностного слоя (сокращенно—свободную поверхностную энергию) аналогично определению свободной энергии объемной фазы (см. стр. 115). В соответствии с уравнением (XVII, 24) [c.468]

Уравнение (XVII, 31) позволяет определить межфазное поверхностное натяжение а как свободную поверхностную энергию единицы поверхности [c.468]

Состояние вещества на границе раздела фаз. Все жидкости и твердые тела ограничены внешней поверхностью, на которой онн соприкасаются с фазами другого состаЕа и структуры, например, с паром, другой жидкостью или твердым телом. Свойства вещества в этой межфазной поверхности, толщиной в несколько поперечни.-ксв атомов или молекул, отличаются от свойств внутри объема фазы. Внутри объема чистого вещества в твердом, жидком илн газообразном состоянии любая молекула окружена себе подобными молекулами. В пограничном слое молекулы находятся во взаимодействии или с разным числом молекул (например, на границе жидкости или твердого тела с их паром) или с молекулами различной химической природы (иапример, на границе двух взаимно малорастворимых жидкостей). Чем больше различие в напряженности межмолекулярных сил, действующих в каждой из фйз, тем больше потенциальная энергия межфазовой поверхности, кратко называемая поверхностной энергией. [c.310]

Еслн и той или иной системе величина поверхности ие может изменяться, то самопроизвольное убывание произведения о5 осуществляется путем уменьшения сг на границе раздела фаз. Это является причиной адсорбционных процессов (см. 109), состоящих в изменении концентрации и состава веществ на границе раздела фаз. Общая направленность самопроизвольных процессов к уме1и>щению свободной поверхностной энергии не только является причиной лабильности высокодисперсных систем, но и [c.311]

В результате адсорбции ПАВ по местам дефектов кристаллической решетки (микротрещни, зародышевых трещин, границ зерен в поликристаллическнх материалах) облегчается деформация и разрушение любых твердых материалов. Адсорбция ПАВ уменьшает поверхностную энергию и тем самым облегчает образование новых поверхностей ирн разрушении матеркалоа. = [c.341]

Поверхностное натяжение и коэффициент его зависимости от температуры для многих битумов практически одинаковы. На рис. 7 представлена зависимость поверхностного натяжения битумов от температуры для окисленных и остаточных битумов с температурой размягчения в пределах 33—85°С, полученных из разных нефтей. Полная поверхностная энергия битумов [(50- --1-55) 10 Дж/см ] примерно такая же, как и у парафиновых углеводородов, т. е. в условиях равновесия на поверхности преобладают СНз-гр Т1пы [9, 11] такая поверхность гидрофобна. [c.24]

Термодинамические условия проявления эффекта Ребиндера, по-видимому, выполняются для большинства пар твердое тело — жидкость, контактирующих в природной обстановке. При всем разнообразии этих систем они всегда образованы полярными веществами, часто близки по составу и, кроме того, их поликомпонентность должна давать возможность выбора оптимально взаимодействующих компонентов, обеспечивающих максимальное понижение свободной энергии границ раздела фаз [266]. Количественные оценки оказываются часто затруднительными, так как точные значения свободной поверхностной энергии о известны лишь для отдельных минералов (каменная соль, кальцит). Для кварца и силикатов обычные методы определения о дают завышенные значения [267]. Еще меньше [c.92]

Высокую удельную поверхность сырого катализатора трудно сохранить при прокаливании. Убыль свободной поверхностной энергии твердого тела термодинамически обусловлена. Твердые вещества с высокой удельной поверхностью всегда спекаются. Скорость этого процесса зависит от температуры, газовой среды, физических и химических свойств твердого вещества. Прп достаточно низких тедшературах скорость спекания незначительна. В за-впсимости от механизма спекания скорость нагрева по-разному влияет на катализатор. Если при прокаливании образуется жидкая фаза, то быстрый нагрев может предотвратить быстрое спекание. При медленном нагреве жидкость, покрывая частицы, способствует пх уплотнению. Медленный нагрев может понизить скорость спекания и в тех случаях, когда спекание определяется диффузией в твердой фазе. При низких температурах медленный нагрев позволяет за счет поверхностной диффузии снизить кривизну шеек между частицами, а это уменьшает движущую силу спекания при температурах, при которых лимитирующей стадией становится диффузия в объеме. [c.124]

Курс коллоидной химии 1974 (1974) -- [ c.0 ]

Курс коллоидной химии 1984 (1984) -- [ c.10 , c.52 ]

Курс коллоидной химии 1995 (1995) -- [ c.11 , c.56 ]

Коллоидная химия 1982 (1982) -- [ c.0 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.81 ]

Справочник азотчика Том 1 (1967) -- [ c.0 ]

Курс коллоидной химии (1984) -- [ c.10 , c.52 ]

Физическая химия поверхностей (1979) -- [ c.45 , c.46 , c.51 , c.54 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.368 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.81 ]

Физическая химия силикатов (1962) -- [ c.359 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.86 , c.95 , c.100 ]

Курс теоретической электрохимии (1951) -- [ c.34 ]

Общая химия 1982 (1982) -- [ c.310 ]

Общая химия 1986 (1986) -- [ c.300 ]

Физико-химия коллоидов (1948) -- [ c.20 , c.96 , c.104 ]

Физико-химическая кристаллография (1972) -- [ c.256 ]

Полимерные смеси и композиты (1979) -- [ c.0 ]

Курс коллоидной химии (1964) -- [ c.11 , c.14 , c.53 ]

Высокодисперсное ориентированное состояние полимеров (1984) -- [ c.55 , c.60 , c.71 , c.85 , c.103 , c.106 , c.109 ]

Учение о коллоидах Издание 3 (1948) -- [ c.11 , c.108 , c.111 , c.124 ]

Свойства и химическое строение полимеров (1976) -- [ c.86 , c.95 , c.100 ]

Физическая и коллоидная химия (1957) -- [ c.24 , c.229 , c.231 , c.241 , c.243 , c.256 , c.263 ]

Переработка полимеров (1965) -- [ c.169 ]

Физическая химия Том 1 Издание 4 (1935) -- [ c.177 ]

Основы физической и коллоидной химии Издание 3 (1964) -- [ c.262 ]

Общая химия Издание 18 (1976) -- [ c.307 ]

Общая химия Издание 22 (1982) -- [ c.310 ]

Физическая биохимия (1949) -- [ c.228 ]

Химическая термодинамика (1950) -- [ c.62 ]

Физическая и коллоидная химия (1954) -- [ c.137 ]

Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников (1968) -- [ c.0 ]

Основы общей химической технологии (1963) -- [ c.30 ]

Физическая химия для биологов (1976) -- [ c.380 , c.382 ]

Учебник физической химии (0) -- [ c.368 ]

Курс физической химии Издание 3 (1975) -- [ c.493 ]

Физическая химия Книга 2 (1962) -- [ c.0 ]

Химия и технология лакокрасочных покрытий Изд 2 (1989) -- [ c.28 , c.29 ]

Химия и технология лакокрасочных покрытий (1981) -- [ c.26 , c.27 , c.30 ]

Диаграммы равновесия металлических систем (1956) -- [ c.9 ]

Теоретические основы органической химии Том 2 (1958) -- [ c.276 ]

Эмульсии, их теория и технические применения (1950) -- [ c.117 ]

Иммунология Методы исследований (1983) -- [ c.128 , c.131 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология