Поверхностный межфазный

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называются вещества, концентрирующиеся на поверхности раздела фаз гетерогенной системы и снижающие поверхностное (межфазное) натяжение. Молекулы ПАВ содержат гидрофильные атомные группы, обеспечивающие растворимость ПАВ в воде, и гидрофобные, чаще всего углеводородные атомные группы, которые при достаточно большой молярной массе способствуют растворению ПАВ в неполярных растворителях. С помощью ПАВ можно влиять на энергетическое состояние и структуру межфазной поверхности системы и этим регулировать свойства гетерогенных и микрогетерогенных систем. [c.284]

Цель работы измерение поверхностного (межфазного) натяжения определение зависимости поверхностного натяжения чистых жидкостей от температуры расчет полной поверхностной энергии и ее составляющих. [c.11]

При образовании эмульсии увеличивается поверхность дисперсной фазы, поэтому для осуществления процесса эмульгирования должна быть затрачена определенная работа, которая концентрируется на поверхности раздела фаз в виде свободной поверхностной энергии. Энергия, затраченная на образование единицы межфазной поверхности, называется поверхностным межфазным) натяжением. Глобулы дисперсной фазы имеют сферическую форму, так как такая форма имеет наименьшую поверхность и наименьшую свободную энергию для данного объема. [c.14]

Др — разность плотностей фаз, кг/м (Др = р — Рг Дрг = = Рт — Рж) а — поверхностное (межфазное) натяжение, Н/м т — касательное напряжение на стенке или на границе раздела фаз, Па [c.5]

Уравне[1ие состояния адсорбционной системы можно записать и относительно поверхностного (межфазного) натяжения [c.35]

Таким образом, поверхностно-активные анионы, адсорбируясь, не только снижают поверхностное межфазное натяжение, но и делают значение потенциала точки нулевого заряда более отрицательным. Обратная зависимость наблюдается для поверхностноактивных катионов (ТЬ +, А1 + и др.), т. е. поверхностно-активные катионы сдвигают точку нулевого заряда в сторону положительных значений электрического потенциала. [c.53]

В критическом состоянии поверхностное межфазное натяжение (см. гл. 14) на границе раздела сосуществующих фаз равно нулю. Поэтому вблизи этого состояния могут наблюдаться большие флуктуации плотности вещества и самопроизвольно образующиеся и термодинамически стабильные высокодисперсные структуры — аэрозоли, пены, эмульсии (см. гл. 14). Это легко фиксируется экспериментально и свидетельствует об особенности данной области существования вещества для нее характерны наличие опалесценции, замедление установления теплового равновесия, изменение характера броуновского движения, аномалии вязкости, теплопроводности и т. п. [c.170]

Понятие поверхностное (межфазное) натяжение было введено в физику еще до того, как была развита термодинамика поверхностных явлений. Величину а рассматривали как силу, направленную тангенциально к поверхности и стягивающую ее. Однако такая трактовка может привести к ошибочному выводу [c.188]

Многообразие свойств дисперсных систем обусловливается следующими факторами химическим составом отдельных компонентов, величиной (дисперсностью) частичек раздробленных веществ, агрегатным состоянием исходных продуктов, молекулярными силами в поверхностных межфазных слоях, а также свойствами и строением этих слоев. [c.15]

Поверхностное (межфазное) натяжение [c.14]

Часто на практике приходится иметь дело со смесями двух и более веществ, молекулы которых отличаются по интенсивности полей сил притяжения. В этом случае при стремлении системы к минимуму поверхностной межфазной энергии молекулы с более сильными полями стремятся уйти в глубь жидкости, а молекулы с более слабыми полями остаются у ее поверхности. В результате этого межфазный слой обогащается компонентами, обладающими меньшей свободной энергией своей поверхности. Такое обогащение межфазных слоев одним из компонентов смеси веществ называется адсорбцией. [c.9]

При обсуждении равновесия полиморфных модификаций в растворах часто предполагается, что термодинамические потенциалы атомов (молекул) в растворе и кристалле примерно равны. В общем случае это не так, поскольку игнорируется роль процесса зародышеобразования и соответственно вклад поверхностной межфазной энергии, а также ряда других факторов, которые будут ниже рассмотрены на примере системы графит — раствор углерода в расплаве металла — алмаз. Как правило, особенности перекристаллизации графита в алмаз рассматриваются приближенно, исходя из равенства химических потенциалов графита (или другого углеродсодержащего материала) и алмаза, хотя фазовый переход графит—алмаз как таковой в данном случае отсутствует. При таком подходе не учитывается (как уже выше отмечалось) тот факт, что функция р, (р, Т) в области метастабильности, т. е. области, в которой система неустойчива по отношению к образованию в ней другой фазы, не определена и ее нельзя рассматривать просто как аналитическое продолжение функции из области стабильности системы. Последовательный учет процесса зароды- [c.311]

Существование критического зародыша алмаза, состоящего из столь малого количества атомов, возможно, в частности, при достаточно высокой вероятности именно гетерогенного образования (большинство экспериментальных данных свидетельствует о гетерогенном механизме зародышеобразования) его на торцевых поверхностях графитовых блоков как наиболее реакционноспособных с учетом того, что поверхностные межфазные энергии базисной и торцевой поверхностей различаются на порядок. Отсюда становится очевидной роль определенных размеров графитовых блоков, т. е. процесса предварительной графитации. Действительно, как отмечено в работе [27], разность средних потенциальных энергий в расчете на один атом в малых агрегатах в основном обусловлена ненасыщенными связями наружных атомов агрегата и различиями в расположении атомов зонного строения (или приблизительно различиями в энергиях связей). Поэтому важен размер поверхностей графитовых блоков, поскольку ненасыщенными связями там являются а-связи, близкие по энергии к а-связи в алмазе (в отличие от л-связей в графите). [c.350]

Зародышеобразование в растворе, когда необходимо определенное пересыщение по отношению к алмазной фазе (как это и осуществляется в эксперименте, как правило, за счет разницы в растворимостях графита и алмаза), в частности, для компенсации поверхностной межфазной энергии. В данном случае область (понятие линии здесь вообще лишено физического смысла) равновесия— это область метастабильности системы раствор углерода в расплаве по отношению к образованию алмазной фазы. [c.351]

V — коэффициент кинематической вязкости, м с П —периметр трубы или канала, м р — плотность вещества или фазы, кг/м о — поверхностное (межфазное) натяжение, Н/м т — касательное напряжение на стенке или на границе раздела фаз, Па [c.511]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) способствуют снижению поверхностного (межфазного) натяжения вследствие адсорбции и ориентации молекул на поверхности раздела фаз. Они характеризуются незначительной величиной максимально возможной концентрации их в растворе в молекулярной форме, способностью образовывать мицеллы выше определенной, так называемой критической концентрации мицеллообразования (ККМ), связанной с уменьшением свободной энергии системы, а также солюбизацией водонерастворимых веществ внутри мицелл. ПАВ в основном являются органическими соединениями, молекулы которых имеют дифильное строение, т. е. содержат лиофильные (гидрофильные) и лиофобные (гидрофобные) группы атомов. Гидрофильные группы способствуют растворению ПАВ в воде, а гидрофобные (в основном углеводородные)—в неполярных средах. При адсорбции дифильных молекул гидрофильные группы атомов ориентируются в сторону полярной (например, водной) фазы, а гидрофильные — в сторону неполярной (углеводородной) фазы. [c.160]

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) называются вещества, положительно адсорбирующиеся на данной поверхности раздела двух фаз, т. е. образующие на ней адсорбционный слой — пограничный слой с повышенной концентрацией. В случае обратимой адсорбции, т. е. термодинамического равновесия, зто всегда связано в соответствии с известным принципом Гиббса с понижением свободной энергии, сосредоточенной па единицу площади поверхностного слоя, т. е. поверхностного межфазного натяжения а эрг см ) [c.9]

С Кг1 и Кга — коэффициенты, определяемые по данным, приведенным в табл. 16 а — поверхностное (межфазное) натяжение. [c.121]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ)— химические сое-дписния, сиособные адсорбироваться на поверхности раздела фаз жидкость — твердое тело , жидкость — газ , жидкость — жидкость и т. д. и существенно изменять физико-химические свойства системы, в первую очередь поверхностное (межфазное) натяжение. Такое явление определяется ассиметричным, ди-фпльным характером молекул поверхностно-актпвного вещества, состоящих из полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной) групп. [c.189]

Гетерогенность, или многофазность, объектов коллоидной химии, в частности нефтяных систем, является признаком, указывающим на наличие межфазной поверхности или поверхностного слоя. Дисперсность, оценивающая степень раздробленности системы, — второй признак, который определяется размерами частиц дисперсной фазы в трех измерениях. Гетерогенность, или наличие межфазной поверхности, обусловливает наличие определенного уровня поверхностного межфазного натяжения. Произведение значения поверхностного натяжения на площадь поверхности дисперсной частицы считается поверхностной энергией частицы. [c.33]

ДИСПЕРГИРОВАНИЕ, тонкое измельчение тв. тела или жидкости, в результате к-рого образуются дисперсные системы порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Д. жидкости в газовой Среде наз. распылением, в др. жидкости (несмешивающейся с первой) — эмульгированием. Уд. работа, затрачиваемая на Д., зависит от когезионных характеристик и особенностей структуры измельчаемого тела, поверхностной (межфазной) энергии и требуемой степени измельчения. Введение в систему ПАВ — диспергаторов, эмульгаторов, попизптелей твердости — снижает энергозатраты при Д. и повышает дисперсность измельченной фазы. В пром-сти и лаб. практике Д. тв. тел осущестпляют с помощью мельниц разл. типов шаровых, вибрационных, струйных и др. (см. Измельчение). [c.180]

ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ, то же, что натрия хлорид. ПОВЕРХНОСТНАЯ АКТИВНОСТЬ, способность в и при адсорбции снижать поверхностное (межфазное ) натяжение. Мера П. а.— макс. зиачение входящей в ур-ни Гиббса (см. Изотермы адсорбции) величины 0 = — о/А, где а — поверхностное натяжение, с — копц. р-ра. П. а, органическою ПАВ м. б. выражена также 1ерел коистанты А п В, входящие в эмпирич. ур-ние Шяшковского [c.450]

Химический реагент влияет также на характер действия поверхностных межфазных сил в пласте (рис. 4.55), особенно если пластовая нефть содержит значительное количество кислых компонентсю. В табл. 4.38 приведены минимальные значения межфазного натяжения в системе вода — нефть, досстигае-мые при добавлении в водную фазу гидрооксида натрия и соответствующие значения содержания этого реагента. [c.189]

Капиллярное дав.1ение. Т. к. силы поверхностного (межфазного) натяжения направлены по касательной к пов-сти жидкости, искривление последней ведет к появлению составляющей, направленной внутрь объема жидкости. В результате возникает капиллярное давление, величина к-рого Ар связана со средним радиусом кривизны пов-сти Гд ур-нием Лапласа [c.310]

В К.с. поверхностное (межфазное) натяжение на границе раздела сосуществующих фаз равно нулю, поэтому вблизи К.с. легко образуются системы, состоящие из мн. капель или пугырьков (эмульсии, аэрозоли, пены). Вблизи К с. резко возрастает величина флуктуаций плотности (в случае чистых в-в) и концентраций компонентов (в многокомпонентных системах), что приводит к значит, изменению ряда физ. св-в в-ва (см. Критические явления). [c.541]

Установлена корреляция между поверхностной (межфазной) активностью ПАВ, его способностью снижать поверхностное и межфазное натяжение (на границе р-ра с воздухом или др. жидкостью) и ККМ. Чем больше поверхностная активность ПАВ, тем большая склонность к М. характерна для этого ПАВ и тем ниже ККМ. Согласно этим данным, ККМ-это концентрация, при к-рой термодинамич. активность неассоциир. молекул ПАВ, его поверхностная активность на разл. субстратах достигает предельного значения (в отличие от молекул ПАВ мицеллы поверхностно неактивны). Из ряда эксперим. зависимостей состав-св-во возможно представление о ККМ как о предельной концентрации, характеризующей св-ва мицелл при бесконечном разбавлении системы ПАВ-р-ритель. [c.96]

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, фнз.-хим. явления, к-рые обусловлены особыми (по сравнению с объемными) св-вами поверхностных слоев жидкостей и твердых тел. Наиб, общее и важное св-во этих слоев-избыточная своб. энергия Р = а5, где а-поверхностное (межфазное) натяжение, для твердых тел-уд. своб. Поверхностная энергия, 5-площадь пов-сти раздела фаз. П. я. протекают йаиб. выраженно в гетерог. системах с сильно развитой пов-стью раздела фаз, т. е. в дисперсных системах. Изучение закономерностей П. я. является составной частью коллоидной химии и чрезвычайно важно для всех ее Практич. приложений. [c.590]

Физико-химические процессы и основанные на них методы являются пограничными между физическими и химическими, образуя сово-к)шность взаимосвязанных физических и химических превращений, протекающих в вещественной субстанции. Однако, в отличие от химических методов, переходы одних веществ в другие в данном случае нестехиометричны. Значительное влияние на изменение свойств системы при протекалии физико-химических процессов оказывают внешние условия (давление, объем, температура и др.), в которых они реализуются. При этом могут существенно изменяться поверхностные, межфазные свойства, развиваются другие явления смешанного (физического и химического) характера. [c.19]

Интересно отметить, что расчеты равновесия без учета упругих полей дают достаточно хорошие совпадения р-Г-параметров синтеза при использовании расплавов некоторых металлов переходных групп (на необходимость их применения указывалось еще в работе [16]). Хотя в данном случае речь должна идти не о фазовом превращении графита в алмаз, а о перекристаллизации графита в алмаз. Такое совпадение неудивительно, ведь в расплавах металлов, называемых обычно катализаторами-растворителями, ДСдеф мало. В этом случае при росте кристаллов путем встраивания атомов (молекул) в изломы (за счет атомарной и кинетической шероховатости) химический потенциал частицы в кристалле равен ее химическому потенциалу в растворе. Поэтому при использовании графита в качестве шихты р-Г-параметры области равновесия (индивидуальные для каждого типа расплава) должны быть близки к расчетным значениям в классическом приближении. Однако также хорошо известно, что при понижении температуры (и давления) ниже определенной величины (<1400— 1300 К) никакого совпадения в экспериментальных и расчетных данных не наблюдается, так как число зародышей резко уменьшается и рост алмаза фактически прекращается. Несомненно, в этом случае начннают сказываться такие факторы, как химические и структурные характеристики расплава. О том, насколько важную роль играет структура расплава, свидетельствуют эксперименты по введению в систему роста металлов, слабо взаимодействующих с углеродом, Sb, Sn, Ge, Си. На основании экспериментов можно сказать, что ни изменением относительных растворимостей графита и алмаза, ни изменением поверхностной межфазной энергией (A s) нельзя объяснить экспоненциальный рост порогового давления, начиная с определенных концентраций этих добавок. Ясно, что при расчете области равновесия графит — раствор углерода необходимо учитывать такие факторы, как относительные растворимости и межфазные энергии границ этих фаз, степень отклонения раствора в расплаве от идеального, степень его упорядочения, коэффициенты активности и конфигурации активационных комплексов и др. [c.309]

В случае использования расплавов металлов термодинамической предпосылкой перекристаллизации графита в алмаз является превышение химического потенциала углерода в системе расплав металла — графит химического потенциала. Это обеспечивает графиту большую, чем алмазу, растворимость. Так и создается пересыщение раствора в фазе алмаза. Ранее проведенные исследования (см. гл. 17) процессов алмазообразования в расплаве N1—Мп с добавками таких металлов, как Си, 5Ь, 5п, Ое, показали, что экспоненциальный рост критического давления, т. е. давления, при котором наблюдается зародышеобразование, начиная с некоторых концентраций этих добавок, невозможно объяснить только изменением растворимостей обеих фаз или возрастанием поверхностной межфазной энергии. Аналогично обстоит дело при понижении р-Т-параметров расплавов ниже определенной границы. [c.312]

Во-вторых, образование устойчивой дисперсии кол лоидных размеров при вознишовении двух aмopфны s фаз возможно, по представлениям Фольмера , развитым далее Ребиндером и сотр. , в тех случаях, когда поверхностное (межфазное) натяжение на границе раздела об разовавшихся фаз очень мало. Это может иметь место в областях, близких к критической температуре совместимости полимера с растворяющей смесью, где составы сосуществующих фаз, как это видно из рис. 75, очень близки (ср. АСу при кт = Тк—Ту и ДСг при АТ = Тк—7 г) Согласно расчетам при поверхностном натяжении ниже 0,1 дин см минимумом свободной энергии обладают именно дисперсии с размером частиц порядка 10 см (100 А), причем повышение свободной энергии в резуль тате эмульгирования одной из фаз компенсируется воз растанием энтропии системы. Естественио, что условие термодинамической стабильности подобных эмульсий нарушается, когда система, как это обычно бывает вс многих реальных случаях, выходит за пределы узкой областя околокритических температур. [c.174]

К универсальным эффектам, вызываемым добавками ПАВ любого вида, относится также слабая ненообразую-щая и эмульгирующая способность, обусловленная местными разностями поверхностных (межфазных) натяжений, т. е. разностями поверхностных давлений в жидких пленках, разделяющих пузырьки или капельки. Такие разности поверхностного давления, возникающие при утончении такой двусторонней пленки (при вытекании из нее жидкости), предшествующем коалесценции, всегда препятствуют вытеканию (эффект Марангони — Гиббса). Эффект определяет, как это легко понять из теоретических соображений, максимум времени существования сближающихся пузырьков или капелек ири концентрации ПАВ, соответствующей ненасыщенному адсорбционному слою. При этом максимальная устойчивость сравнительно невелика — соответствует нескольким секундам или десяткам секунд в противоположность полноценным ПАВ, сравнительно малые добавки [c.18]

Сделан обзор и систематизированы основные проблемы современной коллоидной химии, а именно образование и свойства частиц, строение и свойства поверхностных (межфазных) слоев, контактные взаимодействия частиц и связанные с ними вопросы устойчивости и стру1 турооОразова-нин, структурообразование и реологические свойства дисперсных систем. Намечены некоторые пути дальнейшей разработки этих проблем. [c.363]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология