Фаза поверхностная жидкая промежуточная

Пограничный слой между жидкой и газовой фазами можно рассматривать как третью фазу со свойствами, промежуточными между свойствами жидкости и газа. Качественная картина поверхностного слоя при исследовании под микроскопом показывает, что молекулы подвержены воздействию неравных сил. При низких плотностях газа на поверхностные молекулы жидкости действуют как поперечные, так и нормальные силы, направленные внутрь жидкости. По направлению к газовой фазе нормальные силы имеют гораздо меньшую величину. Таким образом, поверхностный слой находится в напряженном состоянии к стремится к уменьшению своей площади до минимума, определяемого массой вещества, размерами сосуда и внешними (гравитационными) силами. [c.513]

Горная порода состоит из компонентов и фаз различного физико-химического состава и агрегатного состояния. Такая неоднородная система в физической химии называется гетероген-но№ Твердую фазу породы слагают минеральные частицы скелета и цемента, жидкую — пластовые воды той или иной минерализации и жидкие углеводороды (нефть, сжиженные газы), газообразную — углеводородные и другие газы. Между отдельными фазами системы протекают разнообразные химические реакции, процессы растворения и кристаллизации. На поверхностях раздела объемных фаз могут возникать промежуточные фазы или поверхностные слои, которые характеризуются аномальными физико-химическими свойствами. Эти слои образуются в результате взаимодействия отдельных компонентов горной породы. [c.7]

Граничный слой между жидкой и газовой фазами, например, в процессах ректификации и абсорбции, можно рассматривать как третью фазу со свойствами, промежуточными между свойствами жидкости и газа, характеризуемую напряженным состоянием, стремящимся к минимизации поверхности раздела фаз и количественно определяемую величиной поверхностного натяжения. [c.122]

В отличие от выхода газа при изотермической выдержке кокса, выход коксового остатка при коксовании обратно пропорционален выходу из шихты летучих веществ. Коэффициент корреляции между указанными параметрами составляет г = -0,978. Известно, что остаточный выход летучих веществ из смесей углей подчиняется правилу аддитивности и следует за аддитивным изменением промежуточных и конечных продуктов коксования. Это связано с механизмом поверхностного спекания остаточного материала угольных зерен, в результате чего основная масса последних пиролизуется обособленно, а молекулярное взаимодействие смешиваемых компонентов не отличается от взаимодействия в массе каждого компонента [307]. Поэтому отсутствие линейной зависимости между выходом газа при выдерживании кокса и выходом из шихты летучих веществ можно объяснить различным соотношением количества жидкой и газовой фаз, образующихся при деструкции смесей углей с различными технологическими свойствами. [c.99]

С меньшими значениями энергии активации и ег. Если катализатор находится в одной фазе с реагирующими веществами, промежуточное соединение [А-Кат] может существовать в виде отдельного химического компонента, который можно обнаружить химическим анализом. Если же катализатор является твердым веществом, то поверхностное промежуточное соединение [А-Кат] или продукт активированной адсорбции, образуемый катализатором с жидкими или газовыми компонентами, не является трехмерным телом и его нельзя определить химическим анализом. Однако и в этом случае между катализатором и реагирующими веществами имеется химическая связь. [c.73]

После перехода всей масляной фазы в сплошное состояние поступление водной фазы из объема пластической части на поверхность прекращается, зазоры между поверхностными кристаллами комплекса оказываются заполненными масляной фазой, и пластическая часть перестает быть липкой, т. к. при соприкосновении отдельных порций ее между ними не возникает соединяющая их водная прослойка. Дальнейшее комплексообразование без перемешивания происходит очень медленно, т. к. поверхность раздела жидких фаз практически отсутствует. При перемешивании комплексообразование происходит на поверхности пластической части возникающей при ее дроблении. Под действием капиллярных сил и перемешивания небольшие порции пластической части принимают шарообразную форму, и промежуточная структура комплекса-сырца превращается в гранулированную. [c.106]

Рассказ о современных материалах и о роли химии в их разработке и получении можно существенно расширить и дополнить, если рассматривать и классифицировать их по структурному признаку. В твердофазном материаловедении понятие структуры — собирательное название характеристик материалов. Оно может означать как пространственное взаимное расположение атомов или ионов относительно друг друга (кристаллическая или рентгенографическая структура), так и взаимное расположение структурных элементов и фаз в поликристаллическом материале (микроструктура или керамическая структура). Иногда еще говорят о тонкой (реальной) кристаллической структуре, или субструктуре, имея в виду поверхностные и объемные несовершенства типа областей когерентного рассеяния, остаточных микроискажений и дефектов упаковки. Обычно твердые тела делят на две большие группы — кристаллические и некристаллические (аморфные или стеклообразные). Первые характеризуются наличием дальнего порядка в расположении атомов, ионов или молекул, а вторые — отсутствием такового. Согласно современной терминологии стеклом называют все аморфные тела, полученные путем переохлаждения расплава независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в результате постоянного увеличения вязкости механическими свойствами твердых тел. При этом процесс перехода из жидкого в стеклообразное состояние обратим. Промежуточную группу образуют стеклокристаллические материалы, многие из которых уже рассматривались. Это ситаллы, в том числе и шлакоситалл. В группу некристаллических материалов, помимо хорошо всем известных стекол, в последнее время входят аморфные металлы и сплавы переходных металлов с неметаллами. Аморфные металлы можно получать различными методами, но среди них лишь способ быстрой закалки из жидкого состояния имеет пока практическое значение, В настоящее время применяют два основных метода 1) расплющивание капель 2) быстрая закалка расплава на вращающемся металлическом диске или барабане, охлаждаемом до очень низких температур (чаще всего до температуры жидкого азота—196 " С). Аморфные металлические материалы, полученные в виде ленты, называют металлическими стеклами. Для изготовления массовых изделий из аморфных металлов чаще всего применяют метод ударного сжатия при прессовании аморфных порошков. Среди металлических стекол, находящих практическое применение, в первую очередь интересны материалы, сочетающие свойства сверхпроводников с удовлетворительными механическими свойствами, в частности высокой прочностью и определенной степенью деформируемости. Интересно, что и в этой области используют приемы частичной кристаллизации металлических стекол. По сути дела так получают стеклокристаллические материалы с требуемыми меха- [c.157]

Перенос тепловой энергии в многофазных полидисперсных средах происходит через непосредственные контакты между твердыми частицами и через разделяющий их промежуточный слой газа или жидкости. Поэтому при установлении общих закономерностей, определяющих теплопроводность горных пород, необходимо рассматривать такие факторы, как физико-химическая природа твердого вещества породы и насыщающего ее флюида, количественное соотнощение твердого вещества и газообразной или жидкой фаз, взаимное расположение компонентов и фаз и их физико-химическое взаимодействие. Перечисленные факторы при передаче тепла неравнозначны. Опыты, выполненные на упаковках из шариков с весьма различными свойствами (металл, кварц), показали, что физико-химическая природа материала частиц не определяет теплопроводности зернистой среды, так как доля тепла, передаваемого через непосредственный контакт твердых частиц, мала по сравнению с теплом, передаваемым от частицы к частице через промежуточный слой [51]. Таким образом, тепловые свойства промежуточной среды между частицами, в особенности поверхностной фазы, ее количество и пространственное расположение имеют первостепенное значение для теплопроводности горных пород. [c.116]

Различие в характере фазовых превращений этих двух групп объясняется особенностями самого механизма перехода от одной фазы к другой. Фазовые превращения первой группы начинаются на поверхности твердого тела и сразу же приводят к созданию макроскопической поверхности раздела между твердой и жидкой (или парообразной) фазами. В них в каждый момент процесса плавления (или сублимации) участвуют лишь поверхностные атомы или молекулы твердого тела. Фазовые превращения второго рода начинаются в глубине уже существующей фазы, где возникают микроскопические образования — пузырьки пара, капельки жидкости или кристаллики — зародыши новой фазы. Для этих превращений, таким образом, неизбежен переход через промежуточное, микрогетерогенное состояние, обладающее повышенным запасом свободной энергии, по сравнению с начальным и конечным состояниями. Это избыточное количество свободной энергии связано с необходимостью создания множества границ раздела между старой фазой и зародышами новой, суммарная поверхность, а следовательно, и поверхностная энергия которых весьма велики. При фазовых превращениях второй группы должен преодолеваться некоторый энергетический барьер, которого нет в случае фазовых превращений первой группы (рис. 85). [c.427]

Равновесия реакций, устанавливающиеся в быстрых стадиях между одними веществами в поверхностном слое катализатора и другими веществами, находящимися в объемной (газовой или жидкой) фазе, названы адсорбционно-химическими равновесиями [179]. В гетерогенном катализе роль таких веществ в поверхностном слое выполняют промежуточные поверхностные соединения, возникающие в некоторых стадиях. [c.131]

Прн гомогенном катализе, когда катализатор находится в одной фазе (газовой или жидкой) с реагирующими веществами, промежуточное соединение А [Кат может существовать в виде отдельного компонента, который можно обнаружить химическим анализом. При гетерогенном катализе, когда, например, твердый катализатор находится в жидкой или газовой фазе, включающей реагирующие вещества А и В, промежуточное вещество А [Кат] не является трехмерным телом, которое можно определить химическим анализом. А [Кат] в этом случае является лишь поверхностным соединением (продуктом активированной адсорбции). Однако и в этом случае между катализатором и реагирующими веществами происходит электронный или протонный обмен, т. е. имеется химическая валентная связь. Поэтому катализаторы действуют специфично, т. е. избирательно ускоряют одни реакции и не влияют на скорость других. [c.138]

Среди дисперсных систем коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами диаметр распределенных частичек в жидкой фазе коллоидного раствора колеблется от 1 до 100 тр.. Коллоидные растворы могут быть получены двумя различными методами дисперсионным (уменьшением величины частиц более грубых дисперсных систем—суспензий) и конденсационным (увеличением величины частиц истинных растворов, обладающих молекулярной или ионной дисперсией вещества). Коллоидные растворы называются также золями. В отличие от истинных растворов коллоидные растворы являются оптически неоднородными системами, так как световые лучи в них подвергаются светорассеянию этим объясняется опалесценция коллоидных растворов (различные окраски в отраженном и проходящем свете), что служит отличительным признаком коллоидных систем. Так как величина частиц коллоидного раствора одного и того же вещества колеблется в широких пределах, то окраска этих растворов может быть различной. Ввиду исключительно высокой степени дисперсности вещества для коллоидных растворов характерны все явления, происходящие на поверхности раздела двух фаз, особенно процесс поглощения различных веществ на поверхности адсорбция). Одним из продуктов адсорбции из растворов могут быть молекулы растворителя, в частности воды. Коллоидные системы, в которых частички подвергаются поверхностной гидратации небольшим слоем молекул воды, называются гидрофобными (например, кол- лоидные металлы, сульфиды и др.). Гидрофильные коллоиды характеризуются тем, что, помимо поверхностной гидратации, их частицы связывают большое количество молекул воды внутренней. [c.226]

Больщой фундаментальный и прикладной интерес представляют также эффекты смачивания поверхности. Для равновесной конфигурации жидкой фазы на поверхности твердого тела естественно ожидать поверхностной формы для жидкости, отвечающей минимуму энергии. Если энергия поверхности раздела твердое тело — жидкость (7si) велика, жидкость на твердой поверхности будет формировать сферу с минимальной поверхностью (рис. 4.6 а). Если же велика энергия межфазной фаницы твердое тело — пар (7sv), то жидкость будет растекаться по твердой поверхности (рис. 4.6 в). Промежуточный случай изображен на рис. 4.6 б. [c.164]

ЖИДКОСТИ — агрегатное состояние тела промежуточное между твердым и газообразным состояниями. По своей высокой плотности и малой сжимаемости, а также по наличию сильного межмоле-кулярного взаимодействия Ж. близ1 и к твердым телам и существенно отличаются от газов. Наряду с этим, изотропность, текучесть (способность легко изменять внешнюю форму под действием малых нагрузок) приближают их к газам. Вязкость Ж., в отличие от газон, резко падает с повышением температуры. Ж- ограничена со стороны низких температур переходом в твердое или стеклообразное состояние. Для каждого вещества характерна критическая температура, выше которой Ж. не может существовать в равновесии с собстпеиным паром. Под влиянием поверхностною натяжения Ж- стремится приобрести форму шара. Как правило, вещества имеют только одну жидкостную модификацию, за исключением некоторых веществ, для которых наблюдается как нормальная жидкая фаза, так и анизотропные фазы. Это жидкие кристалл , а также гелий, который может находиться в двух жидких фазах. Структура и физические свойства Ж- зависят от химической индивидуальности образующих ее частиц и от характера и интенсивности сил, действующих между ними. В Ж- существует т. наз. ближний порядок , проявляющийся в том, что число окружающих молекул и их взаимное расколожение в среднем для всех молекул одинаково. [c.97]

С твердым телом. На фиг. 81 приведены различшле случаи смачивания твердого тела жидкостью. Из них случай 1 дает представление о полной смачиваемости, случай III — о несмачиваемости И случай II занимает промежуточное положение между ними. Чтобы понять происходящие на границе фаз поверхностные явления, обратимся к точке А чертежа. В этой точке сходятся три вещества твердое 1, жидкое 2 и газообразное 3. Здесь н е действуют по разным направлениям три силы поверхностного натяжения 0-13 — поверхностное натяжение на границе воздух — твердое тело 023 — то же на границе жидкость — воздух и границе твердое тело — жидкость. [c.146]

Граничный слой между жидкой и газовой фазами можно рассматривать как третью фазу со свойствами, промежуточными между свойствами жидкости и газа. В этом слое (пленке) существуют весьма большие градиенты плотности и, как недавно было показано [1], имеются также значительные градиенты молекулярной энергии. Эффективная толщинй поверхностной пленки составляет всего несколько молекул, и именно в этих слоях вещество изменяет свои свойства от свойств жидкости в объеме до свойств газа. [c.405]

В настоящее время можно считать признанным, что гетерогенно-каталитические реакции протекают но нескольким механизмам. Наиболее существенными из них являются поверхностный кислотно-основной через поверхностные комплексы электронный через промежуточные соединения с твердой фазой. Последний механизм, видимо, в жидкой фазе не реализуется, поскольку в этом случае реакщш протекают при температурах, слишком низких для быстрого химического превращения твердого вещества катализатора. [c.50]

При формировании адсорбционно-сольватного слоя из жидкой фазы необходимо, чтобы энергия ММВ соединений, переходящих в слой, значительно превосходила энергию ММВ среды. Согласно правилу выравнивания полярностей Ребиндера, в слое концентрируется вещество, обладающее полярностью, промежуточной между полярностями веществ в ядре и дисперсионной среде раздела фаз. Так, на границе фаз асфальтены — парафины ароматические углеводороды хорошо взаимодействуют с поверхностью ядер ССЕ. Па следующих стадиях происходит рост размеров ССЕ. При достижении необходимой разности плотностей между исходной фазой и ССЕ, последние начинают перемещаться ио системе и формируют межфазный слой — поверхность разрыва — границы разделяющей фазы (подсистемы) со схожими свойствами. Поверхность разрыва представляет собой переходный слой— реальный объект, обладающий объемом. Внутри межфазного слоя в результате его разрушения происходит непрерывное изменение свойств от характерных для дисперсной системы до свойств новой фазы. В зависимости от степени искривления иоверхности ядер ССЕ различают макрогете-рогенные (плоская поверхность) и микрогетерогенные (искривленная поверхность) системы. По мере перехода от макро-гетерогенных систем к микрогетерогенным существенно увеличивается поверхность раздела и роль поверхностных явлений. При увеличении размеров коллоидных частиц происходит уменьшение их межфазной поверхности, в результате часть со- [c.123]

Дальнейшее развитие теории катализа тесно связано с исследованием состояния катализатора во время реакции. Принципы структурного и энергетического соответствия, оставаясь решающими, должны относиться к системе катализатор — реагирующее вещество, сложившейся ко времени достижения стационарного состояния катализатора. Степень окисления поверхностных атомов катализатора, природа лигандов и состав промежуточного координационного комплекса определяют направление реакции и лимитирующие стадии. Решающую роль играют методы определения состояния катализатора и всей системы во время реакции. Одним из таких методов является измерение потенциала (или электропроводности) катализатора во время реакции. Легче всего это сделать в проводящих средах как в жидкой, так и в газовой фазе для гетерогенных и гомогенных катализаторов. В окислительно-восстановительных процессах структурным фактором являются не только размеры кристаллов и параметры решеток, но и кислотно-основные характеристики процессов. Всякая поверхность или комплексное соединение представляют собой кислоту или основание по отношению к реагирующему веществу, а это определяет направленность (ориентацию) и энергию взаимодействия вещества с катализатором. Для реакции каталитической гидрогенизации предложена классификация основных механизмов, основанная на степени воздействия реагирующего вещества на поверхность катализатора, заполненную водородом. В зависимости от природы гидрируемого вещества в реакции участвуют различные формы водорода. При этом поверхность во время реакции псевдооднородна, а энергия активации— величина постоянная и зависящая от потенциала поверхности (или раствора). Несмотря на локальный характер взаимодействия, поверхность в реакционном отношении однородна и скорость реакции подчиняется уравнению Лэнгмюра — Хиншельвуда, причем возможно как взаимное вытеснение адсорбирующихся веществ, так и синергизм, т. е. увеличение адсорбции БОДОрОДЗ ПрИ адсорбции непредельного вещества. Таким образом, созданы основы теории каталитической гидрогенизации и возможность оптимизации катализаторов по объективным признакам. Эта теория является продолжением и развитием теории Баландина. [c.144]

IpH . 37). Благодаря этому они могут образовыЁать неустойчивые поверхностные промежуточные соеди- нения с веществами жидкой или газовой фазы, т. е, на этих участках поверхности идет химическая реакция. [c.108]

Научные работы посвящены разработке теории смачивания расплавленными металлами поверхности твердых тел (металлов, сплавов, оксидов, карбидов, боридов). Изучал поверхностные свойства чистых металлов и бинарных металлических систем в широких температурных пределах. Исследовал термодинамические свойства литых жидких сплавов, твердых растворов металлов, кнтерметал-лических соединений. Построил диаграммы состояния многих двойных и тройных металлических систем, изучил кинетику смачивания н растекания металлических расплавов по поверхности твердых тел, кинетику и механизм контактного взаимодействия твердых металлов с металлическими расплавами, кинетику роста промежуточных фаз на контактной границе, кинетику и механизм спекания в присутствии жидкой фазы. [82] [c.185]

Очистка забоя от конденсата может осуществляться периодической закачкой сухого газа. При этом часть конденсата оттесняется в глубь пласта, а часть переходит в газовую фазу. Закачка в ПЗП обогащенного пропан-бутановой фракцией газа приводит к значительному увеличению насыщенности пор пласта выпавшим конденсатом, снижению поверхностного натяжения на границе раздела газ — конденсат и приобретению гидродинамической подвижности жидкой фазы за счет растворения в ней промежуточных компонентов и закачиваемого в пласт обогащенного газа. Успешный опыт закачки сухого газа имеется на Вуктыльском и Опошнянском газоконденсатных месторождениях. [c.566]

Обратимся к гетерогенному катализу и посмотрим, какие представления развиты в этой области. Теперь уже никто не сомневается в том, что химическому превращению молекул предшествует адсорбция их на поверхности раздела двух фаз, нанример твердой (кристаллической) и газообразной. После завершения собственно химической реакции следует выделение продукта реакции в газовую фазу— десорбция. Эти два процесса могут быть очень точно измерены, и именно эти измерения позволяют проследить за кинетикой реакции. О процессах, протекающих на поверхности, судят по изменению концентрации компонентов реакции в газовой (или жидкой) фазе. Однако из самых общих соображений можно предположить, что молекулы, сталкиваясь с поверхностными атомами, образуют промежуточные соединения или неустойчивые комплексы. Структура комплексов может быть самой разнообразной, но одно ясно — электронную перестройку будут претерпевать те участки адсорбированных молекул, которые входят в непосредственный контакт с атомами поверхности, так как радиус действия химических сил по порядку величины сравним с размерами атомов. По предложению академика А. А. Баландина (1928) эти контактирующие части называют мультинлетами . На рис. 4 приведены некоторые из предполагаемых механизмов перестройки атомных структур, входящих в мульти-плеты. Атомы и химические связи мультиплета заключе- [c.44]

Фазовые превращения в консистентных смазках. Консистентные смазки могут находиться в различных коллоидных состояниях— от гетерогенных дисперсий кристаллических мыл при более низких температурах до гомогенных изотропных расплавов при соответствующих высоких температурах. При промежуточных температурах мыльные консистентные смазки могут переходить в различные модификации, обусловленные изменением кристаллического состояния мыла и переходом его из твердокристаллических в жидкокристаллические формы. Однако коллоидное состояние загущенной мылом консистентной смазки, соответствующее определенному интервалу температур, зависит не только от полиморфных превращений мыл, но и от формы и размеров дисперсных частиц мыла, условий взаимодействия между частицами, степени растворимости данного мыла в данной жидкой среде, содержания воды в виде самостоятельной фазы, присутствия различных поверхностно-активных веществ. Последние могут к тому же непосредственно влиять на фазовое состояние диспергированных в смазках мыл, изменяя их кристаллическое строение и температуру фазовых переходов. Поэтому температуры фазовых переходов мыл, диспергированных в консистентных смазках, и переходы их дисперсий в новое коллоидное состояние не могут быть просто предсказаны на основании уже известных температур фазовых превращений сухих мыл, а свойства консистентных смазок в различных коллоидных состояниях не могут быть объяснены только особенностями кристаллического строения и свойствами мыл в соответствующих мезаморфных фазах. [c.56]

Если процесс взаимодействия твердой и жидкой фаз протекает стационарно (при постоянной разности химических потенциалов Л(х компонентов в обеих фазах), уменьшение межфазногоповерхностного натяжения прямо пропорционально А л [ИЗ]. Отсюда следует, что в системах, в которых компоненты твердого тела ограниченно растворимы в жидкости, а жидкость совершенно нерастворима в твердой фазе, на кривой Отж = f(0 ( — время контакта фаз) должен быть минимум. Если же на поверхности раздела фаз образуются химические соединения с точкой плавления выше температуры контакта, то реализуется только начальный участок этой кривой дальнейшие изменения межфазного поверхностного натяжения резко тормозятся, так как диффузия компонентов через промежуточный слой твердой прослойки протекает весьма медленно [3, 113]. [c.82]

Гяркинс указывает на существование шести разных типов поверхностных пленок. Рассматривая газообразные и парообразно-растянутые пленки Адама как один тип, он далее различает два типа жидких пленок (жидко-растянутая фаза Адама и особая промежуточная жидкая фаза) и три типа конденсированных пленок (жидко-конденсированная фаза, сверхтекучая фаза с очень малой сжимаемостью и твердо-конденсированная фаза). [c.276]

Введение. Катализ гетерогенный — изменение скорости реакции под воздействием катализатора, образующего самостоятельную фазу (отделенную от реагирующей системы границей раздела). Наиболее распространены случаи ускорения твердыми катализаторами реакций в газовой или жидкой фазах. При К. г., как и во всех прочих каталитич. процессах, изменение скорости реакции связано с промежуточным химич. взаимодействием реагирующих веществ с катализатором, вызывающим изменение реакционного пути. Для твердых катализаторов промен уточное химич. взаимодействие ограничивается поверхностью катализатора и но приводит к образовапию промежуточных соединений в форме отде.льных фаз. Это по-перхностное взаимодействие обычно отождествляют с хомосорбцней, предполагая, что адсорбируемые молекулы связываются с поверхностными атомами катализатора силами химич. связи. [c.232]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология