Краевой угол

Рис. -23. Поверхностные натяжения и краевой угол смачивания в системе нефть—вода — горная порода

Когда краевой угол 0 равен О, работа притяжения на поверхности раздела жидкость — твердое тело становится равной 7 , т. е. она представляет величину механического взаимодействия между молекулами жидкости одной и той же природы. Это—предельный случай полного смачивания. [c.331]

Типичные изотермы смачивающих пленок боды изображены на рис. 1.6, где по оси абсцисс отложено расклинивающее давление пленки П, а по оси ординат — ее толщина /г. Кривая 1 относится к пленке воды на гидрофильной, полностью смачиваемой поверхности, а кривая 3 отвечает неполному смачиванию, когда объемная жидкость образует с пленкой конечный краевой угол. Кривая 2, в зависимости от площади под изотермой в области П<0, характеризует либо полное, либо неполное смачивание. Вид изотермы П(/1) определяется вкладом различных составляющих поверхностных сил молекулярных, [c.16]

Схема, иллюстрирующая явление смачивания твердого тела жидкостью (ф краевой угол смачивания) [c.45]

Рассмотрение теории смачивания начнем с определения понятия краевого угла 0о. В состоянии равновесия краевой угол определяется в точке пересечения с подложкой продолжения невозмущенного поверхностными силами профиля капли или мениска (рис. 13.1, кривая 1). [c.211]

На форму капли оказывают влияние не только поверхностные, нон гравитационные силы. При большой разности плотностей смачивающих жидкостей форма капли под воздействием выталкивающей силы сильно отличается от сферической. В этом случае краевой угол не может служить объективным показателем смачивания. Однако влияние выталкивающей силы велико только для капель большого размера. Для капель радиусом 0,39—0,60 мм краевой угол смачивания даже на воздухе, где разность плотностей гораздо больше, чем в условиях избирательного смачивания, практически не зависит от размера капель [64]. В результате теоретических и экспериментальных исследований кинетики растекания капли найдено [208], что влиянием гравитационной силы можно пренебречь, если линейный размер капли [c.166]

О — угол (рад), краевой угол (рад) [c.7]

Анализ изотерм П(/г) для ос-пленок воды на поверхности кварца показал, что приближенно они следуют экспоненциальной зависимости (1.1) [47]. При этом параметр К для пленок на подложках из стекла, кварцы и слюды сохраняет примерно то же значение, что и для симметричных водных прослоек (1-ьЗ) 10 " Н/см2, но длина корреляции I выше, составляя до 10 нм для наиболее гидрофильных поверхностей и снижаясь до 1 нм при уменьшении степени гидрофильности. Повышение температуры приводит, главным образом, к падению значений I от 3,3 нм — при 20 °С до 0,8 нм — при 40 °С для пленок на слюде. Для почти гидрофобной поверхности пиролитического углерода (краевой угол 0 = 72°) меняется, как и в случае симметричных прослоек, знак параметра К —2-10 Н/см ) прп сохранении обычного порядка значений / = 0,7 нм. [c.18]

Краевой угол воды по отношению к парафину равен 105° действительно, вода практически не смачивает парафин. [c.331]

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]

На рис. 4.2 показаны зависимости глубины пропитки торфа растворами ПАВ от времени. Линейность графиков /г(Ут) в начальный период свидетельствует о том, что в ходе пропитки остаются постоянными значения поверхностного натяжения на границе жидкость — газ, вязкость смачивающей жидкости, краевой угол и эффективный радиус пор в торфе. Скорость же процесса, характеризуемая величиной коэффициента впитывания К, интенсивно возрастает с увеличением концентрации растворов АПАВ и НПАВ. Однако этот рост прекращается при концентрации растворов АПАВ и НПАВ, близкой к выходу на плато изотерм адсорбции (С=1—2%) [227]. Кроме того, следует также обратить внимание на отклонение от линейности графиков Л(Ут) с течением времени. Это явление, связанное с адсорбцией [c.70]

Ф — приведенный объем Ф — краевой угол смачивания [c.14]

Отсюда следует, что величина краевого угла определяется соотношением между адгезией жидкости к твердому телу и когезией самой жидкости, равной 2yLv. Краевой угол будет равен нулю, когда адгезия жидкостн к твердому телу равна или больше когезии самой жидкости. Краевой угол в 180" практически невозможен. [c.191]

Исследования показали [225], что коэффициент впитывания дистиллированной воды в крошкообразный торф с влажностью ш=10ч-15% невелик и составляет 10 —10 мм/с / . Аналогичные результаты получены при изучении смачиваемости отдельных фракций торфа, торфяно-болотных почв с содержанием минеральных-веществ до 40%. В процессах смачивания торфа водой основной характеристикой является краевой угол [226]. [c.70]

Как видно из этого выражения, при постоянстве параметров изотермы краевой угол капли 6о уменьшается при уменьшении ее размеров, сопровождающемся ростом отрицательного капиллярного давления. Такой эффект был, в частности, обнаружен экспериментально в работе [558] для капель во,п1ы диаметром менее 3 мм. [c.214]

Так как поверхностное натяжение целиком определяется природой разделяемой смеси, то при подборе материала насадки следует стремиться к тому, чтобы зависящий от природы материала краевой угол смачивания был как можно меньше. В табл. 5 [c.47]

В соответствии с уравнением Лапласа [297] на основании геометрических соображений, которые здесь не приводятся, для жидкости, полностью смачивающей твердые частицы (краевой угол смачивания б равен нулю), можно написать уравнение [c.269]

Класс веществ Материал Средняя высота выступов шероховатости, мкм Краевой угол смачивания ф, ° эрг/см [c.47]

Р — коэффициент объемного расширения газа. К краевой угол смачивания жидкостью поверхности твердого тела [c.5]

ЧТО возможно только в случае, когда краевой угол р = 0. При конечных значениях р < л/2 возникают условия неполного смачивания, а при р > л /2 — отсутствия смачивания поверхности, при- водящие к образованию на твердой поверхности капель. [c.119]

Результаты измерений (см. рис. 12) показывают, что в начальный момент времени краевые углы мало отличаются друг от друга, однако отличие превышает ошибку измерения, составляющую в наших опытах 5%. В начальный момент краевой угол смачивания тем меньше, чем больше содержание порфиринов в углеводородной жидкости. С течением времени происходит инверсия смачивания. При малом содержании порфиринов в асфальтенах явно выражена тенденция к выполаживанию кривых 3 и 4. При большом содержании порфиринов (кривая /) краевой угол продолжает увеличи- [c.166]

Физико-химическую сторону процесса характеризуют два параметра поверхностное натяжение на границах раздела нефть — вытесняющая вода, нефть — погребенная вода и краевой угол избирательного смачивания в системе нефть — вода — порода. [c.177]

Другое важное свойство жидкой фазы связано со смачиванием. Когда жидкая фаза находится в контакте с твердой фазой (например, со стенкой канала) и является смежной с другой фазой, которая также находится в контакте со стенкой, у стенки существует тройная граница раздела, и угол, образуемый у этой границы раздела границами раздела жидкость — газ и жидкость — твердое тело, известен как краевой угол. Краевой угол зависит от соответствующих энергий поверхностного натяжения (жидкость — текучая среда, текучая среда — твердое тело, жидкость — твердое тело), и для большинства систем он меньше 90 . Таким образом, жидкая фаза имеет тенденцию смачивать поверхность. Конечно, бывают исключения поверхность может быть специально обработана гидрофобизатором (как это делается при капельной конденсации) или краевой угол по своей природе может быть больше 90° (как, например, в случае соприкосновения ртути и поверхности стекла). Хотя жидкости вообще более сжимаемы, чем твердые тела, их сжимаемость такова, что на практике, как правило, ее можно не принимать в расчет. [c.176]

С разрушением особой структуры граничных слоев связан также и известный эффект ухудшения смачивания при повышении температуры [562]. На рис. 13.5 приводятся результаты расчетов изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок водного 10 М раствора КС1 с добавками ионогенных ПАВ. Для молекулярных сил принята та же константа А для структурных сил — экспонента IIs= sexp(—/i/Я-), где С = = 10 Н/см и А,=0,25 нм. Исходной, без добавок ПАВ, является изотерма, показанная кривой 6. Потенциалы поверхностей кварца (ii)i) и пленки (ij]2) принимали в этом случае равными —100 мВ и —25 мВ, соответственно. Расчеты по уравнению (13.3) приводят к значению 0о = 8° (см. рис. 13.4). Влияние добавок ПАВ сводилось в проведенных расчетах к изменению потенциала вследствие адсорбции ПАВ на поверхности пленка— газ. Адсорбция анионоактивного ПАВ, повышающая отрицательный потенциал ifi2, приводила к улучшению смачивания. Так, при il]2= —35 мВ рассчитанный краевой угол уменьшается до 7°, а при 11)2 = —45 мВ—до 5°. Дальнейший рост i 52 (кривые 1—<3) обеспечивает уже полное смачивание поверхности кварца. Если же на поверхности пленки адсорбируется катионоактивный ПАВ, заряжающий поверхность пленка — газ положительно (г1)2=+Ю0 мВ), в то время как поверхность подложки остается заряженной отрицательно, краевой угол растет до 28° в связи с тем, что электростатические силы вызывают притяжение поверхностей пленки (Пе<0). Полученные результаты находятся в хорошем согласии с результатами прямых измерений краевых углов растворов КС1 с добавками анионоактивного натрийдодецилсульфата и катионоактивного цетилтриметиламмонийбромида [563]. [c.220]

Изложенный способ определения краевого угла неприменим Б двух случаях. Значения 6о нельзя определить в узких щелях, где поля поверхностных сил перекрываются и облдсть постоянной кривизны мениска отсутствует. Расчеты равновесия капиллярной жидкости и пленок требуют здесь применения другого подхода [555]. В особом рассмотрении нуждаются и такие случаи полного смачивания, когда продолжение мениска не пересекает подложку (рис. 13.1, кривая 3) и краевой угол не образуется. [c.212]

В том случае, когда краевой угол образуется (Эо О), значение Рк можно выразить через созОо- В случае плоской щели, который здесь рассматривается, [c.212]

Очевидно, адсорбция породой различного количества асфальтенов приводит не только к различной степени гидрофобности породы, но и к различным свойствам граничного слоя нефти. Следовательно, будет меняться в определенной степени и характер вытеснения. Поэтому следует остановиться на исследованиях Н. Н. Таирова и М. М. Кусакова [175], которые показали, что при изменении давления в системе углеводородная жидкость—вода— кварц, создаваемого метаном, меняется краевой угол смачивания кварца углеводородной жидкостью. [c.177]

Раньше считалось, что гистерезис краевого угла вызван только неровностями поверхности или ее химической неоднородностью— наличием участков с разными равновесными краевыми углами. Рассмотрение механической устойчивости переходной зоны показало, что гистерезис возможен и на гладкой однородной поверхности. При этом значения 0л и 0 могут быть также определены на основании изотерм расклинивающего давления П(/г)[556]. Для изотерм типа I на рис. 13.3 значения 0д лежат между 0о и 90°, а значения 0/ близки к О, так как краевой угол образуется с метастабильноп -пленкой, формирующейся за отступающим мениском. [c.221]

Механизм образования дисперсной фазы является объектом многочисленных исследований. В 1906—1907 гг. Лохштейн разработал теоретическую модель образования капли при капельном режиме диспергирования. Модель образования капли по Лохштейну приведена на рис. 14.1. Образование канли происходит таким образом, что краевой угол 0 в момент отделения капли равен краевому углу остающейся в отверстии перфорации верхушки капли. Графики, приведенные на рис. 14.2 и 14.3, позволяют вычислить без- [c.282]

Исследование избирательного смачивания кварца изоконцент-рированными растворами асфальтенов, имеющих различное содержание металлопорфириновых комплексов, указывает на происходящую со временем инверсию смачивания, наибольшее гидрофо-бизирующее действие на поверхность кварца, смоченного водой, оказывают растворы асфальтенов с большим содержанием металлопорфириновых комплексов (рис. 12), тогда как для асфальтенов, лишенных их, краевой угол избирательного смачивания практически постоянный, не зависящий от концентрации асфальтенов в бензоле (рис. 13). [c.33]

Для ускорения флотации применяют ряд технологических приемов. Через смесь твердого измельченного материала с водой пропускают снизу мелкими пузырьками воздух. На границе каждого пузырька с водой происходят уже рассмотренные явления (см. на рис. 6). В результате пузырьки, поднимаясь в воде, захватывают с собой гидрофобные частицы. Чем больше несмачивае-мость (гидрофобпость) частиц минерала и краевой угол 0, тем больше периметр прилипания пузырька воздуха к частице и вероятность ее всплывания. Это видно из уравнения, характеризующего работу адгезии минерал — воз- [c.14]

Медаино в 12) разработана модель, которая учитывает смачиваемость поверхности через краевой угол Р и геометрическую форму впадины через угол при ее вершине ф. Согласно модели рассматривается коническая впадина, которая затапливается перемещающимся фронтом жидкости (рис, 5, а). При движении жидкости во впадине граиица раздела принимает форму зародыша пара е радиусом г (рис. 5, б), ( охранение объема пара обусловливает зависимость г от Р и ф (рис. 5, ). Эта модель полезна, поскольку, если размер активных центров на поверхности известен для одной жидкости, можно получить эквивалентную величину г для других жидкостей с различными краевыми углами. [c.367]

Курс коллоидной химии 1984 (1984) -- [ c.55 , c.230 ]

Курс коллоидной химии 1995 (1995) -- [ c.59 , c.252 ]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.285 ]

Лабораторный практикум по теоретической электрохимии (1979) -- [ c.186 ]

Физическая и коллоидная химия (1988) -- [ c.178 ]

Руководство по газовой хроматографии (1969) -- [ c.94 , c.95 ]

Курс коллоидной химии (1976) -- [ c.153 ]

Тепло- и массообмен Теплотехнический эксперимент (1982) -- [ c.85 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.78 ]

Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры (1979) -- [ c.17 ]

Химия Краткий словарь (2002) -- [ c.172 ]

Химия коллоидных и аморфных веществ (1948) -- [ c.54 , c.58 ]

Основы адгезии полимеров (1974) -- [ c.0 ]

Теоретические основы типовых процессов химической технологии (1977) -- [ c.317 , c.431 ]

Курс коллоидной химии (1984) -- [ c.55 , c.230 ]

Физическая химия поверхностей (1979) -- [ c.273 , c.282 ]

Коллоидная химия (1959) -- [ c.78 ]

Руководство по газовой хроматографии (1969) -- [ c.94 , c.95 ]

Адгезия жидкости и смачивания (1974) -- [ c.0 , c.17 , c.75 ]

Теоретическая электрохимия Издание 3 (1975) -- [ c.272 , c.273 ]

Конструкционные свойства пластмасс (1967) -- [ c.274 , c.297 ]

Экстрагирование из твердых материалов (1983) -- [ c.116 ]

Физико-химия коллоидов (1948) -- [ c.101 ]

Вода в полимерах (1984) -- [ c.0 ]

Курс коллоидной химии Поверхностные явления и дисперсные системы (1989) -- [ c.82 ]

Учение о коллоидах Издание 3 (1948) -- [ c.187 ]

Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 3 (1952) -- [ c.105 , c.114 ]

Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 4 (1961) -- [ c.125 , c.135 ]

Краткий курс коллойдной химии (1958) -- [ c.100 ]

Переработка полимеров (1965) -- [ c.170 , c.432 ]

Физическая химия Том 1 Издание 4 (1935) -- [ c.178 ]

Электрохимия металлов и адсорбция (1966) -- [ c.13 , c.15 , c.16 , c.23 , c.75 ]

Физическая биохимия (1949) -- [ c.241 , c.242 ]

Конструкционные свойства пластмасс (1967) -- [ c.274 , c.297 ]

Химия и технология синтетических моющих средств Издание 2 (1971) -- [ c.29 , c.30 , c.402 , c.403 ]

Поверхностно-активные вещества (1953) -- [ c.250 , c.255 ]

Синтетические моющие и очищающие средства (1960) -- [ c.45 ]

Руководство по газовой хроматографии (1969) -- [ c.94 , c.95 ]

Теплопередача Издание 3 (1975) -- [ c.264 , c.297 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология