Термодинамика межфазных явлений

Термодинамика межфазных явлений 245 [c.245]

Термодинамика межфазных явлений [c.245]

Термодинамика межфазных явлений 11 [c.11]

При анализе электрохимических систем чаще всего используют одну из фундаментальных областей электрохимии — термодинамику — макроскопическую науку, позволяющую избежать описания на микроскопическом, молекулярном уровне поведения и свойств равновесных систем. Непосредственно измеряемые в эксперименте такие макроскопические параметры, как поверхностное натяжение, потенциал, заряд, емкость двойного слоя и другие являются макроскопическим откликом на молекулярные процессы, происходящие на межфазной границе. В равновесии они связаны между собой фундаментальными термодинамическими соотношениями, которые и представ в этой главе. Прежде чем перейти к краткому изложению существующих в настоящее время представлений о строении двойного электрического слоя (ДЭС), проведем термодинамический анализ межфазных явлений и предложим альтернативные пути термодинамического решения некоторых аспектов свойств межфазных границ вообще, а затем конкретизируем их на отдельных частных случаях. [c.245]

Кратко резюмируя изложенные теории, можно прийти к заключению, 4Td наиболее правильное представление об адгезии дают молекулярная теория и термодинамика межфазных явлений. [c.67]

Для описания эффектов третьего уровня используют методы механики мелкомасштабных течений около кристалла, термодинамики поверхностных явлений, различные теории межфазного переноса. [c.12]

Основу описания эффектов третьего уровня составляют методы механики мелкомасштабных течений около включения дисперсной фазы, термодинамика поверхностных явлений, методы описания равновесия многокомпонентных систем, различные теории межфазного переноса. [c.44]

Построение детализированной связной диаграммы Е-фазы с подробным учетом всех ее физико-химических особенностей является сложной задачей из-за недостаточной изученности термодинамики поверхностных явлений [6]. Поэтому диаграммное представление процессов на границе раздела фаз в настоящей работе будет ограничено только отображением межфазных переходных потоков совместно с условиями равновесия на межфазной границе. [c.143]

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]

Термодинамика поверхностных явлений рассматривает также возникновение и рост частиц новой фазы. Для многокомпонентных систем большое значение приобретают эффекты, связанные с изменением концентраций компонентов в поверхностном слое (адсорбционные явления). В однокомпонентных системах этому отвечает изменение плотности в объеме и в поверхностном слое. Рассмотрим определение термодинамических величин, относящихся к поверхностному слою. При переходе через межфазную границу средние значения молекулярных свойств вещества изменяются весьма сложным образом. Локальные значения плотности, удельной энтропии, энергии и других величин в принципе можно выразить через молекулярные свойства методами статистической термодинамики. Но это до сих пор еще не сделано. Их не удается непосредственно измерить с помощью макроскопического опыта,, так как толщина поверхностного слоя на границе раздела фаз имеет молекулярные размеры (порядка диаметра молекулы). Поэтому строение [c.207]

Следует отметить, что во многих библиографических источниках адгезия не рассматривается на молекулярном уровне. Вместе с тем очевидно, что с физической точки зрения молекулярная теория дает наиболее правильное представление о межфазных явлениях и хорошо коррелирует с термодинамикой. С этих позиций адгезия может рассматриваться как частный случай адсорбции, поскольку образование молекулярных связей на границе раздела и переход на границу раздела макромолекул полимера из объема - явление, типичное для адсорбции. [c.65]

В программе Гиббса имеется четвертая характерная черта, которая позволила ему применить строгую термодинамику к межфазным поверхностям, в частности к жидким. Это — концепция разделяющей поверхности . При обсуждении поверхностных явлений Гиббс придерживался строгого рассмотрения внутренней неоднородности поверхностной области настолько, насколько это было возможно в то время. Он понимал, что для всех обычных поверхностей (т. е. далеких от критической области) градиент концентрации является резким в масштабах, наблюдаемых в лаборатории. В то же время он понимал, что градиент должен существовать в областях, которые не меньше, чем расстояние между молекулами, и что, в общем, толщина межфазной области будет больше, чем это расстояние. [c.65]

Теперь рассмотрим две соприкасающиеся однокомпонентные не смешивающиеся между собой жидкие фазы т и п. В этом случае происходит взаимная индукция фаз и возникновение межфазного потенциала двух поляризованных жидкостей как за счет собственного (внутреннего) поля, так и вследствие индукции соседней фазы. Пусть первая из них натекает на вторую так, что ее поверхность увеличивается на (10,гп, площадь свободной поверхности фазы п соответственно уменьшается на величину ёПп, равную по абсолютной величине йПт- Поверхность контакта фаз обозначим через Отп- Для каждой из этих фаз по отдельности можно записать объединенный первый и второй законы термодинамики с учетом поверхностных явлений в виде [c.15]

В книге подробно освещены вопросы применения экстракции, изложены термодинамика и кинетика экстракции, а также наиболее важные вопросы массопередачи, в том числе осложненной межфазны-ми явлениями, рассмотрены вопросы аппаратурного оформления, математического моделирования и оптимизации. [c.2]

Восемнадцатое издание во многих отношениях принципиально отличается от всех предыдущих. Это касается прежде всего ряда вводных разделов, которые получили вполне современную теоретическую основу. Так, механизмы многих реакций здесь обсуждаются в рамках концепции граничных орбиталей и термодинамики процессов. По-новому трактуются взаимосвязи между реакционной способностью и сольватацией реагентов, механизмы и классификация перегруппировок и реакций циклоприсоединения. В ряде разделов подчеркивается важность явлений винилогии и межфазного катализа. [c.5]

Рассмотрению свойств дисперсных систем, закономерностей их образования, условий существования и изменения под действием различных факторов посвящены многие специальные монографии и курсы коллоидной химии, из которых необходимо выделить фундаментальные труды [2—14]. Эти труды внесли крупный вклад в разработку современных представлений о дисперсном состоянии вещества, в учение о термодинамике поверхностных и электроповерхностных явлений, механизме адсорбции, свойствах граничных межфазных слоев и т. д. [c.7]

Вначале предлагается по следовательно е изложение нового термодинамического подхода вообще к межфазным явлениям путем обобщения метода термодинамических потенциалов Гиббса на молекулярные переменные. Центральной идеей такого подхода является дополнение фундаментального уравнения Гиббса новым членом — работой поляризации частиц, составляющих систему контактирующих между собой фаз. Классическая термодинамика не содержит представлений о молекулах и их взаимодействиях, что и обеспечргеает ей универсальность — в этом ее сильная сторона, в то же время и ее слабость по сравнению со статистической механикой, в которой характеристики частиц задаются на микроуровне. Привлечение в традиционную термодинамику заимствованных из электростатики параметров, связанных с поляризацией системы, позволило описать макроскопические свойства межфазных границ (поверхностное натяжение, потенциал, заряд, емкость двойного слоя и др.) через молекулярные константы. [c.5]

В заключение отметим, что объединенное уравнение первого и второго законов термодинамики, дополненное электростатической работой, вызванной поляризацией поверхностного слоя двух контактирующих жидких фаз, позволяет построить молекулярную термодинамику поверхностных явлений получить обобщенное уравнение электрокапиллярности (см. (1.14), следствия из которого дают возможность определить поверхностный скачок потенциала на границе жидкость - газ (1.25, 1.26), жидкостной потенциал (1.37), уравнение эл ектр окапил лярно сти (1.43), выражение для величины дифференциальной емкости двойного электрического слоя границы металл - раствор (1.46), смещение потенциала электрокапиллярного максимума (1.53) и многое другое. Все эти соотношения непротиворечиво описывают зависимость поверхностных натяжения и заряда, емкости двойного слоя, скачка потенциала на межфазной границе от таких индивидуальных параметров жидкости, как поляризуемость, дипольный момент, показатель преломления, количество молекул в единице объема, которые ранее или вовсе не учитывались или им придавали второстепенную роль. Эвристическая ценность данного исследования на этом не исчерпывается, поскольку приведенные соотношения открывают широкую перспективу для дальнейших исследований межфазных процессов. [c.30]

Отдельным разделом Ф. х., базирующимся на хим. термодинамике, является учение о поверхностных явлениях и адсорбции, обобщающее данные о св-вах межфазных границ и равновесных процессах в гетерогенных системах. Поверхностные явления составляют И предмет коллоидной химии, к-рая имеет дело прежое всего с проявлениями поверхностных явлений у дисперсных систем. [c.93]

Что касается неравновесной термодинамики капиллярных систем, то здесь поле исследований только недавно было расширено за область применимости линейной теории [6]. Перед этим Дефэй с сотрудниками [7, 8 ] посвятили значительную по объему работу динамическому поверхностному натяжению и показали, что трудности, возникающие, когда поверхностные явления рассматриваются вне равновесия, обусловлены неавтоном-ностью поверхности в поверхностной модели Гиббса. Недавно Бедо и др. [9], Ковак [10], Келен и Барановский [11 ] привели выражение для производства энтропии межфазных систем. Хаазе [12] вычислил производство энтропии для многофазных электрохимических систем в области применимости линейных феноменологических законов. [c.302]

В работе на основе методов механики гетерогенных сред и неравновесной термодинамики получено выражение для термодинамической движущей силы, учитывающей коллоидно-химические явления в межфазной области и, в частности, образование ДМС и пленок. Предложен способ вычисления разности давлений в фазах и в пленке, толщины последней, коэффициентов диффузии в ней, а также такой структурной характеристики пленки, как порозность изучена динамика диффузионных пофаничных слоев и пленок установлено, что диффузионное сопротивление в пористых пленках изменяется со временем, как правило, проходя через максимум. Предложен физический механизм этого явления. [c.56]

Носков Б. А., Кочурова Н. И. Капиллярные волны на межфазной границе растворов поверхностно-активных веществ И Вопросы термодинамики гетерогенных систем и теории поверхностных явлений.— Л. Изд-во ЛГУ, 1985,- Вып. 7.- С. 178-212. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология