Коэффициент энергией смачивания

Для системы вода — твердый нафталин при 25 °С получены следующие данные краевой угол — 90 поверхностное натяжение и поверхностная энергия воды — 72 и 200 эрг/см соответственно энергия адгезии воды к нафталину — 290 эрг/см . Рассчитайте а) энергию смачивания 1 см поверхности кристаллов нафталина водой, б) работу адгезии воды к нафталину, в) адгезионное натяжение воды на нафталине и г) коэффициент растекания воды на нафталине. Адсорбцией паров воды на твердом нафталине во всех этих случаях можно пренебречь. Далее, д) начертите изотерму адсорбции воды на нафталине, обратив особое внимание на область Р(Р° от 0,3 до 1,0 Отразите основные особенности изотермы адсорбции для рассматриваемой системы. [c.292]

Величину коэффициента растекания можно связать с энергией смачивания (адгезии). Если в уравнение (V,23) подставить фор- [c.140]

В соответствии с формулой (V, 28) коэффициент растекания есть разность между энергией смачивания и поверхностным натяжением жидкости на границе с воздухом. [c.141]

Результаты этих исследований, даны на рис. V, 3. С увеличением концентрации реагента от 10 до 10 з моль/л поверхностное натяжение жидкости уменьшается (кривая /) и растет энергия смачивания (кривые 2, 2"). Как следствие этого, наблюдается увеличение коэффициента растекания (кривые 3, 3"). [c.141]

Влияние природы взаимодействующих компонентов иногда выражают через коэффициенты поверхностного натяжения о на границах Т—Ж, Ж—Т, Т—Т, а также угол смачивания 9с, выражающий степень лиофильности. Смачивание твердой поверхности носителя жидкостью (раствором) происходит при всех методах пропитки. Условия смачивания [32] могут быть определены энергетическими соотношениями в системе, т. е. величинами свободной энергии на межфазных поверхностях и соотношением между силами адгезии и когезии [81]. [c.132]

С водой и поэтому при смачивании их водой выделение тепла наибольшее. Гидрофобные же порошки (уголь, графит и металлы) имеют наименьшую поверхностную энергию на границе с гексаном, поэтому гексан дает наибольшую теплоту смачивания. Коэффициент фильности не зависит от дисперсности порошка, если она одинакова при смачивании обеими исследуемыми жидкостями. Для гидрофильной поверхности Р > 1, для гидрофобной Р < 1 (табл. 10). [c.115]

Существует определенная зависимость между количеством выделенной при смачивании энергии и площадью внешней поверхности активных углей. Для углей этот коэффициент равен [c.82]

При очистке материалов, характеризующихся низкой величиной поверхностной энергии, коэффициент растекания не имеет решающего значения, поскольку в процессе стирки не наступает самопроизвольного смачивания, как это наблюдается для некоторых гидрофильных волокон. Иначе говоря, для гидрофобных поверхностей специфическое влияние ПАВ сказывается, главным образом, на коалесценции, потому что отрыв частиц загрязнений происходит благодаря механическим воздействиям. Такое отделение капелек масла от подложки требует сравнительно малых затрат энергии, равных приблизительно работе образования новой поверхности жидкости ( ЪО эрг см ). [c.132]

Процесс диспергирования характеризуется большой энергоемкостью Осуществляют его в специальных аппаратах-диспергаторах (валковые машины, шаровые мельницы, бисерные диспергаторы и др) В них создаются усилия давления и сдвига, под влиянием которых и протекают описанные выше процессы Однако коэффициент использования энергии при таком механическом диспергировании исключительно мал Подавляющая часть энергии переходит в тепловую и рассеивается в окружающую среду или отводится охлаждающей водой Между тем при рассмотрении элементарных процессов, происходящих на поверхности при взаимодействии пигмента с олигомером (смачивание, адсорбция), бы по установлено, что они протекают с выделением тепла Очевидно, механическая энергия тратится на разрушение коагуляционных и флокуляционных структур пигментов, а также надмолекулярных структур олигомеров (полимеров) Для снижения энергозатрат наиболее эффективно использование микронизированных пигментов с модифицированной поверхностью, которые легко диспергируются в разбавленных растворах олигомеров при энергичном перемешивании Однако промышленностью эти пигменты выпускаются в ограниченном ассортименте [c.365]

Для системы вода —графит получены следующие данные энергия адгезии при 25 °С равна 280 эрг/см , поверхностное натяжение воды при 20 25 и 30 °С составляет 72,8 72,0 и 71,2 эрг/см соответственно краевой угол при 25 °С равен 90°. Рассчитайте для 25 °С а) теплоту смачивания графита водой б) адгезионное натяжение воды и графита в) работу адгезии в системе вода — графит и г) коэффициент растекания воды на графите. [c.291]

При определении смачивания поверхности очень полезным выражением является коэффициент растекания. Если жидкость растекается на поверхности твердого тела или жидкости, с которой она не смешивается, обе фазы притягиваются друг к другу сила притяжения направлена против сил когезии растекающейся жидкости. Таким образом, коэффициент растекания равен энергии адгезии минус энергия когезии растекающейся жидкости. Из уравнений (68) и (75) для твердой поверхности имеем [c.62]

Таким образом, В условиях полного смачивания изменение поверхностной энергии при растекании равно по абсолютной величине, но противоположно по знаку коэффициенту растекания. Отсюда следует, что физический смысл коэффициента растекания заключается в изменении свободной энергии системы твердое тело — жидкость — газ в условиях растекания жидкости. [c.140]

Приведенные данные характерны для начала процесса растекания. Абсолютные значения коэффициента растекания и энергии адгезии (смачивания) уменьшаются по мере снижения поверхностного натяжения жидкости аш- Работа адгезии в отличие от коэффициента растекания увеличивается с уменьшением Отг- [c.142]

Итак, процесс растекания капли можно характеризовать при помощи, коэффициента растекания. Коэффициент растекания показывает изменение свободной энергии в системе твердое тело — жидкость — газ в условиях растекания жидкости. Чем больше величина коэффициента растекания, тем в большей степени происходит растекание жидкости на твердой поверхности. Коэффициент растекания характеризует процесс растекания жидкости как в условиях полного смачивания поверхности, так и в случае, когда после растекания образуется определенный краевой угол. Коэффициент растекания можно рассчитать. [c.143]

Эффективный коэффициент диффузии кислорода в зависимости от поровой структуры катализатора можно вычислить по уравнению (V). Поровая структура катализатора йк, Гор, /) может быть определена по методике ГрозНИИ (по теплоте смачивания катализатора). Величину кажущейся энергии активации окисления кокса, образовавшегося при переработке вакуумного газойля при температуре крекинга 450° С и объемной скорости сырья 1,0 ч— , можно для расчета принять равной 35 ООО кал моль, приведенную константу скорости окисления кокса найти по уравнению (ХУП), а значение коэффициента р для содержания водорода в коксе 9% принять приближенно равным 0,0005 г см . [c.60]

Адсорбция и краевой угол (или в общем случае смачивание) в принципе относятся к термодинамике поверхности двухкомпонентных систем. В частности, полное описание энергии и энтропии взаимодействия между твердым телом и жидкостью (паром или жидкостью) должно содержать или подразумевать как изотерму адсорбции, так и краевой угол (или, если происходит смачивание, коэффициент растекания 5ь/5=7зу—— —7зь). [c.99]

Помимо величины угла смачивания в качестве количественных характеристик процесса смачивания применяют такие параметры, как коэффициент расплывания [28], критическое поверхностное натяжение [24] и работа адгезии [29]. Явление смачивания обусловлено действием дисперсионных сил между поверхностными атомами твердого тела и жидкости. Поверхностное натяжение на границе твердого тела с газом чаще всего больше, чем на границе его с жидкими органическими веществами, поэтому числитель в формуле (3-2) обычно является положительной величиной, так что на абсолютно чистой поверхности любая органическая жидкость проявляла бы стремление к растеканию. Это естественно, так как, за малыми исключениями, свободная энергия поверхности жиД кости меньше, чем у твердого тела, так что покрытие твердой поверхности жидкой пленкой влечет за собой снижение свободной энергии всей системы в целом. При наличии па поверхности микротрещин, небольших неровностей, складок, царапин и т. п. смачивание облегчается, поэтому на шероховатой поверхности тонкие пленки жидкости образуются легче и лучше удерживаются [30]. [c.72]

Применение пенных аппаратов во многих случаях позволяет резко сократить подачу жидкости на питание аппарата по сравнению с насадочными башнями, в которых плотность орошения обусловлена необходимостью смачивания насадки. При проведении процессов экзотермической абсорбции весьма эффективна установка холодильников внутри аппарата в зоне пены (см., например, рис. 17). В этих холодильниках коэффициенты теплоотдачи от пены к воде повышаются в 5—10 раз по сравнению с теплоотдачей от спокойной жидкости к воде [2], общий коэффициент теплопередачи достигает 2000 ккал/м -час град. Следовательно, уменьшается площадь теплообмена по сравнению с внешними теплообменниками и, главное, сокращается подача жидкости на полку аппарата. Экономия энергии на подачу жидкости в пенные аппараты по сравнению с насадочными башнями может компенсировать увеличение затрат энергии на преодоление гидравлического сопротивления аппарата потоку газа. [c.18]

Существует определенная зависимость между количеством выделенной при смачивании энергии и площадью внешней поверхности АУ. Для углей этот коэффициент равен 0,42 Дж/м . Для ряда микропористых углеродных сорбентов между площадью поверхности и объемом микропор существует зависимость 5е= 1,8-10 Уми (см /г) [29, с. 55]. Все эти зависимости могут быть использованы для разработки экспресс-методов оценки свойств сорбентов. [c.25]

Смачивание твердых поверхностей, естественно, намного более сложный процесс, чем это следует из уравнений (4.51), (4.52), поскольку композиция фаз меняется в процессе синтеза и можно говорить о начальных и конечных коэффициентах смачивания. Однако именно промежуточные коэффициенты важны для определения условий возникновения покрытий поверхности. Так, энергии всех межфазных фаниц могут меняться при изменении общей композиции и могут иметь место как задержка, так и увеличение скорости растекания. Кроме того, уравнение (4.51) привязывает величины поверхностных энергий межфазных границ к изменению времени измерения. Часто наблюдается значительное различие в углах, при которых жидкость увеличивает площадь смачивания и при которых происходит ее отток от первоначально смоченной поверхности. Эти различия могут возникать в результате зафязнений поверхности [c.165]

Эта сила действует на всю подвижную часть рамки и стремится уменьшить поверхность пленки. Она называется таюке капиллярной силой. Равенство 1 1 = 2а1 даст второе определение коэффициента а как величины, численно равной силе, приходящейся на единицу длины смачивания. Напомним, что первое определение коэффициента а численно равно величине энергии единицы поверхности. Отсюда и две единицы измерения а [c.18]

Характер смачивания и капиллярного течения флюсов и припоев в условиях пайки во многом зависит от величины коэффициента поверхностного натяжения их расплавов, значения межфазного натяжения в контакте расплав флюса — расплав припоя и расплав припоя — основной металл, а также величины поверхностной энергии основного металла, находящегося в твердом состоянии. [c.142]

Рис. V, 3. Зависимость поверхностного натяжения жидкости (/), энергии смачивания (2) и коэффициента растекания (5) на парафине от концентрации тетрадецилтриметиламмо-нийбромида с учетом гистерезиса

Очевидно, чем больше поверхностная энергия, тем более высокую стабильность пленки жидкости следует ожидать при смачивании твердого тела, но тем труднее, однако, добиться полного смачивания жидкой фазой элемента насадки [11 ]. Предварительным затоплением насадки (см. разд. 4.10.8) и выбором оптимальной конфигурации рабочей поверхности насадки можно значительно улучшить ее смачиваемость [9]. Титов и Зельвен ский [10] предложили три метода расчета активной поверх ности ае в колоннах с насыпной насадкой. Получены графиче ские зависимости доли активной поверхности, высоты единиць переноса и коэффициентов массопередачи от плотности орошения [c.48]

Рещ1ркуляц11я абсорбента. При малых расходах Ь, т.е. при низких плотностях орошения Ь/(/ р) абсорбента, жидкости может оказаться недостаточно для хорошего смачивания элементов насадки. В этом случае в массообмене участвует лишь часть ( активная ) поверхности насадочных тел / а < Г. Отсюда — низкая эффективность работы аппарата в целом. При рециркуляции абсорбента в работу включается дополнительная поверхность контактирования жидкости и газа, так что Г. Кроме того, растет коэффициент массоотдачи в жидкой фазе за счет турбулизации пленочного течения такой рост особенно эффективен в случае низкой пропускной способности Если при этом увеличение пропускной способности стадии массоотдачи И массопередачи в целом кхР (или куР) компенсирует уменьшение движущей силы и дополнительные затраты энергии на перекачку абсорбента снизу вверх, то рециркуляция абсорбента оправдывает себя. Ее применение также целесообразно при необходимости отвода большой теплоты абсорбции на линии возврата абсорбента устанавливают холодильник (на рис. 11.20, а не показан). О необходимости поддержания рабочей температуры процесса за счет охлаждения жидкости подробнее см. в разд. 11.2.2. [c.937]

Поиски оптимального решения привели к конструкции типа сегнерова колеса с радиальной регулируемой щелью и активной турбиной (рис. П-15), обеспечивающей полное смачивание поверхности насадки в широком диапазоне нагрузок, что очень важно для промышленных установок. Жидкость по кольцевому каналу 6 направляется на лопасти турбрны /4, создавая вращающий момент, который компенсирует момент трения в подвеске и сопротивление окружающей среды. Далее жидкость поступает в каналы 8 и 5 и истекает через щели /О, направленные в противоположные стороны относительно оси вращения. За счет возникающего реактивного момента приводится во вращение распределитель, а энергия затрачивается на сообщение окружной скорости жидкости, непрерывно поступающей в каналы 6. Поскольку турбина М компенсирует потери энергии, уровень жидкости будет находиться на оси щели 10. Скорость истечения жидкости из щели на расстоянии г при заданном коэффициенте истечения струи ф опре- [c.31]

Здесь а — коэффициент поверхностного натяжения на границе раздела жидкость—пар. Таким образом, при смачивании (0 < 90°) жидкость самопроизвольно заполняет поры мембраны (под действием капиллярных сил). Если 0 > 90°, то Др > О и жидкость будет проникать в мембрану только при наличии разности давлений по разные стороны от мембраны, превыщающей величину Лр. Этот перепад давлений зависит от чрех факторов размера пор, поверхностного натяжения и величины контактного угла. Как иравило, смачивание наблюдается в том случае, когда полимер имеет высокие значения поверхностной энергии, поэтому во избежание проникновения жидкости через мембрану необходимо использовать микропористые мембраны из материалов с низкой поверхностной энергией. Распределение пор по размерам должно бьггь достаточно узким. Для практи- [c.436]

Для установления отличия гидрофильных веществ от гидрофобных и сравнительной оценки свойств по теплотам смачивания П. А. Ребиндер предложил пользоваться отношением теплоты смачивания полярной жидкостью — водой 01 к теплоте смачивания неполярной жидкостью — бензолом или гексаном 02. Это отношение р = 01/02 он назвал коэффициентом фильности. У гидрофильных порошков р > 1, так как поверхностная энергия на границе таких порошков с водой наименьшая, поэтому выделение теплоты при смачивании водой наибольшее. У гидрофобных порошков, наоборот, р < 1, так как поверхностная энергия на границе с неполярной жидкостью наименьшая, т. е. наибольшее выделение теплоты при смачивании ею. Если д и <72 — удельные теплоты смачивания, то 01 = 5 1 и 025о 2- Следовательно [c.11]

Физико-.мсханической форме связи отвечают вода в микро-(средний радиус меньше 10 м). и макрокапиллярах и жидкость смачивания, прилипшая к гелу при соприкосновении с ним. Вода в капиллярах, за исключением слоя воды, адсорбционно связанной у их стенок, является свободной. Вместе с тем давление пара в капилляре при существовании менисков не равно давлению пара над плоской поверхностью, что позволяет судить об энергии связи капиллярной воды, удерживаемой силами поверхностного натяжения. Эта связь является следствием лишь искривления поверхности воды, а не взаимодействия тела с водой. Поэтому энергия капиллярной связи определяется коэффициенто.м поверхностного натяжения и кривизной поверхности жидкости. [c.33]

Исследования Бартоломе и Шефера показали, что оптимальное смачивающее действие (минимальное поверхностное натяжение) наблюдается лишь спустя некоторое время после растворения активного вещества. Пауни, проводя исследования под микроскопом, установил влияние внутреннего смачивания волокна на моющее действие. Энергия на границе раздела фаз , коэффициент активности моющих веществ , скорость смачивания , образование поверхностных пленок и т. п. являются предметом других обширных исследований2 2 2б7 [c.47]

Основным следствием смачивания в системах адгезив-субстрат является развитие процессов растекания, способствуюших образованию возможно более полного межфазного контакта. Растекание-явление спонтанного течения одной конденсированной фазы относительно другой, происходящее путем уменьшения свободной поверхностной энергии системы при отсутствии внешних воздействий. При натекании поверхность раздела увеличивается, при оттекании уменьшается. Согласно этому определению, величина введенного Харкинсом [157] коэффициента растекания х, пред-ставляюшего собой разность [c.41]

Считается, что чем более отрицательна величина Ао, тем энергичнее должно происходить растекание. Это выражение с точностью до знака совпадает с коэффициентом растекания Харкинса для случая полного смачивания. Процесс растекания начинается при соприкосновении капли с твердой поверхностью, т. е. когда неравновесный угол близок к 180°. При этом движущая сила процесса растекания (пропорциональная уменьшению свободной поверхностной энергии), естественно, максимальна. Затем с уменьшением краевого угла абсолютная величина ее падает и при достижении равновесия равна нулю. Поэтому для описания движущей силы процесса растекания можно использовать выражение [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология