Растекание равновесное

При использовании метода нерастворимых монослоев (МНМ) необходимыми условиями получения корректных результатов являются полнота растекания вещества на поверхности жидкости и равновесность образующейся мономолекулярной пленки. Доказательством полноты растекания служит воспроизводимость результатов измерений тех или иных характеристик монослоя, получаемых при нанесении полимера на жидкую подложку из растворов разной концентрации в различных растворителях при варьировании начальной площади растекания. Равновесность монослоя необходимо дополнительно проверять по обратимости изотерм Р—а. Только [c.211]

Явление смачивания, приводящее к формированию краевого угла между жидкостью и твердой подложкой, лежит в основе механизмов, определяющих равновесие и кинетику влаги в пористых телах. Величина равновесного краевого угла 0о определяется полем поверхностных сил и энергией взаимодействия жидкости с твердой подложкой. Слабое взаимодействие ведет к несмачиванию, сильное —приводит к растеканию жидкости по поверхности, ее полному смачиванию. [c.210]

Поверхности обычно хорошо адсорбируют воздух. Естественно, что адсорбированный воздух замедляет процесс растекания жидкости по твердому телу, так как для вытеснения воздуха с поверхности и установления равновесного краевого угла требуется определенное время. Подобное замедление установления равновесного краевого угла называется гистерезисом смачивания. Во многих случаях равновесное значение краевого угла из-за гистерезиса может и не достигаться вовсе. [c.159]

Равновесный краевой угол не устанавливается, и капля растекается в тонкую пленку — говорят о полном смачивании , или растекании. [c.96]

Скорость стягивания пленки нефти на кварце, опущенном в воду, и образования при этом капли (или капель) с равновесным углом смачивания значительно меньше, чем скорость растекания и образования равновесного краевого угла смачивания капли нефти, подведенной под кварц в воде. В первом случае равновесное значение угла может устанавливаться в течение нескольких суток, во втором — за несколько часов, а в большинстве случаев — за несколько десятков минут. [c.122]

Необходимо учитывать, что для вязких жидкостей определение истинного термодинамически равновесного значения 0 затруднено, поскольку в этом случае равновесие капли при растекании устанавливается при [c.124]

Образование тонкой пленки, равновесной с объемной фазой, может проходить, например, по механизму поверхностной диффузии [4]. Растекание расплава происходит по уже готовой пленке, а энергетические затруднения процесса определяются величиной энергии активации поверхностной диффузии. [c.135]

Лиофобные дисперсные системы характеризуются значительной удельной поверхностью и свободной поверхностной энергией, которая, естественно, стремится к уменьшению. В чистых жидкостях это проявляется в стремлении к уменьшению величины поверхности (образование капель, коалесценция капель). Соотношение поверхностных натяжений двух жидкостей определяет условия растекания (уравнение IV. 10), или равновесного контакта (IV. 2), а соотношение поверхностных натяжений на границе раздела трех фаз, из которых одна является твердой, определяет условия смачивания (IV. 3). Для искривленных жидких поверхностей раздела характерно наличие капиллярного давления (IV. 4) и изменение упругости пара (IV. 5). [c.99]

Если F отличается от нуля, то периметр будет двигаться. При F > О капля растекается. В обратном случае (Р < 0) капля собирается под действием поверхностных сил. Р > О является условием растекания. Процесс заканчивается при достижении равновесного значения угла а, который называется краевым углом смачивания [c.560]

Кроме того, растекание, как любой самопроизвольный процесс, возможно лишь в том случае, когда исходное состояние системы (капли до начала ее растекания) отличается от равновесного (краевой угол отличается от равновесного значения угла смачивания). Направление процесса (растекание или собирание) также целиком зависит от того, в какую сторону от равновесия отклоняется первоначальное состояние системы (капли) если в исходном состоянии краевой угол окажется больше рав- [c.562]

В формулировках условия растекания наряду со значениями равновесных параметров системы (угла смачивания или однозначно связанных с ним величин типа адгезии) используют величины, относящиеся к текущему неравновесному состоянию (фактическое значение краевого угла в этом состоянии). [c.562]

Бор вдоль линии растекания на высоте к = 72,4 км при скорости полета = б, 45 км/с. По оси абсцисс отложено расстояние от критической точки вдоль оси аппарата. Сплошными линиями показаны рассчитанные значения равновесной температуры поверхности. Точками 1 показаны измеренные во время полета величины темпера- [c.122]

Кроме вязкости на кинетику процесса растекания и пропитки влияет величина os ф. Обнаружено [89], что нри пропитке пористых тел жидкими металлами вязкое течение не является доминирующим фактором и основную роль играет смачивание жидкостью поверхности. Уменьшение угла смачивания приводит к увеличению-движущей силы процесса и повышает скорость пропитки. Вязкое течение начинает оказывать влияние на процесс пропитки только при полном смачивании, когда скорость растекания очень велика." Кроме вязкости и угла смачивания большое влияние на кинетику растекания и смачивания оказывают размеры и форма пор, угол наклона стенок поверхностных канавок (см. выше). Изучение процессов растекания и пропитки осложняется явлением капиллярного гистерезиса. Это явление заключается в том, что подъем смачивающей жидкости в единичных капиллярах или пористых тепах происходит до квазиравновесных высот, соответствующих метастабильному равновесию [99]. Для единичных капилляров, имеющих переменное по высоте сечение, капиллярный гистерезис выражается в существовании нескольких равновесных высот капиллярного поднятия. Число этих высот зависит от геометрии капилляра и свойств жидкости. В частности, для сходящегося [c.117]

В ходе опытов измерялся текущий краевой угол 0 и краевой угол в равновесных условиях в пределах от 100° до 180° —0Е. Объем капли колебался от 0,006 до 0,028 см . Растекание капель оценивалось при помощи отношения Гк/Гэо, где гэо —радиус площади контакта капли при краевом угле 90°. [c.131]

Растекание и свойства жидкости. Движущей силой растекания является уменьшение свободной поверхностной энергии при изменении межфазных площадей контакта трех фаз (твердой, жидкой и газообразной) от начального до равновесного состояния (подробнее см. гл. VI). Препятствуют растеканию — инерция жидкости и ее вязкость. [c.132]

Процесс растекания капли начинается при ее соприкосновении с поверхностью, когда краевой угол близок к 180°. Поэтому при растекании краевой угол изменяется от 180° до равновесного Qe- [c.140]

Часто имеет место неравновесное растекание . В условиях неравновесного растекания краевой угол и поверхностное натяжение жидкости будут изменяться. Можно принять, что в произвольный момент времени значения поверхностного натяжения и краевого угла станут равновесными. Тогда на основании условия [c.141]

Высокие скорости физико-химического взаимодействия дают возможность применить уравнение Юнга для неравновесных условий 523 при некоторых допущениях. Прежде всего, пренебрегают теми процессами, которые идут медленно и не оказывают влияния на неравновесную адгезию. К числу таких относятся диффузионные процессы. Кроме того, считают, что величина А х является постоянной. Постоянство A i означает, что физико-химические взаимодействия в зоне контакта уже произошли Последующее растекание жидкости не сопровождается изменением A i, т. е. будет происходить аналогично тому, как это имеет место для равновесных систем и подробно изложено в 20 и 21. [c.247]

Добавки молибдена мало влияют на растекание жидкого титана. Хотя при добавке алюминия равновесные значения радиуса площади контакта капли примерно такие же, как и при добавке молибдена, но скорость растекания в этом случае выше. Равновесие устанавливается не через 4 с, а всего лишь через 2 с от начала растекания. [c.263]

При 800°С капля алюминия принимает равновесное состояние более чем за час, но с повышением температуры это время резко сокращается. Если температура превышает 1150°С, то происходит мгновенное растекание алюминия. [c.284]

Твердые пленки сравнительно редко получаются методом растекания. Это связано, главным образом, с тем, что их образуют вещества, характеризующиеся большой работой когезии, которая часто превышает работу адгезии к подлежащей жидкости, и поэтому не реализуется условие растекания. Такие вещества не способны к обратимому (или равновесному) самопроизвольному образованию пленок на данной подложке. Обратимые конденсированные пленки ПАВ чаще бывают жидкими. Их можно рассматривать как двухмерные жидкие кристаллы. Молекулы в жидких пленках достаточно легко передвигаются относительно друг друга, а сами пленки могут свободно течь по поверхности. С повышением температуры конденсированные пленки способны переходить в газообразные. Причиной такого перехода является возрастание кинетической энергии молекул и соответственно у.меньшение когезионного взаимодействия. [c.192]

Кинетика процессов растекания и оттекания в отличие от законченных равновесного и псевдоравновесных состояний регистрируется кинетическими краевыми углами бр. к и 9о. к- При нагревании или охлаждении последние изменяются в том же направлении, что и бр и б . [c.253]

При таком условии равновесне между смачивающей жидкостью и поверхностью другого тела становится невозможным и происходит растекание. Из соотношения (II. 141) следует, что уменьшение межфазного натяжения ог.з (увеличение работы адгезии) и уменьшение поверхностного натяжения жидкости агл способствуют растеканию жпкости на поверхности смачиваемого тела. Если разность аз,1 — 02,3 заменить выражением из уравнения Дюире (11.117), то получим условие растекания, заиисываслюе в виде [c.79]

Правило Антонова [1]. Если одна из жидкостей растекается по другой, то вначале процесс протекает достаточно быстро, так что толщина растекающегося слоя немного превышает толщину равновесного слоя. Если же растекание происходит медленно, так что обе жидкости успевают взаимно насытиться, то по мере того, как поверхность нижней жидкости В покрывается поверхностной пленкой жидкости Л и ее поверхностное натяжение уменьшается, коэффициент растекания также постепенно уменьшается. Пока коэффициент растекания положителен и сумма Оа + Оав меньше сгв, краевой угол остается равным нулю. Растекание прекращается, когда сгв = ста+сГав. В этот момент краевой угол остается все еще равным нулю. Однако при всяком дальнейшем уменьшении поверхностного натяжения нижней жидкости краевой угол должен принять отличное от нуля значение. [c.75]

В зависимости от значений равновесного краевого угла различают следующие случаи 1) краевой угол острый 0<9О°, т. е. со80>О—смачивание ( ограниченное смачивание ) поверхности жидкостью 2) краевой угол тупой 0>9О°, т. е. со80<О—несмачивание ( плохое смачивание ) поверхности 3) равновесный краевой угол не усганавливается, и капля растекается в тонкую пленку—растекание ( полное смачивание ), [c.117]

Цель данной работы >—полное исследование поверхностных и контактных свойств жидких и твердых фаз этих систем измерены поверхностное натяжение и плотность жидких сплавов во всей области концентрации и температурном интервале 360— 1600° С определены краевые углы смачиваемости твердых фаз золота и германия, золота и кремния соответственно для систем Аи — 51 и Аи — Ое равновесными жидкими сплавами для двухфазных полей диаграмм состояния при температурах от эвтектических до температур плавления компонентов рассчитаны работа адгезии, адгезионное натяжение, коэффициент растекания, а также межфазное натяжение изучена микро и макроструктура сплавов, в частности эртектического состава. [c.4]

Возможность растекания жидких металлов и сплавов по твердым теллм под действием различных сил в основном определяется термодинамикой тонких пленок. В работе [8] сформулированы термодинамические условия смачивания твердых тел и образования смачивающих пленок конечной толщины, находящихся в равновесни с объемной фазой. [c.134]

Корреляции между монослойным состоянием липида с поверхностным давлением, близким к равновесному давлению растекания, и соответствующим бислоем исследуются на приближенной основе, существенным элементом которой является использование мембранной модели Давсона — Даниели. [c.317]

Очевидно, что подобная простейшая модель приемлема только в узкой области состояний мембраны, близких к неде-формированному, т. е. когда у составляет, по крайней мере, несколько дин/см. Соответствующий монослой с той же плотностью головных групп липида, что и бислой, отличается в первую очередь по углеводородной подвижности. Для относительно п отноупакованного монослоя (45—70 на 1 молекулу), поддерживаемого при равновесном или близком к нему давлении растекания, основной вклад в результирующее поверхностное натяжение, вероятно, должен определяться пониженной плотностью в области концов углеводородных цепей, точно так же, как для поверхностной зоны углеводородной жидкости. Для бислойной мембраны и для монослойной пленки в состоянии, близком к равновесному давлению растекания, термодинамические условия в зонах головных групп должны быть сходными и в значительной степени определяться всей совокупностью взаимодействий с водой, как предположено Форслиндом и Кьелландером [18]. На этой приемлемо приближенной основе мы можем сделать следующее допущение [уравнение (25) ] [c.330]

Одиночный липидный бислой может быть обратимо образован из (ламеллярного) стандартного состояния следующим образом. Кристалл мембранообразующего липида помещают на поверхность водного раствора, где он набухает и растекается до липидного монослоя при равновесном давлении растекания, С помощью методики Тагаки и др. [14], проведенной в обратимых условиях, бислойная мембрана образуется за счет приложения работы при постоянном уК В ходе этих операций М 2 = М = М Г т. е. химический потенциал липидного компонента всегда тот же, что и в стандартном состоянии. [c.333]

На примере эпоксидно-полиаминоамидного клея ВК-9 и других показано [29], что с повышением начальной температуры отверждения условно-равновесный модуль, а также Оотсл и Тсд возрастают. Это связано с ускорением конверсии реакционноспособных групп. Прогрев клея приводит также к снижению вязкости, что способствует лучшему растеканию клея по твердой поверхности и увеличению площади фактического контакта адгезива с субстратом. Это обеспечивает повышение адгезии. [c.117]

Поверхность считалась равновесно излучающей с коэфс черноты О, 9. Использовалась модель скольжения [137 проводились для двух значений работе коэффициента аккомодации энергии частиц а при соударении с поверхностью а = 0,6 и а = = 0,1. Так как для рассматриваемых точек траектории число Кнудсена равно соответственно 0,098 и 0,028, то они могут рассматриваться как типичные для использования условий скольжения. Сравнение рассчитанных значений тепловых потоков вдоль линии растекания Спейс Шаттл для высоты 92,35 км с измеренными приведено на [c.106]

Считая, что движущей силой растекания / является уменьше ние свободной анергии системы (/ = 7х Ттж — Тж С Оз ф), можно показать, что время т достижения равновесного смачивания капли определяется соотношением [486] [c.112]

Ранее отмечалось, что равновесные коэффициенты растекания обычно имеют отри-цательно значение. Поэтому при нанесении на жидкость А избыточного количестаа вещества В в равновесных условиях гиббсовский монослон сосуществует с объемной фазой (или линзой, если В — жидкость), в которой остается избыток В. Однако, если А — твердое тело (см. гл. УП), на поверхности нередко образуются стабильные толстые или дуплексные пленки другими словами, краевой угол мел4ду жидкостью н твердым телом равен нулю. Еще одно исключение — стабильное растекание с образованием дуплексных пленок в присутствии на поверхности раздела масло — вода третьего сильно адсорбирующегося компонента. Так, олеат натрия даже в очень низкой концентрации уменьшает межфазное натяжение между парафиновым маслом и водой с 41 до 7,2 дн/см. Лэнгмюр показал [25], что на поверхности раздела раствора поверх-ностно-активного вещества, образующего гиббсовский монослой типа двумерного газа, масляные пленки растекаются с образованием дуплексных пленок (см. разд. И1-6Б). [c.94]

ИЗ. Бораты лития и расплавленные эмали растекаются в воздухе на платиновой пластинке с образованием очень тонких, слоев, причем скорость растекания служит функцией текучести (<р = 1/п). Энергия адгезии W (работа адгезии) вычисляется по поверхностному натяжению и углу контакта 0 из уравнения = y(i1-Ь os 0 ), где Ь = ax ig hjr). В зависимости от величины д (больше или меньше нуля) наблюдаются два типа равновесных капель с поверхностью пластинки при д>90° капля может и не растекаться. [c.135]

Рассмотренные выше представления о коэффициенте растека ния справедливы тогда, когда имеет место равновесное или квази статическое растекание. В свою очередь это наблюдается в уело виях изменения межфазных поверхностных натяжений с малой скоростью, когда жидкость успевает деформироваться и принять равновесцое значение утж и Ошг, а инерционными и вязкими силами можно пренебречь. [c.141]

В формуле (У, 29), так же как и в формуле (V, 26), индекс д означает динамический, т. е. изменяющийся со временем, краевой угол. В конце процесса краевой угол принимает равновесное значение. Формула (V, 29) справедлива для низкознергетических поверхностей, когда 6 0. Таким образом, понятие о коэффициенте растекания, вознйкщее на основе представлений о полном смачивании, может быть распространено и на случай, когда капля образует конечный краевой угол При справедливости этого допущения и в соответствии с уравнением (V, 24) коэффициент растекания будет зависеть не только от краевого угла, но и от его гистерезиса. [c.142]

С учетом неравенства (VIII, 6) на основании уравнения (VIII, 11) можно утверждать, что коэффициент растекания для неравновесных систем больше (менее отрицателен), чем коэффициент растекания для равновесных систем. Поэтому расплавы, которые относятся к типичным неравновесным системам, растекаются более интенсивно, чем обычные жидкости [c.252]

Для смачивания поверхностей расплавами шлаков помимо работы адгезии и краевого угла определенное значение имеет время процесса. В связи с этим изучали кинетику смачивания расплавами шлаков твердых окислов При растекании капель шлаков состава FeO—Si02— aO—РегОз на поверхности окислов при температуре 1260 °С равновесное значение краевого угла достигается за 8 с. При этом краевой угол падает от 50—70 до 12—40° в зависимости от состава шлака [c.270]

Все сказанное о п.тенках ПАВ относится и к пленкам полимеров (высокомолекулярных ПАВ, имеющих полярные группы). Отличие состоит в том, что равновесные пленки полиме ров образуются очень медленно. Получают их, как и пленки ПАВ, обычно методом растекания растворов в легколетучи.ч жидкостях. Молекулярные цепи полимеров в пленке в значительной степени развернуты, причем полярные группы обрап1е-пы к воде, а неполярные — к неполярной фазе. Высокомолек лярные ПАВ склонны к образованию конденсированных, твердообразных (студнеобразных) пленок со значительной толщиной (от 1 до 1000 нм). [c.195]

Вследствие высокой вязкости, ньютоновской или структурной, смачивающая способность силикатных расплавов и полу-расплавов всех типов отличается характерными особенностями. Процессы растекания и оттекания таких расплавов и полурас-плавов тормозятся и совсем приостанавливаются резко выраженными силами сопротивления. Наличие этих сил обычно приводит к установлению псевдоравновесных состояний растекания и оттекания. Первое характеризуется псевдоравновес-ным краевым углом растекания 6р, второе — псевдоравновес-ным углом оттекания б . Истинный, термодинамически равновесный, краевой угол смачивания б часто неопределим. В первом приближении принимается [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология