Смачивание термодинамика процесса

Термодинамика адгезии. Изложенные выше закономерности смачивания [31—36] могут быть получены более строго и развиты дальше с учетом термодинамики процесса. Применимость термодинамики к смачиванию зависит от того, можно ли считать этот процесс равновесным и обратимым. По-видимому, такая трактовка допустима лишь с известной натяжкой, так как многие адгезионные явления необратимы, но протекают весьма медленно и могут рассматриваться как ряд квазиравновесных состояний. [c.92]

Например, теплота смачивания данного образца двуокиси титана в сухом бензоле АЯ =+2,1 кал-г , это означает, что при смачивании бензолом 1 г двуокиси титана выделилось 2,1 кал тепла. Для того чтобы согласовать знак этой величины с принятыми в термодинамике обозначениями, нужно, строго говоря, считать, что теплота удаления твердого тела из жидкости равна + 2,1 кал-г . Эти обозначения предложены Гаркинсом [19] — одним из первых исследователей теплот смачивания. Однако, так как на практике величину ДЯ обычно называют теплотой смачивания, мы здесь будем придерживаться этого термина. Как уже отмечалось выше, смачивание — экзотермический процесс, следовательно, никакой путаницы в общем не будет возникать, за исключением, может быть, тех случаев, когда АЯ входит в термодинамические выражения. [c.335]

Фундаментальные исследования связанной воды во многих гидрофильных системах обобщены А. В. Думанским в его монографии Лиофильность дисперсных систем и во втором издании этой книги, значительно переработанном с учетом новых представлений о механизме образования связанной воды, термодинамики процессов смачивания и др. [c.9]

Удаление масляных загрязнений и вытеснение одной жидкости другой. Рассмотренные выше представления о термодинамике смачивания и процессах адсорбции, особенно при контакте двух не-смешивающихся жидкостей (см. рис. VI, 5), дают возможность вновь рассмотреть условия вытеснения одной жидкости другой (см. 23—24), но несколько с других позиций. [c.190]

ТЕРМОДИНАМИКА ПРОЦЕССА СМАЧИВАНИЯ И АДГЕЗИИ [c.197]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Основное внимание физическая химия уделяет изучению законов протекания химических реакций. В связи с этим, в первую очередь, необходимо изучение условий равновесия химических реакций и зависимости их направления от таких параметров, как температура, давление, концентрация. Это является предметом химической термодинамики. Скорости, с которыми совершаются химические превращения, и причины, приводящие к ускорению или замедлению реакций, изучает химическая кинетика и катализ. Большое место в физической химии занимает изучение строения атомов и молекул и состоящих из них жидкостей и твердых тел. Все возрастающее значение приобретает в последние десятилетия физическая химия процессов, развивающихся на поверхностях жидкостей и твердых тел, например смачивание, адсорбция. Эти процессы особенно важны для систем с высокоразвитой поверхностью, таких, например, как туманы, активные угли с огромной внутренней поверхностью, характеризующейся большим числом микроскопических пор и каналов. Это направление физической химии стало самостоятельной наукой — коллоидной химией. [c.12]

С точки зрения термодинамики для достижения высокой степени молекулярного взаимодействия необходимо уменьшение свободной энергии на границе раздела. Уменьшение свободной энергии системы при дублировании двух материалов происходит в процессе смачивания. Для смачивания какого-либо, твердого тела жидкостью должно выполняться соотношение [c.190]

Итак, проблемы, возникающие при формировании адгезионного контакта, весьма разнообразны. С одной стороны — это вопросы смачивания и растекания, связанные с термодинамикой адгезии и частично рассмотренные в гл. II. Однако применение термодинамических параметров к реальной системе адгезив — субстрат осложнено рядом обстоятельств. Во-первых, любая твердая поверхность обладает микрошероховатостью. Процессы смачивания и растекания в реальных условиях развиваются во времени, и шероховатость поверхности оказывает влияние на кинетику этих процессов. Во-вторых, важнейшим фактором, определяющим кинетику этих процессов, являются реологические свойства адгезива. [c.145]

Формирование адгезионного контакта сопровождается также развитием процесса поверхностной, а иногда и объемной диффузии, причем кинетические параметры этих процессов также определяются термодинамикой и реологией. Все эти факторы (смачивание, растекание, диффузия) определяют полноту контакта адгезива с субстратом и в значительной степени влияют на прочность адгезионного соединения. [c.145]

Термодинамика флотации. В процессе пенной флотации имеет место прилипание минеральных частиц к пузырьку воздуха. В ходе пленочной флотации происходит удержание частиц свободной поверхностью водной среды. В этих процессах определяющим является адгезионное взаимодействие и смачивание на границе раздела твердое тело — жидкость — газ и твердое тело — жидкость — жидкость. [c.289]

Исследования в области термодинамики адсорбции растворов связаны главным образом с измерением величин избыточной адсорбции, их температурной зависимости и теплот смачивания адсорбента растворами. В последние годы появилось большое число работ, в которых измерены объемные эффекты при адсорбции растворов. Совместное измерение изотерм избыточной адсорбции и объемных эффектов при адсорбции растворов позволяет более полно описать процесс адсорбции. Однако обработка результатов объемных измерений при адсорбции растворов не всегда однозначна. В настоящей работе сделана попытка получить термодинамические соотношения для объемных эффектов при адсорбции растворов для различных методов термодинамики поверхностных явлений. [c.72]

Находимый экспериментально угол смачивания имеет практическое значение, поскольку технолог получает информацию о растекании жидкого компонента в процессе наплавления покрытия, образования спая и т. д. А является ли данный угол равновесным или нет, с технологической то,чки зрения, не столь существенно. Да и рассчитанная по уравнению (1.84) работа адгезии. к этому мало что добавляет, так как угол смачивания, с практической точки зрения, — более наглядная характеристика. В связи с этим возникает вопрос о скорости растекания жидкости по твердой поверхности. С позиций равновесной термодинамики этот вопрос рассмотрен в работах [28—30]. [c.43]

Здесь следует говорить о кинетических углах смачивания рассмотрение этих вопросов с позиций термодинамики необратимых процессов приведено в работах [18, с. 7 30, с. 68]. [c.43]

С точки зрения термодинамики смачивание связывается с процессом самопроизвольного уменьшения свободной энергии системы, состоящей из трех фаз. Возможность самопроизвольного растекания и полного смачивания реализуется лишь при условии > 0 - --Ь или От — а — > О, где о — поверхностное натяжение, а индексы т , ж и тж относятся соответственно к твердому телу, жидкости и граничному слою между ними. [c.61]

Приведенные выше способы оценки смачивающей способности ПАВ применимы для таких систем, в которых на границе твердое тело —жидкость адсорбируются только молекулы растворенного вещества. Сложнее учесть влияние ПАВ на краевые углы и оценить их смачивающую способность, если существенную роль играет и адсорбция молекул растворителя. Эта проблема анализировалась теоретически (с учетом хемосорбционных процессов) на основе статистической термодинамики для случая контакта однородной твердой поверхности с бинарным раствором [309]. Полученные при этом соотношения оказываются весьма сложными и их трудно использовать практически как для обработки экспериментальных данных, так и для расчета изотермы смачивания. [c.179]

В статье Чессика и Цетлмойера существенное внимание уделено термодинамике процессов смачивания водой и органическими жидкостями. В статье собран материал по оценке полярности поверхностей на основе определения теплот смачивания водой и органическими веществами, а также обсуждены результаты исследования распределения центров поверхности по энергиям. [c.6]

Очень трудно исчерпать тему этой статьи и можно сказать, что в каждом разделе мы ограничились лишь примерами, хорошо демонстрирующими развитие термодинамики поверхностных явлений. Значительные успехи достигнуты также в термодинамике адсорбции, смачивания, нуклеации, электродных процессов и в других областях. Кроме того, мы почти не касались неравновесной термодинамики, которая также является новым направлением, все более захватывающим и поверхностные явления (см. обзор [77]). Можно упомянуть и о квазитермодинамике (см., например, [7]), в которой термодинамические методы используются как некое приближение для исследования структуры поверхностных слоев. [c.34]

Из термодинамики необратимых процессов следует [245], что при квазистационарном течении внешняя сила /ж, действующая на единицу объема слоя, равна х = —дР1дх, где Р = Рпв + Рг — свободная энергия системы / пв — свободная поверхностная энергия р1 — другие компоненты свободной энергии, связанные с влиянием силы тяжести и других внешних факторов. Будем учитывать только изменение свободной поверхностной энергии. Тогда движущая сила растекания Да определяется уравнением (IV. 2). В общем случае при полном смачивании шероховатой твердой поверхности Аа = /С (Отг — СГтж) — СГшг- [c.131]

Правильнее, видимо, считать, что адгезия явление, которое в различных случаях определяется превалированием тех или иных процессов. Энергетическая оценка певерхностных явлений будет одним из определяющих факторов возможности адгезионных явлений и поверхностное натяжение — один из факторов, обусловлива- ющих адгезию [3]. В частности, Шен и Шерборн [4] считают, что критерии смачивания одного материала другим и критерии адгезии одни и те же. Для хорошей адгезии между веществами А и В вещество А должно хорошо растекаться на веществе В и наоборот. Термодинамика указывает, что для этого необходимо, чтобы поверхностное натяжение твердого тела было равно или превышало сумму поверхностных натяжений на границе жидкость — воздух и жидкость — твердое тело. Таким образом, адгезия может иметь место и в случае полярных материалов и неполярного адгезива. [c.100]