Гиббса поверхности

Обозначим изменение электрической энергии через q>dq (где q> — электрический потенциал, q — заряд поверхности), тогда s соответствии с обобщенным уравнением первого и второго начал термодинамики (без учета химической энергии) изменение энергии Гиббса поверхности можно записать следующим образом [c.47]

Определите энергию Гиббса поверхности 5 г тумана воды, если поверхностное натяжение капель жидкости составляет 71,96 мДж/м , а дисперсность частиц 60 мкм . Плотность воды примите равной 0,997 г/см . [c.33]

Мерой энергии Гиббса поверхности является поверхностное натяжение. Вещества, которые интенсивно адсорбируются на поверхностях раздела фаз и понижают поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными веществами (ПАВ). [c.158]

Теоретическое пояснение. Границы раздела фаз характеризуются удельной энергией Гиббса поверхности. Удельной называют поверхностную энергию, приходящуюся на единицу поверхности фазовой границы. Эта величина численно равна поверхностному натяжению а. [c.159]

Что такое поверхностное натя кение— удельный изобарно изотермический потенциал (энергия Гиббса) поверхности [c.32]

Гиббс показал, что для плоского поверхностного слоя уравнение (VI. 6) справедливо при любом положении разделяющей поверхности для искривленной поверхности к нему добавляются члены, связанные с кривизной. Однако и в этом случае всегда можно найти такое положение разделяющей поверхности, названное Гиббсом поверхностью натяжения, при котором справедливо равенство (VI.6). [c.55]

Гиббс использовал два основных положения разделяющей поверхности такое, при котором адсорбция одного из компонентов равна нулю (сейчас эту поверхность называют эквимолекулярной), и положение, для которого исчезает явная зависимость поверхностной энергии от кривизны поверхности (это положение было названо Гиббсом поверхностью натяжения). Эквимолекулярной поверхностью Гиббс пользовался для рассмотрения плоских жидких поверхностей (и поверхностей твердых тел), а поверхностью натяжения — для рассмотрения искривленных поверхностей. Для обоих положений сокращается число переменных и достигается максимальная математическая простота. [c.14]

По Гиббсу, поверхности натяжения соответствует такое положение разделяющей поверхности, при котором искривление поверхностного слоя при постоянстве внешних параметров не-сказывается на поверхностной энергии и соответствует также условию [c.16]

По Гиббсу, поверхности натяжения соответствует такое положение разделяющей поверхности, при котором ис- [c.585]

Следует отметить, что сам Гиббс давал поверхности натяжения иную трактовку, не связанную с уравнением (1.28). По Гиббсу, поверхности натяжения соответствует такое положение разделяющей поверхности, прн котором искривление поверхностного слоя при постоянстве внешних параметров не сказывается на поверхностной энергии. Иными словами, поверхности натяжения по Гиббсу отвечает равенство нулю производной дох/дг , относящейся к физическому (а не чисто мысленному) процессу при заданном положении разделяющей поверхности и заданных внешних условиях.. Дифференцируя выражение (1.26) при этих условиях и учитывая (1.22), получим [c.19]

Адсорбция на поверхности твердых тел. Твердые тела всегда обладают способностью в той или другой степени поглощать (адсорбировать) из окружающей среды на своей поверхности молекулы, атомы или ионы. Явление поглощения углем растворенных веществ из раствора впервые было открыто и изучено Т. Е. Ловицем (1785). Для понимания явлений, происходящих на поверхности раздела между твердым телом и газом или между твердым телом и жидкостью, в принципе применимы многие из рассуждений, приведенных в предыдущих параграфах. Адсорбция газа или растворенного вещества на поверхности твердого тела (адсорбента) является процессом, протекающим самопроизвольно, когда адсорбция уменьшает энергию Гиббса поверхности. Иначе говоря, на поверхности адсорбента адсорбируются вещества, понижающие поверхностное натяжение его относительно окружающей среды. [c.504]

Термодинамические потенциалы единицы иоверхности не меняются с изменением площади поверхности для индивидуальных веществ (<305/(35 = 0), и поэтому для них энергия Гиббса поверхности линейно связана с площадью поверхности вплоть до очень больших удельных поверхностей. Это значит, что поверхностное натял<ение индивидуальных веществ является в то же время удельной энергией Гиббса поверхности (энергией Гиббса, приходящейся на единицу площади поверхности). У растворов удельная энергия Гиббса иоверхности зависит от удельной поверхности, так как меняется состав поверхностного слоя, и поэтому в соответствии с уравнением (П. 12) она не может быть равна поверхностному натяжению. [c.23]

Процесс изотермической перегонки может проходить практически во всех дисперсных системах с частицами, размер которых соответствует области действия эффекта Кельвина. В таких системах частицы разных размеров обладают неодинаковыми химическими потенциалами, что и создает движущую силу переноса вещества от мелких частиц к болае крупным Этот процесс ведет к постепенному нсчезиовению мелких частиц, уменьшению средней дпсперсиости (удельной поверхности) и энергии Гиббса поверхности. [c.276]

Такие дифильные молекулы, способные взаимодействовать одновременно с полярными и неполярными средами, самопроизвольно накапливаются па границах раздела фаз, понижая энергию Гиббса поверхности и образуя адсорбционный слой определенной структуры. В адсорбционных слоях молекулы ПАВ ориентируются полярными группами в сторону полярной среды (воды), а гидрофобной неполярной частью — в сторону менее полярной фазы (воздуха, углеводородной жидкостн). По мере заполнения поверхности раздела вода — воздух молекулами ПАВ поверхностное натяжение на этой границе резко снижается. В разреженных адсорбционных слоях молекулы ПАВ располагаются вдоль поверхности. Такое расположение ПАВ приводит к наибольшему экранированию молекул воды и обеспечивает минимальное поверхностное натяжение раствора. [c.41]

Прилипание твердой частицы к пузырьку воздуха — процесс самопроизвольный, идущий с уменьшением энергии Гиббса поверхности. Это уменьшение AG, отнесенное к 1 см вновь появившейся поверхности раздела твердое — газ (Т — Г), выракается уравнением [c.325]

Существуют термодинамические факторы, предотвращающие рост или агрегирование частиц, т. е. противодействующие изменению энергии Гиббса при уменьшении площади поверхности. Такими факторами являются адсорбция жидкой фазы или проти-воионов, изменяющая энергию Гиббса поверхности раздела. В гидрозолях кремнезема энергия поверхности раздела аморфный кремнезем — вода равна 5-10 Дж/м . Если принять, что на 1 нм приходится 8 атомов-кремния, то понижение энергии при уменьшении поверхности может достигать до 3,8 кДж/моль поверхностных атомов кремния. Если коллоидные частицы стабилизированы термодинамически, то равновесное значение энергии должно быть того же порядка. Эта стабилизирующая энергия появляется за счет адсорбции ионов 0Н и противоионов Na" " на поверхности коллоидных частиц. Обеспечение устойчивости золей обычно рассматривают с позиций двойного слоя (теория ДЛФО). [c.105]

Физический механизм неустойчивости заключается в следующем. Допустим, что на межфазной поверхности появилась частица менее соленой и более теплой воды, поступившая из глубины (напомним, что соленость поверхностных слоев больше, чем лежащих ниже). Так как поверхностное натяжение в точке появления частицы меньше, чем в соседних точках, то ввиду самопроизвольного уменьшения свободной энергии Гиббса поверхности эта частица будет стремиться уйти от состояния равновесия. Если градиент поверхностного натяжения достаточен для преодоления сил вязкого сопротивления, то в воде возникнут халинная и тепловая конвекции Марангони. Так как конвективная неустойчивость пограничных слоев возникает в результате охлаждения и осолонения, а 8j- > О и > О, то халин-но-капиллярная конвекция должна существовать одновременно с термокапиллярной конвекцией (как и в случае термохалинной гравитационной конвекции). Оба вида конвекции будут взаимно усиливать друг друга. [c.61]

Растекание жидкости с меньщим поверхностным натяжением на поверхности жидкости с больщим поверхностным натяжением — проявление эффекта Марангони. Под этим эффектом понимают движение (течение) в поверхностных слоях, вызываемое градиентом поверхностного натяжения. Обычно неоднородность по поверхностному натяжению обусловлена неодинаковостью состава и температуры в разных точках межфазной поверхности. Течение происходит из области малых в область больших поверхностных натяжений вследствие самоироизво.чь-ного уменьшения энергии Гиббса поверхности. [c.94]