Силовые отталкивания

На некотором расстоянии силы отталкивания могут преобладать над силами притяжения, предотвращая тем самым слипание частиц. В ряде случаев силовой (энергетический) барьер может быть настолько велик, что дисперсная систе.ма сохраняет свою устойчивость в течение длительного времени. Эффективность соударений частицУ, т. е. отношение числа соударений, приводящих к слипанию, к общему числу соударений выражается уравнением [c.6]

Создание количественной теории полярографических максимумов 1-го рода встречает значительные математические трудности, которые вызваны главным образом сложными геометрическими условиями. Строгая теория тангенциальных движений была разработана для свободной капли в электрическом поле. Рассмотрим вначале идеально поляризуемую каплю (рис. 105, а). Если ртутная капля в электролите оказывается во внешнем электрическом поле, то она приходит в движение. Механизм этого движения отличается от механизма электрофореза, а скорость его может превышать скорость электрокинетического движения при равных условиях на пять порядков. Из-за наличия двойного электрического слоя ток, проходящий через раствор, обтекает каплю и распределение электрических силовых линий вне двойного слоя оказывается таким же, как и вблизи изолятора. Однако внутри капли благодаря металлической проводимости потенциал остается постоянным. Чтобы это условие выполнялось, скачок потенциала в правой части капли должен быть выше, чем в левой. В результате возникает градиент пограничного натяжения, который приводит к вихревым движениям в капле (рис. 105, б). Эти движения вызывают реактивное отталкивание капли от окружающей среды и движение положительно заряженной капли по направлению поля, а отрицательно заряженной — в обратном направлении. Скорость этого движения [c.193]

Если ртутная капля в электролите оказывается во внешнем электрическом поле, то она приходит в движение. Механизм этого движения отличается от механизма электрофореза, а скорость его может превышать скорость электрокинетического движения при равных условиях на пять порядков. Из-за наличия двойного электрического слоя ток, проходящий через раствор, обтекает каплю и распределение электрических силовых линий вне двойного слоя оказывается таким же, как и вблизи изолятора. Однако внутри капли благодаря металлической проводимости потенциал остается постоянным. Чтобы это условие выполнялось, скачок потенциала в правой части капли должен быть выше, чем в левой. В результате возникает градиент пограничного натяжения, который приводит к вихревым движениям в капле (рис. 105, б). Эти движения вызывают реактивное отталкивание капли от окружающей среды и движение положи- [c.205]

Межатомное расстояние является одной из наиболее важных молекулярных констант наряду с энергией связи Е и силовой константой k. Между этими тремя характеристиками химической связи существует тесная взаимозависимость, которая обусловлена тем, что равновесная конфигурация ядер в молекуле возникает в результате баланса сил притяжения и отталкивания. Поскольку не удается получить в общей форме решение уравнения Шредингера для многоатомных молекул, то усилия исследователей концентрируются на поиске различных эмпирических соотношений между Е, г и k. Приведем несколько наиболее простых примеров [c.141]

Механические свойства осадков также находятся в зависимости от их структуры. Осадки с крупнокристаллической структурой имеют пониженную твердость по сравнению с осадками мелкокристаллическими. Влияние размера кристаллов на твердость находит объяснение в большем или меньшем развитии границ между ними. При измельчении кристаллов увеличивается общая поверхность раздела, а на поверхности раздела вследствие неуравновешенности силовых полей отдельных атомов неизбежно некоторое искажение кристаллической решетки по сравнению с внутренними слоями кристалла, в которых все силы притяжения и отталкивания уравновешены. К этому еще добавляется возможность существования меж-кристалличе ского вещества в виде пленок примесей, обволакивающих зерна. Если эти пленки являются более твердыми, чем сами кристаллы, то увеличение суммарной поверхности раздела также приведет к повышению твердости. Все факторы, способствующие измельчению структуры, вызывают соответствующее повыщение твердости осадка, и наоборот. [c.139]

Были предложены более приемлемые потенциальные функции. Предполагается, что в валентно-силовом поле силы, участвующие в молекулярных колебаниях, сосредоточены на химических связях, и поэтому силовые постоянные выражаются через изменения длин связей и углов. В приближении центрально-силового поля предпочтения валентным связям не делается и силовые постоянные определяются через взаимодействия между атомами независимо от того, связаны они непосредственно или нет. Поскольку ни одно из этих полей полностью не удовлетворяет исследователей, было предложено модифицированное силовое поле, известное как поле Юри — Бредли (иногда также неудовлетворительное ). Поле Юри — Бредли, по существу, является комбинацией двух предьщущих. Предполагается, что главные силы действуют вдоль химических связей, но дополнительно включаются члены, описывающие взаимодействие между соседними несвязанными атомами. Таким образом, в этом поле рассматривается притяжение и отталкивание между соседними несвязанными атомами (эффекты поля), которые, как найдено, влияют на формы, интенсивность и частоту нормальных колебаний. Кроме того, если координаты выбраны удачно, то силовые постоянные имеют физический смысл и их можно переносить из одной молекулы в другие со сходной структурой. [c.146]

Несмотря на наличие указанных положительных силовых барьеров, в этой области расстояний нельзя говорить об устойчивом состоянии пленок. Дело в том, что здесь (см. рис. V. ) силы отталкивания при малых изменениях толщин пленки ( 10 см) переходят в силы притяжения, т. е. ширина силового барьера является чрезвычайно малой. По этой причине облегчен прорыв пленок за счет термической активации. Прорыв пленки по этому механизму протекает с некоторым характерным временем, определяемым высотой и шириной барьера, зависящими от свойств поверхности пленки. Установить, какой из указанных выше барьеров определяет время жизни пленки, можно лишь после измерения толщины последней. [c.142]

Следует, однако, напомнить, что еще до того, как стало возможным измерять зависимость сил отталкивания заряженных поверхностей в растворах электролитов от расстояния между ними, Дерягиным и Воропаевой [60—62] были проведены подробные измерения силовых барьеров между скрещенными металлическими нитями. Для измерения силового барьера, препятствующего слипанию скрещенных металлических нитей в растворах электролитов, была создана установка [62], изображенная на рис. VI.24. Металлическая проволочка 2 диаметром 300 мкм была закреплена на упругом подвесе 5 [c.187]

Таким образом, зная потенциал щ, можно сначала с помощью уравнений (IX.25)—(IX.28) найти координату силового барьера и соответствующее значение ит , которое необходимо для расчета электростатического отталкивания П в критическом состоянии. Затем с помощью (IX.27) можно определить критическую величину дебаевской длины 1/Хс и, наконец, из соотношения (1Х.З) найти критическую (пороговую) концентрацию Ид электролита, т. е. получить необходимый критерий устойчивости. Подставляя (IX.28) в (IX.26) и в (IX.27), получим [c.279]

Из уравнений (1.79) и (1.80) видно, что с увеличением размера частиц агрегативная устойчивость уменьшается, так как и В связи с этим очень часто для стабилизации частиц с размерами 1-3 мкм используют высокомолекулярные стабилизаторы эмульсии. В этом случает возможно существенное увеличение силового барьера отталкивания. [c.61]

Циклобутан. Энергия напряжения циклобутана сравнима с энергией напряжения циклопропана причиной напряжения также является сильное искажение углов. Теплота образования циклобутана, предсказанная с использованием силового поля ММ2, очень близка к экспериментальному значению. Циклобутан принимает неплоскую структуру, в которой 1,2- и 1,3-несвязанные взаимодействия (отталкивание) сведены к минимуму, барьер перехода в плоскую структуру составляет 6 кДж/моль. Дополнительным источником напряжения в циклобутане является присутствие только двух углерод-углеродных 1,3-взаимодействий на четыре СНа-группы. В циклах большего размера имеется по одному такому взаимодействую на каждую СНг-группу [80]. [c.117]

Кинетика процесса конденсации. Для анализа процесса конденсации пленок в вакууме выделим в потоке атомов вещества сечение вблизи подложки. По мере приближения частиц к поверхности они начинают испытывать воздействие ее силового поля. Вначале проявляет себя слабая дальнодействующая сила притяжения, а затем на близком расстоянии близкодействующая сила отталкивания. Большинство частиц в рассматриваемом сечении преодолевает противодействие и касается поверхности подложки при условии, что они имеют значительную энергию, приобретенную в источнике и не растраченную на столкновения в пути. [c.136]

Согласно уравнению (3.7.27), максимум силы отталкивания равен нулю при х/г, = 2 или при /г, = 2/х. При подстановке этих значений в формулу (3.7.27) можно сформулировать условие силовой коагуляции [c.633]

Параме ф больше единицы и зависит от расстояния между молекулами, на котором силы притяжения между ними преобладают над силами отталкивания и становится возможным образование зародыша. Он может быть определен в результате учета силового взаимодействия между молекулами газа. В ходе расчетов бьшо получено выражение АГ1 = 1 + 0,000225 (474 - Т ) для зависимости параметра Кх от температуры 7 ]. Раз- [c.679]

Исследования аддитивности энергии межмолекулярного взаимодействия двух молекул с локализованными электронами по энергиям парного взаимодействия их силовых центров производились в первом и втором порядках теории возмущений. Потенциальная энергия взаимодействия двух молекул в первом порядке теории возмущений содержит в себе энергию электростатического взаимодействия и обменную энергию первого порядка, обусловливающую энергию отталкивания. Электростатические силы взаимодействия двух молекул являются локально аддитивными, т. е. электростатическую энергию можно записать в виде двукратного интеграла по элементам объема в одной молекуле и по элементам объема в другой молекуле [157]. При взаимодействии неполярных молекул электростатические силы равны нулю и единственными не равными нулю силами в первом порядке теории возмущений являются обменные силы первого порядка. [c.250]

При определениях потенциальной функции Ф для потенциала сил отталкивания между двумя силовыми центрами принимались как экспоненциальная, так и степенная функции. [c.257]

У стенки сосуда молекулы растворенного вещества оказываются в состоянии большей плотности, т.к. сокращается их среднее расстояние до соударения с соседними молекулами, вследствие близости стенки сосуда. Поэтому их решетчато-нружинный механизм оказывается сжатым сильнее и он стремится здесь разжаться путем ускоренного ухода отсюда молекул. Но разжимание механизма и ускоренный уход молекул это силовой процесс. Молекулы проталкиваются сквозь массу молекул воды и этим отталкивают их от степки, создавая постоянное силовое отталкивание, но не сопровождающиеся общим разуплотнением жидкости. [c.562]

Ненаправленность и ненасыщаемость ионной связи. Электрические заряды ионов обусловливают ИХ притяжение и отталкивание и в целом определяют стез иометрический состав соединения. Ионы можно представить как заряженные шары, силовые поля которых равномерно распределяются во всех направлениях в пространстве. Поэтому каждый ион может притягивать к себе ионы противоположного знака в любом направлении. Иначе говоря, нонная связь в отличие от ковалентной характеризуется ненаправленностью. [c.87]

Г. Симметричная молекула с центральными силами. Если отказаться от идеи жесткой сферы и заменить ее молекулой, способной проявлять центральные силы (как силы притяжения, таки отталкивания), то мы получим более точное приближение к реальным молекулам, но и еще более трудную для математического анализа модель. Такая молекула полностью характеризуется функцией, представляющей ее силовое поле. Обычно используется функция Ленпард-Джонса [c.127]

В действительности силы отталкивания возрастают не скачком, а постепенно, и силовое поле молекул не имеет резкой границы. Поэтому величина Ва оказывается зависящей (хотя п слабо) от температуры. В случае упругого рассеяния эта зависимость выражается формулой Ссзерлеыда (см. [66, 20]). [c.80]

Ненаправленность и ненасыщаемость ионной связи. Электрические заряды ионов обусловливают их притяжение и отталкивание к в целом определяют стехнометрический состав соединения. Ионы можно представить как заряженные шары, силовые поля которых равномерно распределяются во всех направлениях в пространстве. [c.103]

Тогда при вычислении потенциальной энергии системы, построенной из N частиц, необходимо учесть N М— )/2таN 12 независимых парных взаимодействий. Зависимость энергии взаимодействия двух частиц от расстояния между ними выражается кривой, приведенной на рис. 52, а. На рис. 52, б показаны упрощенные графики и(г), применяемые в теории реальных газов. Рис. 52, б отвечает приближению твердых сфер с диаметром ст, рис. 52, в — силовому центру отталкивания. Часто используют приближенную модель Сезерлепда, показанную на рис. 52, д — модель притягивающихся жестких сфер. Уравнение типа Морзе в статистической термодинамике не используют, так как оно неадекватно передает энергию межмолекулярных взаимодействий на средних расстояниях (г>го). [c.249]

При переходе от р к Др, т. е. при суммировании разностной алотности заряда, в связывающей области не приходится учитывать всю величину заряда внутренних 15 -электронов и подавляющую часть общей суммы, входящей в кулонов классический интеграл, зависящий от наложения друг на друга неполяризованных атомных облаков, так как энергия их притяжения к ядрам почти нацело компенсируется энергией взаимного расталкивания ядер и взаимного отталкивания электронов. Остается лиш1э электронный обменный интеграл и более тонкие корреляционные эффекты, играющие, как теперь выяснилось, выдающуюся роль в определении энергии связи и имеющие прямое отношение к взаимным электронным возмущениям при тесном сближении электронов друг с другом в области перекрывания. Натекающая часть межъядерного заряда в связевой области имеет самое близкое отношение к значению Др, а потому понятно, что интегрирование Др по связевой области и в особенности в центральной ее части, где заряды в равной степени притягиваются к обоим ядрам, может дать более ясный ответ на энергетическую характеристику связи, чем интегрирование р. Следует помнить, что электронное облако, симметрично окружающее ядро, не оказывает на него силового воздействия только асимметрия этого облака из-за неполной взаимной компенсации дает результирующий силовой вектор и может сместить ядро. Произведя интегрирование Др по обеим областям внутримолекулярного пространства, получаем данные, приведенные в табл. 41. [c.253]

Представление о дальнодействии оказалось неудовлетворительным вместо него физики разработали квантовую теорию силовых полей, согласно которой данное поле как бы переносится на некоторое расстояние от его источника некоторым носителем или квантом данного поля. Для электростатического притяжения и отталкивания такими носителями поля являются фотоны, а для гравитационного притяжения носителями считают гравитоны. В 1935 г. японский физик Хидеки Юкава [c.593]

Коэффшшенш упругости таких сил (силовые постоянные) будут представляться суммой трех членов, физический смысл которых заключается в следующем Первый член соответствует вкладу в возвращающую силу при смещении ядер в пространстве неизменно распределенного электронного облака, второй член соответствует вкладу в возвращающую силу, возникающую при изменении электронного распределения при неизменном расположении всех ядер, третий член соответствует доле возвращающей силы, связанной с изменением кулоновского отталкивания ядер Существуют вполне определенные приемы, которые позволяют провести практические вычисления как первого, так и второго и третьего членов и получить конкретные выражения для них при использовании того или иного приближения [c.114]

Метод АСМ принадлежит к группе методов сканирующей силовой микроскопии (ССМ), основанных на измерении различных сил (например, притяжения, отталкивания, магнитных, электростатических и вандерваальсовых). Наряду с СТМ атомная силовая микроскопия, предложенная в 1986 году [10.5-11], является важнейшим и наиболее широко используемым методом сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). [c.374]

Х(А 1М) 2, где т — масса одного углового атома. Частота второго вида колебания больше в / 3 раза это колебание дваноды вырождено. Два остающихся гармонических колебания вырождены трижды. Опытные значения частот приведены в табл. 6 вместе с выведенными значениями силовых постоянных. В свое время Иоосом [7] была сделана попытка вычисления к- и /с на основе электростатической теории, дополненной эмпирическим выражением для энергии отталкивания эта попытка имела такой же ограниченный успех, как и аналогичные рас-Рис, 11. Правильный тетраэдр, четы ДЛЯ молекулы воды (гл. XI). [c.454]

Совместное действие молекулярных и электростатических сил особенно наглядно проявляется в области дальней потенциальной ямы. Как известно, измерения F (Я) отражают ход потенциальной кривой U (Я) при взаимодействии плоских поверхностей. Результаты прямых измерений суммарной силы F в функции расстояния между стеклянными нитями в 0,1 моль/л растворе K I показаны на рис. IV.23. Форма правого (дальнего) склона ямы определяется главным образом силами молекулярного притяжения Fm О- Показанные на рис. IV.22 экспериментальные точки как раз и относились (с небольшой поправкой на влияние Fe) к этой части графика F (Я). При Я <[ 50 А резко нарастают силы отталкивания, связанные с преобладающим эффектом электростатического оттлакивания. Именно по этой части графика F (Я) была рассчитана величина потенциала поверхности нитей. Глубина силовой ямы, как видно из рис. IV.23, составляет около 10 дин, а глубина соответствующей потенциальной ямы — около 3-10 эрг/см . Близкие значения глубины потенциальной ямы получены Израелашвили и Адамсом для 0,1 моль/л раствора ККОз[97], а также для [c.110]

На рис. У.б представлены зависимости от расстояния Н суммы молекулярной составляющей расклинивающего давления для ртути и монотонной части П (Я) ползгченной в данной работе электронвой составляющей расклицивающего давления при = 1,2 и 1,15. Видно, что на больших расстояниях силы отталкивания преобладают над силами притяжения, т. е. существует положительный силовой барьер, препятствующий утончению пленки. Высота барьера, однако, резко понижается по мере приближения к точке, соответствующей переходу от устойчивых к неустойчивым состояниям. [c.141]

Силы структурного отталкивания обнаруживаются не только в пленках на поверхности твердых тел, но и в тонких симметричных жидких прослойках. Впервые на это было обращено внимание в работах Дерягина [1—3]. Для моделирования контакта сближающихся частиц были использованы свежевытянутые, молекулярно гладкие кварцевые нити, скрещенные под углом 90° [174]. Контакт осуществлялся в различных жидкостях, в том числе в воде и водных растворах электролита. Сближенные нити не обнаруживали сильного прилипания, которое должно было бы быть при существовании глубокр-го ближнего минимума на потенциальной кривой. Так как силк электростатического отталкивания были подавлены достаточно большой концентрацией электролита, существование высокого силового барьера, препятствующего слипанию, могло быть связано только с проявлением сил отталкивания другой природы, скорее всего структурной. [c.234]

Позднее метод скреш енных нитей был применен для измерения сил электростатического и дисперсионного взаимодействия тонких, диаметром 300 мкм, гладких платиновых и золотых проволочек в растворах различных электролитов [178, 179] (см. главу VI). По величине силы, необходимой для установления электрического контакта плавно сближаемых нитей, измерялась высота силового барьера. Для растворов низкой концентрации было получено хорошее согласие с результатами теоретических оценок по теории ДЛФО. Однако в более концентрированных растворах неожиданно обнаружились не вытекающие из этой теории силы отталкивания, не исчезавшие ни в точке нулевого заряда, ни в области еще более высоких концентраций (более 0,1 моль/л). [c.235]

В основу теории ДЛФО было положено предположение, что в силу термодинамической неустойчивости лиофобных золей их агрегатив-ная устойчивость может иметь лишь кинетический характер, а устойчивое состояние следует трактовать как замороженное состояние с практически нулевой скоростью коагуляции. Причиной такой устойчивости является то, что в коллоидных растворах в отличие от обычных молекулярных или истинных растворов дальнодействующие поверхностные силы способны при определенных условиях создавать достаточно высокий потенциальный барьер, резко уменьшающий вероятность сближения частиц или даже практически целикомисклю-чающий зту возможность. Поэтому важнейшее место в решении задачи об устойчивости любого либфобного золя теория ДЛФО отводит анализу силовых и потенциальных кривых получаемых суперпозицией электростатического отталкивания и молекулярного притяжения. [c.260]

Потенциалы включают отталкивание электронных оболочек, дисперсионные силы вандерваальсова притяжения и электростатические взаимодействия. Для удобства вычислений целесообразно объединить все три невалентные силы в одну простую потенциальную функцию (или силовое поле), которая традиционно называется потенциалом Ван-дер-Ваальса. Для этого необходимо еще более упростить представление об электростатическом взаимодействии. Прежде всего допускают, что контакты образуются только между ближайшими соседями и усредняют электростатические взаимодействия по всем относительным взаимным ориентациям, стерически допустимым для двух контактирующих групп >С=0 и Н— [c.43]

Приближенная теория межмолекулярных сил дает правила комбинирования для входящих в потенциалы взаимодействия параметров сил притяжения и сил отталкивания [1, 45—51]. С помощью этих правил комбинирования параметры потенциала взаимодействия разных силовых центров могут быть оценены из параметров потенциалов взаимодействия одинаковых силовых центров. Поэтому параметры потенциальной функции Ф могут быть оценены с помощью таких правил комбинирования независимо от экспериментальных адсорбционных данных при использовании параметров потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбата и силовых центров адсорбента, взятых в отдельности [52]. Этим путем были получены потенциалы Ф взаимодействия некоторых одноатомных и квазиодноатомных молекул с решетками графита [45, 52—58], нитрида бора [59] и инертных газов [60—65]. Однако правила комбинирования дают только приближенные значения этих параметров [45]. Кроме того, для применения этого способа сначала надо определить параметры потенциалов межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбата между собой и потенциалов межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбента между собой, что само по себе часто затруднительно. Поэтому практическое применение этого способа, в общем, встречает значительные трудности, а точность определенных этим способом параметров недостаточна для использования найденной таким способом функции Ф для статистических расчетов термодинамических характеристик адсорбции. [c.245]

Форма атом-атомного потенциала межмолекулярного взаимодействия. Принимая для потенциала сил отталкивания экспоненциальную (VIII,10) или степенную (VIII,11) функцию и учитывая один, два или более членов степенного ряда (VIII,12) для энергии дисперсионного притяжения, можно получить ряд моделей потенциала межмолекулярного взаимодействия. Для описания межмолекулярного взаимодействия двух силовых центров при адсорбции были использованы главным образом следующие модели 1) потенциал Леннард-Джонса (6,12) [35-38, 40, 42-44, 52, 54-65, 67-74, 76, 78, 79, [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология