Межфазная граница раздела

Уравнение Этвеши применимо к границе раздела между жидкостью и паром, но для межфазных границ раздела оно получает другой смысл. [c.211]

Термодинамические функции для систем с межфазными границами раздела [c.60]

Тэйлор (1932) распространил выводы Эйнштейна для гидродинамики разбавленных суспензий твердых сфер на разбавленные суспензии капель в жидкой среде. Он исходил из допущений 1) пленка любого эмульгатора вокруг капель не препятствует передаче тангенциального и нормального напряжений от непрерывной фазы к дисперсной 2) отсутствует скольжение на межфазной границе раздела масло — вода. Эти напряжения вызывают циркуляцию жидкости внутри капель, которая ослабляет искажение линий обтекания вокруг капель. Окончательный эффект зависит от отношения т]ф/т1с [c.269]

Массоперенос эмульгатора, вызванный адсорбцией на поверхности капель, снижает но убыль концентрации является незначительной до тех пор, пока эмульгатор проявляет тенденцию к диффузии через межфазную границу раздела. [c.285]

Поверхности твердых и жидких веществ имеют особые свойства, которые обусловлены тем, что поверхностные слои любой конденсированной фазы обладают свободной энергией за счет неуравновешенности частиц, образующих границу раздела. На рис. 110 показана схема возникновения неуравновешенности частиц поверхности жидкости и твердого тела. На границе раздела жидкости или твердого тела с другой конденсированной фазой (жидкостью), в которой плотность распределения частиц больше, чем в газе, неуравновешенность частиц значительно меньше, чем на поверхности твердого или жидкого тела, т. е. межфазная граница раздела обладает значительно меньшей энергией, чем поверхность, граничащая с газом. [c.208]

Сближение составов контактирующих фаз в критической области вызывает, как отмечалось выше, уменьшение поверхностного на тяжения межфазной границы раздела до очень малых величин, при которых возможно самопроизвольное возникновение термодинамически стабильных лиофильных коллоидных оистем (см. гл. VHI). [c.85]

Вместе с тем, как указывалось в 1 гл. IX, агрегативная устойчивость золей может иметь и термодинамическую природу. Дисперсная система — золь — обнаруживает термодинамическую устойчивость, если глубина потенциального минимума, характерная для частиц данной дисперсной системы и обусловленная в конечном счете свойством межфазной границы раздела, оказывается меньше выигрыша свободной энергии системы за счет включения частиц в тепловое движение (см. выражения (IX—4а) и (IX—21а)). [c.292]

Добавка к воде поверхностно-активных веществ приводит к изменению соотношения значений свободной поверхностной энергии благодаря адсорбционным процессам ПАВ на межфазных границах раздела. При этом межфазное натяжение, как правило, уменьшается. [c.68]

Физическая адсорбция из раствора оиределяется здесь довольно произвольно и не затрагивает адсорбцию ионов, которая рассматривается в следующем разделе. По-видимому, в данном случае не существует какого-либо общего правила, основанного на структуре или физических свойствах органических молекул, для предсказания их относительного сродства к силанольной поверхности определенных бинарных или более сложных смесей. Поскольку величина рКа силанольной поверхности сходна с величиной рКа для воды, а энергия межфазной границы раздела оказывается очень небольшой, то, вероятно, взаимодействия органических молекул с водой будут соответствовать межмолеку-лярным взаимодействиям с силанольной иоверхностью. [c.905]

Исследование зависимости устойчивости концентрированных эмульсий от структурно-механических свойств адсорбционных слоев ПАВ показало, что достаточно сильная стабилизация часто осуществляется и в тех случаях, когда прочностные и упруго-вязкие свойства адсорбционных слоев эмульгатора выражены весьма слабо. Прямое соответствие между этими двумя свойствами наблюдается не всегда. Однако, как считают авторы теории квазиспонтанного эмульгирования [52], указанное несоответствие между устойчивостью эмульсий и прочностью адсорбционных слоев является кажущимся и может быть устранено, если при измерениях структурно-механических свойств учитывать резко замедленную кинетику образования поверхностных стабилизирующих слоев на межфазных границах раздела. Такие структуры, согласно [52], возникают очень медленно без перемешивания и быстро — в процессе эмульгирования, ко- [c.16]

Если хотя бы один из двух контактирующих электролитов твердый, то межфазная граница раздела механически стабильна. Она также стабильна при контакте двух несмешивающихся жидких электролитов, расположенных горизонтальными слоями жидкость с меньшей плотностью—над жидкостью с большей плотностью. Если же использовать смешивающиеся жидкости, то под влиянием гидродинамических потоков начнется их смешение и граница быстро исчезнет. Такие границы могут быть стабилизированы с помощью разделительной пористой диафрагмы, которая затрудняет или полностью предотвращает жидкостные потоки и вместе с тем не нарушает проводимости (миграции ионов) между электролитами. В лабораторной практике жидкости часто разделяют стеклянным краном. Можно [c.85]

Для межфазной границы раздела твердое телО —вода возможен так называемый эстафетный механизм дальнодействия . Под влиянием свойств поверхностного слоя твердого тел изменяется структура и ориентация прилегающего,слоя воды. Этот слой, перестраивая систему водных связей и дипольных моментов молекул соседнего с ним слоя воды, в свою очередь, изменяет его структуру. Описанный эстафетный процесс, обусловленный влиянием поверхности твердых тел, распространяется в глубь жидкой фазы на расстояние до Ю мкм. [c.554]

Помимо этого эффект Марангони может быть связан с переходом части жидкости межфазной границы раздела жидкость — жидкость [c.159]

После отверждения жидкого адгезива в нем обычно развиваются внутренние напряжения, концентрирующиеся вокруг различных полостей, включений и дефектов в слое твердого адгезива или на границе раздела адгезива с соединяемой поверхностью. Если в системе не возникает концентрации напряжений и изменения плотности адгезива, обычно наблюдающегося при его отверждении, обратимая работа адгезии должна быть еще более близка по своему значению к величине, рассчитанной ранее для жидкого адгезива. Этот результат совершенно естественен, поскольку принимается, что основной причиной адгезии является силовое поле молекул твердой поверхности, которое притягивает молекулы адгезива, находящиеся в непосредственной близости от этой поверхности. Действие этого весьма локализованного силового поля, которое уже неоднократно рассматривалось ранее, распространяется как в адгезив, так и в твердое тело практически на глубину всего одной молекулы. Это действие, естественно, не зависит от изменений, происходящих в объемных фазах, если только процессы, происходящие в объемной фазе, не приводят к изменению плотности или молекулярной ориентации на межфазной границе раздела. Эффекты, связанные с изменением плотности в результате отверждения адгезива, могут быть достаточно хорошо оценены. Однако оценить влияние переориентации значительно труднее, так как в ее основе может лежать некоторый кристаллизационный процесс, начинающийся в центрах кристаллизации, удаленных от границы раздела адгезив —твердая поверхность. [c.303]

Хотя Зисман, кажется, никогда не приписывал параметру Y особого фундаментального смысла, другие исследователи считали, что Ус — это поверхностное натяжение, которое твердое тело имело бы, если бы силы когезии в нем равнялись силам, действующим на межфазной границе раздела твердое тело — жидкость. Так, у твердых углеводородов, для которых предполагают только дисперсионные взаимодействия, такие, как когезионные или межфазные (на границе раздела твердое тело — жидкость), величина ус должна быть поверхностным натяжением на границе. раздела твердое тело — пар. Это действительно наблюдается экспериментально Y Для полиэтилена и высокомолекулярных жидких углеводородов примерно равны. Однако [c.92]

Таким образом, больщинство полимерных смесей представляет собой двухфазные системы с переходным слоем на межфазной границе раздела. Один полимер является дисперсной фазой, второй — непрерывной дисперсионной средой. [c.475]

Понятие о твердой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. гл. II, 9) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия, т. е. обеспечены условия свободного массопереноса и теплообмена как в объеме каждой фазы, так и в системе в целом. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примером физически однородной (однофазной), но химически неоднородной системы являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т. п. Химическая неоднородность в однофазной системе наблюдается только при полном отсутствии химического взаимодействия между компонентами. Если такое взаимодействие при образовании фазы возможно, то оно приводит к возникновению и физически и химически однородной однофазной системы. Например, смесь газообразного оксида азота и кислорода физически однородна. Если бы эти газы пе взаимодействовали друг с другом, то их смесь была бы однофазной, но химически неоднородной (как воздух). Поскольку в системе возмол<но химическое взаимодействие, приводящее к образованию нового вещества (дыокспд азота НОг), то состояние термодинамического равновесия наступит тогда, когда система станет и физически и химически однородной. В-третьих, термодинамическое определение фазы предусматривает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе н от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важ[ю лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.302]

В ооответствИ И с изложенным в 2 гл. I величина —U (hg) не тревосходит удвоенного значения поверхностного натяжения межфазной границы раздела [c.252]

Понятие о твфдой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. 9 гл. II) включает следующие основные положения. Во-первых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. Во-вторых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примерами физически однородных (однофазных), но химически неоднородных систем являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т.п. В-третьих, термодинамическое определение фазы предполагает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе и от окружающего пространства. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. Поэтому понятие фазы применимо к макроскопическим объектам, для которых объемные свойства являются определяющими. Если поверхностными свойствами по сравнению с объемными пренебречь нельзя (что наблюдается, например, в тонких пленках), то классическое понятие фазы становится неприменимым. При этом не имеет значения абсолютное количество вещества в объеме данной фазы, важно лишь соотношение между поверхностью и объемом. Например, фазой в термодинамическом смысле нельзя считать тонкую масляную пленку на поверхности воды, хотя общая масса этой пленки может быть значительной. [c.185]

Визуальные наблюдения за состоянием межфазного адсорбционного слоя, формирующегося как на межфазной границе раздела, так и вокруг глобул водной фазы, показали, что на глобулах растворов электролитов a I и Mg lj при всех исследованных значениях pH он приобретает упругую ребристую структуру. Это обстоятельство служит причиной того, что капли, формирующиеся на данной границе раздела фаз, приобретают неправильную полиэдрическую форму, в отличие от шарообразной на глобулах растворов Na l и дистиллированной воде, при всех исследованных значениях pH. [c.75]

ПЭ в неизотермических условиях показали, что указанные полимеры во всем диапазоне состава термодинамически несовместимы, однако возможно образование размытого переходного слоя в результате диффузии сегментов ОЭГА в меж-структурные участки ПЭ. Появление диффузной межфазной границы раздела приводит к прекращению зародышеобразующего действия частиц ПЭ и замедлению неизотермической кристаллизации ОЭГА в присутствии жесткой полиэтиленовой матрицы. [c.238]

Исходя из представлений Дерягина и Кусакова [15], мы предполагаем, что заряженная межфазная граница раздела является источником ориентации молекул воды, что создает между частицами возможность дипольного взаимо действи я. [c.267]

При сопоставлении результатов исследования кинетики процессов, протекающих на межфазной границе раздела ксилол/водный раствор некаля,— изменения толщины слоя микроэмульсии, предельного напряжения сдвига защитных пленок и солюбилизации ксилола в водном растворе показано их полное соответствие с устойчивостью эмульсий [16].- [c.271]

Цисман [20] считает, что основной причиной адгезии яв.ляется силовое поле молекул твердой поверхности, которое притягивает молекулы адгезива, и что действие силового поля при этом не зависит от изменений, происходящих в объемных фазах, если не происходит изменения плотности или молекулярной ориентации на межфазной границе раздела. Однако именно для полимеров эти процессы в действительности имеют место, что делает необоснованным перенесение данных о термодинамической работе адгезии для жидкого адгезива на тот же адгезив после его отверждения. Кроме того, как мы уже показали выше, действие поверхностных сил не ограничивается непосредственно контактирующими с поверхностью молекулярными слоями, но распространяется от поверхности на значительно большие расстояния. Таким образом, изменение структуры граничного слоя, происходящее при отверждении или удалении растворителя, оказывает влияние на адгезию. [c.312]

Понятие о твердой фазе. Термодинамическое определение фазы (см. 9 гл. П) включает следующие основные положения. Во ервых, подразумевается, что система находится в состоянии термодинамического равновесия. Во торых, каждая фаза, составляющая систему, должна быть физически однородной ее частью. При этом химическая однородность фазы не обязательна. Примерами физически однородных (однофазных), но химически неоднородных систем являются воздух — молекулярный раствор газов, не взаимодействующих друг с другом, молекулярные водные растворы неэлектролитов и т.п. В-третьих, термов динамическое определение фазы предполагает наличие межфазной границы раздела — поверхности, отделяющей данную фазу от всех остальных фаз в системе и от окружающего пространбтаа. Поверхностный слой фазы находится в иных условиях по сравнению с объемом и обладает избыточной свободной энергией. Вследствие этого свойства поверхности отличаются от свойств вещества в целом. [c.185]

Абгезивами являются материалы, которые на поверхностях высокой энергии образуют покрытия со свойствами поверхности низкой энергии. Модифицированные таким образом поверхности при контактировании с жидкими полимерами и пластмассами характеризуются большими краевыми углами. Это приводит к ограниченному растеканию и плохому прониканию жидкости в поверхностные капилляры твердого тела и, следовательно, к образованию значительного числа пустот и газовых пузырьков на границе раздела. После отверждения жидкого клея такое соединение легко разрушается по адгезионному типу. Это обусловлено тем, что на межфазной границе раздела вокруг многочисленных газовых пузырьков возникает концентрация напряжений и развитие процесса разрушения происходит по этим полостям, как по обычным дефектам структуры. [c.307]

Рассмотрим основные особенности фибриллярной структуры полимера, полученной в процессе холодной вытяжки. Структура такого рода представляет собой плотноупакованный агрегат фибриллярных элементов диаметром от нескольких единиц до десятков нанометров. Несмотря на их плотную упаковку, фибриллярные элементы имеют четко выраженные межфазные границы раздела, которые хорошо регистрируются электронно-микроскопически [46, 47] и с помощью рентгеноструктурного анализа [48]. Механические свойства ориентированного полимера во многом обусловлены существованием реальных физических границ раздела между фибриллами. По мнению Петер-лина, главное сопротивление деформации оказывают квазивяз-кие силы трения на высокоразвитых поверхностях сдвигающихся друг относительно друга фибрилл [49]. Не менее сильное влияние фибриллярная морфология оказывает и на прочностные свойства аморфных и кристаллических полимеров [50, 51]. В работе [46] обобщен обширный экспериментальный материал по изучению фибриллярной морфологии большого числа волокон на основе природных и синтетических полимеров, и показано, что практически любые ориентированные полимерные системы имеют фибриллярную структуру. Диаметр отдельных фибрилл в такой структуре изменяется от нескольких нанометров до десятков нанометров. [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология