Поверхностное натяжение и поверхностное давлени

Какими способами измеряются поверхностное натяжение, поверхностное давление, поверхностные потенциалы [c.100]

После термостатирования прибора с исследуемой жидкостью в течение 2—3 часов приступали к измерению поверхностного натяжения. Для этого включали печь 1 (см. рис. 4.22) и с ее помощью медленно повышали температуру газа в баллоне 2. Кран 4 ставили в положение, при котором баллон 2 соединялся с резервуаром //. Это приводило к тому, что газ из баллона 2 перемещался в резервуар 11, принимал в нем температуру термостата и затем попадал в манометрический резервуар 10. Под действием избыточного давления жидкость из резервуара 10 по трубке 9 перемещалась в резервуар 7, но одновременно с этим происходило вытеснение жидкости из калиброванной трубки 8, и на ее торце формировался газовый пузырек. После достижения в нем максимального давления он начинал быстро расти, отрывался от трубки 8 и всплывал. Начавшееся продавливание пузырьков продолжалось довольно долго, особенно в том случае, если исследуемая жидкость оказывалась сравнительно вязкой. Для того, чтобы этого не происходило, избыточное давление сбрасывали, как только через калиброванную трубку 8 продавливался первый пузырек газа. Это достигалось тем, что кран 4 поворачивали в положение, при котором резервуар И сообщался с буферным резервуаром 6, при этом давление в измерительной части прибора выравнивалось. [c.138]

К настоящему времени получены некоторые экспериментальные данные о зависимости поверхностного натяжения от давления (2—10], однако число их (по сравнению, например, с данными о температурной зависимости поверхностного натяжения) весьма мало, что объясняется экспериментальными трудностями. Среди имеющихся данных подавляющее большинство демонстрирует уменьшение поверхностного натяжения с ростом давления, лишь для гелия (на границе с водой [8, 9] и гексаном [8]) наблюдалась качественно обратная картина, и это истолковывалось как некая аномалия. На самом деле возрастание поверхностного натяжения при увеличении давления в случае гелия является, конечно, не аномалией, а термодина- [c.91]

Спекание — это процесс перехода при нагревании спрессованного до разной степени порошка СВМПЭ в монолитное или пористое тело. Большинство исследователей движущую силу спекания видят в поверхностном натяжении нагретых частиц порошка. Отдельные спрессованные частицы порошка при нагревании стремятся под влиянием поверхностного натяжения приобрести сферическую форму и образовать систему капилляров с развитой криволинейной поверхностью. В подобной системе в результате поверхностного натяжения возникает давление, которое может быть определено по уравнению Лапласа [c.48]

Зависимость поверхностного натяжения от давления [c.330]

Для электролиза расплавленных сред существенное значение имеют плотность, вязкость, поверхностное натяжение и давление насыщенных паров составных компонентов электролита и продуктов электролиза. [c.472]

Поверхностное натяжение жидкости находится в обратной зависимости от давления пара над ней. Чем выше давление пара, тем меньше величина внутреннего давления жидкости, меньше величина поверхностной энергии и, следовательно, меньше поверхностное натяжение. Растворенные вещества изменяют поверхностное натяжение жидкости. Одни из них значительно понижают поверхностное натяжение и потому носят название поверхностноактивных веществ, другие, наоборот, увеличивают поверхностное натяжение и называются поверхностно-неактивными. По отношению к воде поверхностно-активными веществами являются спирты, белки, мыла. Добавление их к воде облегчает смачивание, поэтому при приготовлении растворов некоторых ядохимикатов добавляют поверхностно-активные вещества (например, мыла) для [c.41]

Не менее важное значение имеет водородный показатель в химической технологии. В частности, под влиянием pH могут изменяться растворимость, фильтрация. вязкость, поверхностное натяжение, осмотическое давление, набухание и другие свойства. Вот почему определение концентрации водородных ионов (точнее,, измерение pH) нашло применение во всех областях не только биологии, но и химии, агрохимии, биохимии, почвоведения, физиологии растений и животных, микробиологии, медицины и в других областях науки и практики. [c.206]

Адсорбция различных компонентов на границе раствор — воздух может быть определена на основе прямых измерений пограничного натяжения, которое на этой границе называется поверхностным натяжением, Простой способ определения поверхностного натяжения состоит в измерении высоты поднятия жидкости в капиллярной трубке, погруженной Б раствор. Можно, наоборот, выдавливать пузырьки воздуха в раствор и измерять давление, при котором наблюдается это явление. Максимальное давление газа в пузырьке пропорционально величине а. Если измерять а в растворах различного состава, то затем поверхностный избыток компонента может быть рассчитан по уравнению Гиббса [c.87]

Для измерения поверхностного натяжения индивидуальных жидкостей пригодны все методы, поскольку между результатами, полученными статическими и динамическими способами, нет заметной разницы. У растворов же результаты измерений о разными методами могут сильно отличаться из-за медленного установления равновесного распределения растворенных веществ между свеже-образованной поверхностью и объемом раствора. Это в особенности относится к растворам мицеллообразующих и высокомолекулярных ПАВ (белковые вещества, сапонины, высшие гомологи мыл). Получение в таких растворах равновесных значений поверхностного натяжения требует применения статических методов. Пригодны и некоторые из полустатических методов, например методы отрыва кольца, счета капель, наибольшего давления пузырьков и др. При простоте и удобстве работы эти методы дают вполне удовлетворительные результаты, если измерения проводят таким образом, что время формирования новой поверхности в виде капли является достаточным для установления концентрационного равновесия. В растворах низкомолекулярных ПАВ равновесные значения а обычно достигаются менее чем за минуту для растворов ПАВ более сложной структуры на установление равновесия может потребоваться до нескольких десятков минут в связи с медленной диффузией их молекул. Таким образом, для правильного выбора метода исследования необходимо учитывать кинетику установления равновесных, т. е. наименьших, значений поверхностного натяжения. [c.311]

Величина поверхностного натяжения — важная характеристика данной поверхности раздела фаз. Так, поверхностное натяжение жидкости на границе с паром характеризует силы молекулярного сцепления внутри данной жидкой фазы. Чем они больше, тем больше поверхностное натяжение жидкости и ее внутреннее давление. Прямым способом поверхностное натяжение можно измерить лишь на поверхностях раздела жидкость — пар и жидкость — жидкость. На твердых поверхностях раздела поверхностное натяжение измерить непосредственно нельзя. Наиболее распространены следующие методы определения поверхностного натяжения метод наибольшего давления образования пузырьков (прибор Ребиндера), метод счета капель (сталагмометр), метод капиллярного поднятия жидкости. [c.26]

Влияние температуры на скорость химической реакции во много раз значительнее, чем на ряд других процессов, таких, как, например, скорость диффузии, изменение вязкости среды, поверхностное натяжение, осмотическое давление и т. д. [c.135]

Поверхностное натяжение. Поверхностный слой расплавленной соли или смеси их отличается по своим свойствам от основной массы расплава. Ионы или молекулы, находящиеся в поверхностном слое расплава, испытывают одностороннее притяжение со стороны ниже лежащих слоев ионов или молекул. Таким образом, расплав как бы окружен тонкой пленкой поверхностных ионов или молекул, оказывающей сильное давление на расплав и сжимающей его. При увеличении поверхности расплава приходится совершать работу, преодолевая ионные или молекулярные силы взаимодействия. [c.250]

Проведен анализ влияния поверхностно-активных веществ (ПАВ) на давление пара растворителя в капиллярных системах. Рассмотрены полностью равновесные состояния при постоянстве кривизны поверхности в открытых системах, а также при наличии гравитационного поля, когда кривизна поверхности закономерно меняется с высотой. Проанализированы процессы изменения давления пара в процессе адсорбции ПАВ в закрытой однофазной и двухфазной системе. Сформулированы условия устойчивости для таких систем в отношении к поверхностному натяжению, поверхностной эластичности, адсорбции ПАВ и их концентрации в растворе капиллярного объекта, и, наконец, в отношении к кривизне поверхности малого капиллярного объекта. [c.106]

В работах [56, 70] отмечено, что состояние глобул нефти в поровом пространстве определяет критическое значение фильтрационных параметров, равное Др г/2а, здесь Др — перепад давлений г — радиус канала фильтрации а — поверхностное натяжение. При значениях Арг/2а ниже критических глобул нефть сохраняет равновесный размер и не может быть вытеснена из поры. Для эффективного вытеснения нефти необходимо превышение критического значения градиента давления или уменьшение поверхностного натяжения. Анализ уравнения Лапласа для глобулы нефти, содержащейся в единой поре, показал, что падение давления вдоль поры напрямую зависит от геометрии поры, поверхностного натяжения и фильности породы. [c.69]

Наличие ангармонизма сближает твердое тело с реальными Д газами, так как асимметричность колебаний атомов обусловливает некоторое кинетическое давление соседних атомов друг на друга. До приложения внешних сил это давление уравновешивается внутри тела (с участием сил поверхностного натяжения). Поэтому твердое тело ведет себя подобно реальному газу в соответствии с изотермой типа Ван-дер-Ваальса. Отличие состоит лишь в том, что коэффициент термического расширения полностью обусловлен ангармонизмом. Всестороннее растяжение уменьшает это кинетическое давление и потому в адиабатных условиях может вызвать охлаждение тела, как и в случае расширяющегося газа. Поскольку энергия, связанная с ангармонизмом, весьма мала (т. е. мал коэффициент термического расширения), обнаружить такое охлаждение можно только высокочувствительными приборами. [c.14]

Процесс изменения поверхностного натяжения в системе вода — нефть при увеличении одновременно температуры и давления сложен. В зависимости от состояния и состава системы вода — нефть поверхностное натяжение на границе раздела нефти с водой при одновременном повышении температуры и давления может как уменьшаться, так и увеличиваться и даже оставаться постоянным. [c.186]

Дробление капли происходит при превышении поверхностного натяжения силами давления окружающей среды, т. е. при р2 > р - В момент достижения равенства ра = Р начнется дробление. [c.31]

Дробление капли происходит при поверхностном натяжении больше давления окружающей среды р2 > р ). В момент достижения равенства р2 = р1 начнется дробление. Из равенства [c.61]

Рис. XVII, 14. Зависимость изменения свободной энергии LF и изменения поверхностного натяжения (поверхностного давления) — Да=я от заполнения 0 однородной поверхности графитированной сажи бензолом.

При образовании монослоев хорошо растворимых и летучих веществ изучают поверхностное натяжение в зависимости от концентрации С2 поверхностно-активного вещества в объемной фазе. При этом величина адсорбции на поверхности непосредственно не измеряется, а рассчитывается с помощью уравнения Гиббса, записанного в форме (XIII.123), (XIII.124). В случае же адсорбции на поверхности высокодисперсных твердых тел изучают зависимость величины адсорбции от парциального давления или концентрации адсорбата в объемной фазе. В этом случае с помощью уравнения Гиббса можно определить поверхностное давление я, поскольку уравнения Гиббса характеризуют взаимосвязь между поверхностным натяжением, адсорбцией и давлением адсорбируемого вещества в газовой фазе. Из уравнения (XIII.153) следует, что [c.355]

Растекание — результат взаимодействия полярных молекул жидкости (например, воды) с родственными по химическому строению молекулами другой жидкости. Это явление сопровождается понижением поверхностного натяжения твердого тела, уменьшением энергии Гиббса на поверхности раздела фаз. Растекание наблюдается при контакте двух нерастворимых друг в друге жидкостей, например какого-либо масла (м) и воды (в), имеющих относительно меньшее и большее поверхностные натяжения, обозначаемые соответственно Ом и ств. Кроме того, поверхностное натяжение на границе вода — масло обозначают сгвм. Если рассмотреть систему, состоящую из воды с нанесенной на нее каплей масла и воздуха при постоянных давлении и температуре, то в соответствии с вышеизложенными материалами по термодинамике (см. гл. П) изменение энергии Гиббса системы будет равно сумме произведений соответствующего поверхностного натяжения на изменение площади контакта между фазами. При увеличении поверхности раздела вода — масло на столько же увеличится граница раздела масло воздух. [c.175]

Поверхностное натяжение на фанице между дву.мя конденсированными фазами характеризует различие сил взаимодействия между молску лами (частицами) в каждой из соприкасающихся фаз Че.м больше различаются по своей природе эти силы, тем больше межфазное поверхностное натяжение. Для веществ с низки.м поверхностным натяжением (вода, органические вещества и др.) интенсивность молеку, 1ярных взаимодействий можно охарактеризовать их по. тярностью. Макроскопической мерой полярности жидкостей могут служить дипольный. ю-мент, поверхностное натяжение, внутреннее (молекулярное) давление, диэлекфическая проницаемость, теплота испарения. Поэтому при контакте веществ с близкой полярностью, повер.хностное натяжение невелико, в результате достигается хорошее смачивание. Например, твердые тела с гетерополярным типом связи (ионные кристаллы) гидрофильны. [c.98]

Рис. XVII, 14. Зависимость изменения свободной энергия bJ н из енения поверхностного натяжения (поверхностного давления) — Аа = я от заполнения 8 однородной поверхности графитированной сажи бензолом.

При по ыщенир температуры вещество расщиряется, ослабляются силы взаимного притяжения между молекулами внутри вещества и в поверхностном слое. Поэтому с повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается. При температурах более высоких, чем нормальная температура кипения данной жидкости, поверхностное натяжение измеряют уже не при атмосферном давлении, а при давлении насыщенного пара. Если результаты измерений представить графически, отложив поверхностное натяжение как функцию температуры (рис. 128), то зависимость для многих веществ оказывается линейной, почти вплоть до критической температуры, при которой поверхностное натяжение становится равным нулю, так как исчезает различие между жидкостью и паром. Основываясь на линейном уменьщении поверхностного натяжения с повышением температуры, Менделеев установил (1860) существование такой температуры, при которой поверхностное натяжение становится равным нулю. Выще этой температуры вещество уже не может находиться в жидком состоянии. Эту температуру Менделеев назвал температурой абсолютного кипения (позднее ее стали называть критической температурой). [c.357]

Объем жидкости, залитой в сосуд, ограничивается твердыми поверхностями — стенками сосуда и свободными поверхностями на границе с другими жидкостями, песмешивающимися с первой, или газами. Действующие на данный объем жидкости силы делят на внешние и внутренние. Внешние силы могут быть поверхностными, которые действуют на поверхностях, ограничивающих объем жидкости, и объемными, распределенными по всему рассматриваемому объему жидкости. Примером поверхностных сил могут служить сила поверхностного натяжения, сила давления на свободную поверхность, силы реакции стенок сосуда, а примером объемных сил — сила тяжести, центробежная сила. [c.26]

На процессы испарения и смесеобразования оказывают влияние также поверхностное натяжение и давление насыщенных наров, которые зависят от углеводородного и фракционного состава топлива. С утяжелением фракционного состава поверхностное натяжение увеличивается. Межфазное поверхностное натяжение наиболее массового летнего дизельного топлива, определенное с помощью тензометра ВН 5504 (погрешность измерения 0,5 мН/м) при температуре 20 °С, составляет образец 1 — 40,3 мН/м образец 2 — 3,3 мН/м. [c.85]

Мономолекулярная природа поверхностных пленок. Поверхностное давление [1—4]. Нерастворимое и нелетучее вещество, помещенное в небольшом количестве на поверхность жидкости с большим поверхностным натяжением (например воды), может оставаться в виде нерастекающейся капли, либо растекаться по поверхности. Необходимое и достаточное условие растекания вещества — более сильное притяжение его молекул к растворителю (воде), чем друг к другу. Иными словами, работа адгезии между веш,еством и жидкостью в этом случае превышает работу когезии самого вещества. Если это условие соблюдено, то молекулы растекающегося вещества стремятся прийти в непосредственное соприкосновение с жидкостью, обычно называемой подкладкой . Если позволяет площадь подкладки, растекающаяся жидкость образует мономолекулярный слой. Особое состояние вещества в этих пленках представляет большой интерес. [c.51]

Измеряют поверхностное натяжение а при разных концентрациях выбранных органических веществ и строят зависимости Аст от Ig A (са — концентрация адсорбата), получивщие название изотерм двумерного давления. После этого графическим способом (рис, 2.2) находят концентрации органических веществ, соответ-ствую1цие одинаковому достаточно малому значению Асг = onst. Чем меньше концентрация органического вещества, при которой достигается заданное значение Аа, тем выше его поверхностная активность. Например, если ai/ a2 = 5, то говорят, что поверхностная активность первого вещества (А1) в 5 раз ниже поверхностной активности второго вещества (А2). Изменение поверхностной активности вещества 1 по отношению к веществу 2 характеризуют также энергией [c.40]

Методы и приборы для измерения поверхностного натяжения жидкости. Метод наибольшего давления образования и отрыва газового пузырька. Метод основан на том, что поверхностное натяжение жидкости на границе с газом (воздухом),содержащим ее насыщенный пар, или с другой жидкостью прямо пропорционально наибольшему давлению, необходимому для выдавливания пузырька газа нз капиллярного кончика в жидкость, находящуюся при постоянных температуре и давлении (рис. 6, а). В сосуд 11 диаметром около 3 см с боковым ответвлением 6 наливают исследуемую жидкость. Сосуд закрывают пробкой 8. Б пробку вставляют стеклянную трубку 10, заканчивающуюся остро обрезанным концом с внутренним диаметром около " 0,1 мм. Капилляр ный конец должен только смачиваться меиис-ком жидкости, т. е. жидкость 13 в капилляре должна едва приподниматься вверх. Сосуд с жидкостью помещают в стеклянный термостат или в стеклянную рубашку 12 с ответвлением 14, через которую 15—20 мин до измерений и во время их пропускают воду с заданной температурой из термостата. Контролируется температура [c.26]

Опыты по определению действия ацеталей 1 и 11 на величину поверхностного натяжения проводили на приборе конструкции БашНИПИнефть при температуре 24 °С и атмосферном давлении, В проведенных исследованиях использовали ишимбайскую и арлансьсую нефти (табл, 22). Водные растворы веществ I и II снижают величины поверхностного натяжения на границе фаз нефть-жидкость (рис, 61, 62). Так, для ишимбай-ской нефти при ЗО -ной концентрации ацеталей I и 11 в воде поверхностное натяжение снижается почти в 2 раза. Увеличение концентраций ацеталей [c.150]

Поверхностное натяжение. На поверхности жидкостей в той или иной степени проявляется особенность свойств поверхностного слоя. Молекулы, находящиеся внутри жидкости, вследствие взаимного притяжения испытывают в среднем одинаковое давление по всем направлениям, молекулы же, находящиеся в поверхностном слое, притягиваются молекулами внутренних слоев с большей силой, чем со стороны окружающей среды. Вследствие этого в поверхностном слос возникает давление, направленное по нормали к поверхности. Действие этих сил проявляется в стремлении вещества сохранить свою поверхность. [c.34]

Важнейшие св-ва чистых Ж. в состоянии термодинамич. равновесия плотность d. термический коэф. объемного расширения йу, коэф. изотермич. сжимаемости Р,-, теплоемкости и Су при постоянных давлении и объеме соотв., энтальпия испарения ДЯ , поверхностное натяжение у, диэлектрич. проницаемость , магн. восприимчивость х, показатель преломления п. Процессы переноса в Ж. характеризуются коэф. вязкости Т1, теплопроводности X и самодиффузии D. Св-ва Ж. вдали от критич. точки значительно слабее зависят от давления, чем от т-ры. Это часто позволяет пренебречь различием в св-вах Ж., измеренных при атм. давлении и при давлении насыщ. пара, и представить их только как ф-ции т-ры. [c.154]

При нагревании угли размягчаются и вследствие этого спекаются в результате деструкции главных цепей их макромолекул, отщепления кислородсодержащих функциональных групп, разрыва эфирных и метиленовых мостиков и насыщения образующихся фрагментов водородом при его перераспределении в процессе пиролиза [1]. Лищь часть углей способна к размягчению без сколько-нибудь существенной деструкции [19]. Размягченные зерна под действием сил поверхностного натяжения, гравитации, давления вышележащих слоев угля и выделяющихся летучих веществ деформируются, при этом образуются и увеличиваются площади контакта поверхности зерен. Между молекулами, находящимися на соприкасающихся поверхностях, действуют межмолекулярные (вандерваальсовы) силы, а в дальнейшем между ними образуются химические связи. Эти физические и химические силы связывают зерна остаточного материала углей в единый массив. Таков в общих чертах механизм спекания углей [1]. [c.38]

Весьма перспективно для химической технологии теплообмен ное устройство, называемое теплопроводом. Оно пред ставляет собой полностью закрытую металлическую трубу с лю быми профилями сечения, футерованную каким-либо пористо капиллярным материалом (фитилем), например, шерстяной тканью, стекловолокном, сетками, пористыми металлами, полимерами, керамикой и т. п. В полость трубы подается теплоноситель в количестве, достаточном для полной пропитки фитиля. Температура кипения теплоносителя должна обеспечивать отвод тепла (путем испарения) из охлаждаемого рабочего пространства химического реактора или другого аппарата интервал зон температуры — от какой угодно низкой до 2000 °С. В качестве теплоносителя используют металлы (Сз, К, На, Ы, РЬ, А и др.), высоко кипящие органические жидкости, расплавы солей, воду, аммиак, жидкий азот и др.). Предпочтительны жидкости с высокой скрытой теплотой испарения, большим поверхностным натяжением, низкими плотностью и вязкостью. Трубка одной своей частью располагается в зоне отвода тепла, а остальной частью — в зоне конденсации паров. Пары теплоносителя, образовавшиеся в первой зоне, конденсируются во второй зоне, а конденсат возвращается в первую зону под действием капиллярных сил фитиля. Благодаря большому количеству центров парообразования резко падает перегрев жидкости при ее кипении и значительно возрастает коэффициент теплоотдачи при испарении (в 5—10 раз). Особенностью теплопровода является очень высокая эффективная теплопроводность вдоль потока пара (на 3—4 порядка больше, чем у серебра, меди и алю.миния), что обусловлено низким температурным градиентом вдоль трубы. Мощность теплопровода определяется капиллярным давлением, компенсирующим потери напора парового и жидкостного потоков. [c.336]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология