Сжатые пленки

Отрицательная составляющая расклинивающего давления (сжатие пленки) обусловлена силами притяжения между атомами и молекулами как внутри каждой фазы, так н в разных фазах. Эти силы подразделяют на близкодействующие и дальнодействующие. К близкодействующим относятся в основном химические ковалентные силы притяжения. Радиус действия ковалентных сил не превышает нескольких десятых долей нанометра. Энергия связи этих сил может достигать 400 кДж/моль, а может быть и очень небольшой, например, около 1—4 кДж/моль. [c.274]

Пленки на воде или иной жидкости, в зависимости от сжатия, могут вести себя, как двумерные образования в различных агрегатных состояниях. Участки ад, аЬ и Ьс на рис. 17 соответствуют двумерному газу, двумерной жидкости и. двумерному твердому веществу (двумерному кристаллу). Переход от жидкой пленки к твердой очень наглядно доказывается тем, что пылинки ликоподия, быстро передвигающиеся по поверхности пленки на участке аЬ, моментально становятся неподвижными в точке 6 и на участке Ьс. В области ай при повышенных температурах или очень малых сжатиях пленки настолько расширены, что их можно рассматривать как газообразные. Они не имеют определенной предельной площади и переходят в газовые пленки. [c.99]

Пусть цилиндрический стержень из полимера радиусом Я под действием силы прижимается к металлическому стержню того же радиуса, нагретому до постоянной температуры (рис. 9.15). Образующаяся при сжатии пленка расплава удаляется радиальным потоком. [c.294]

По мере сжатия пленки плотность упаковки образующих ее молекул возрастает, и монослой начинает вести себя как реаль- [c.51]

По мере сжатия пленки плотность упаковки возрастает, и монослой начинает вести себя как реальный газ кривая сжатия п—5м претерпевает излом, соответствующий фазовому превращению слоя. Такие фазовые переходы в монослоях можно свя- [c.66]

В работе предлагается получить зависимость поверхностного давления от сжатия пленки и построить соответствующий график. Результаты измерений поверхностного давления удобно изобразить графически, откладывая по оси ординат давление л, а по оси абсцисс—площадь Sm, приходящуюся на одну молекулу. Такой график имеет сходство с трехмерной изотермой р—V. Площадь Sm, приходящуюся на одну молекулу, можно рассчитать по формуле [c.67]

В работе предлагается изучить зависимость поверхностной вязкости от поверхностного давления для пленки стеариновой кислоты, измеряя колебательным вискозиметром вязкость при различном сжатии пленки. [c.69]

При дальнейшем сжатии пленки, когда островки приближаются вплотную друг к другу и двухмерный газ между ними исчезает, давление снова резко увеличивается. Наконец, при сравнительно высоких давлениях оно достигает определенного предела и уже не изменяется (на рис. V, 6 этот участок не показан). Этот предел соответствует давлению, при котором пленка разрушается. [c.133]

Наряду со статическим (равновесным) больщую роль играет и динамический фактор устойчивости. Если растяжение или сжатие пленки происходит настолько быстро, что равновесие [c.294]

Рис. VII. 1в. Модель сжатой пленки (в) и вид области контакта (б) в условиях граничной смазки.

Наряду со статическим (равновесным) большую роль играет и динамический фактор устойчивости. При быстром растяжении или сжатии пленки равновесие между поверхностным слоем и объемной фазой успевает устанавливаться не по всей толще пленки, а лишь на некоторую глубину, градиент концентрации ПАВ оказывается более крутым и, согласно теории (см. [5, с. 261]), упругость пленки должна стать большей. Это повышение упругости в динамических условиях, в отличие от равновесного эффекта Гиббса, получило название эффекта Марангони. [c.288]

Различают равновесную и неравновесную упругость. Равновесная упругость соответствует растяжению (или сжатию) пленки, при котором между поверхностью и объемом пленки сохраняется равновесие. Она является следствием понижения равновесной концентрации ПАВ при растяжении пленки. Неравновесная упругость соответствует растяжению при полном отсутствии равновесия во всей пленке или в отсутствие равновесия отдельных равновесных частей пленки. [c.36]

Если допустить, что такая же упаковка и ориентация углеводородных радикалов ПАВ имеет место на поверхности раздела масло—вода, то возникает вопрос, почему черные пленки, полученные из раствора н-декана и ПАВ с олеиновым радикалом, имеют толщину, соответствующую двум длинам полностью вытянутого углеводородного радикала. Здесь возможны два случая. Олеиновый радикал молекулы ПАВ на границе раздела вода—н-декан находится в изогнутом состоянии, и тогда пленка представляет, собой структуру из двух монослоев со значительной прослойкой н-декана до 10—15 А. И наоборот, под действием молекул н-декана происходит деформация олеиновых радикалов в местах связей, смежных с двойной связью, и они выпрямляются. Первый случай маловероятен, так как при сжатии пленки, например с помощью электрического поля, можно было бы легко уменьшить толщину пленки до соприкосновения монослоев. В действительности толщина такой пленки остается неизменной даже при пробивных напряжениях (см. раздел IV.10). [c.121]

При исследовании поперечного модуля сжатия в качестве деформирующего воздействия часто используют электрическое поле [133, 140, 171, 180, 186]. В этом случае модуль поперечного сжатия пленки определяется из следующего соотношения [c.148]

Рис. 13. Изменение потенциальной энергии ассоциатов смол при сжатии пленки

Условия сжатия пленки, хЮ Н/м Смолы Асфальтены [c.181]

Наблюдения Холта и Вента [269] наводят на мысль о том, что кремнеземные частицы размером меньше 5 нм и, следовательно, безвредные могут стать токсичными в биологической системе за счет какого-либо типа полимеризации, стимулируемой внутри данной системы. Авторы наблюдали, что полимеризация кремнеземных частиц может иметь место, когда монослой белка (инсулина), находящийся на поверхности жидкости — очень разбавленного золя кремневой кислоты,— поглощает кремнезем из раствора, и при последующем сжатии пленки частицы кремнезема тесно сближаются. Такая полимеризация протекает наиболее быстро в области pH 5,4—6,1, т. е. как раз при тех значениях pH, когда идет наиболее быстро процесс гелеобразования кремнеземных золей. Это означает, что, хотя поликремневая кислота, состоящая из частиц размером меньше 5 нм, может быть безвредной в биологической системе, частицы тем не менее способны объединиться вместе в большие агрегаты благодаря отмеченному выше механизму, особенно в том случае, когда биологические мембраны могут сжиматься. Образовавшиеся большие агрегаты могут затем становиться активными по отношению к денатурации белка. [c.1059]

Из данных табл. 12.59 следует, что компоненты смол, асфальтенов и битумов в поверхностной пленке находятся в форме ассоциатов. При сжатии пленки происходит перестройка ассоциатов. Интересным здесь является то, что перестройке ассоциатов смол и асфальтенов предшествует такое состояние, когда они распадаются до отдельных молекул. На кривых рЗ—р этому состоянию соответствуют горизонтальные участки, в границах которых вещество пленки проявляет свойство идеального газа. Битумные ассоциаты не распадаются до изолированных молекул, что, вероятно, связано с присутствием в них смол, асфальтенов и масел, совместные комплексы которых более прочны, чем ассоциаты только смол или асфальтенов. [c.792]

Ассоциаты асфальтенов и особенно смол представляют собой анизометрические частицы, которые в пленке располагаются почти параллельно длинной оси. При сжатии пленки происходит перестройка ассоциатов преимущественно в направлении увеличения размера вдоль длинной оси. Такая тенденция особенно характерна для мицеллярных единиц битумов. [c.792]

Усилие сжатая пленки, Н [c.793]

К дальнодействующим силам относят силы Ван-дер-Ваальса, электростатические силы между ионами, а также металлическую связь. Связи между ионами, хотя и рассматриваются как химические, не насыщаются, и поэтому данное взаимодействие является дальнодействующим. Наиболее распространенными силами прнтя-жения при сжатии пленок являются ван-дер-ваальсовы силы. Радиус действия их находится в пределах I —100 нм. [c.274]

Кривая 3 относится к пальмитиновой кислоте С15Н31СООН, обладающей большим молекулярным весом. Эта кислота из-за сильного взаимодействия между длинными углеводородными радикалами при обычной температуре образует только конденсированные пленки. Если такой пленке предоставлена достаточно большая поверхность, то на остальной поверхности жидкости, не занятой пленкой, конечно, находится двухмерный газ, но давление его настолько мало, что его трудно измерить. При достаточном сжатии подобных пленок наблюдается внезапное резкое возрастание давления, отвечающее тому, что вся поверхность воды покрывается конденсированной пленкой. Дальнейшее сжатие пленки приводит к ее разрушению аналогично разрушению пленки из миристиновой кислоты. [c.134]

При изменении температуры и увеличении сжатия газообразные пленки можно превратить в жидкие и твердые. Так, например, при температуре 20 °С изотерма л —5 для лауриновой кислоты (С12) указывает на газообразное состояние ее монослоя (рис. 20.4,/). Для кислот с более длинной углеводородной цепью (миристино-вая, пальмитиновая) на кривой л —5 наблюдается перелом, после которого идет прямая, параллельная оси абсцисс (рис. 20.4,2). Линейный участок изотермы соответствует процессу сжижения пленки, вследствие чего на этом участке, несмотря на сжатие пленки, давление л не изменяется. По окончании сжижения образуется мало сжимаемая жидкая пленка, поэтому на кривой появляется резкий подъем. [c.323]

Результаты, полученные этими двумя независимыми методами, позволили построить семейство кривых л — А для различных членов одного гомологического ряда. Оказалось, что давления л, необходимые для одинакового сжатия пленки (при А = = onst), последовательно возрастают с уменьшением длины цепи. Отметим, что для лауриновой кислоты точки, полученные двумя методами, ложатся на одну кривую. Эти результаты выявляют несомненную общность свойств поверхностных слоев всех членов гомологического ряда и приводят, таким образом, к представлению о внутреннем единстве двух формально различных классов поверхностных слоев растворимых ПАВ и пленок нерастворимых веществ. [c.106]

При сжатии пленок, образованных глобулярными белками (например, альбумином, глобулином, гемоглобином, трипсином и др.), вплоть до давления около 20 мН/м изотермы двухмерного давления вполне обратимы. При несколько большем сжатии пленок, когда площадь на одну аминокислотную группу составляет приближенно 0,17 нм , дву. с-мерное давление резко возрастает и в пленках происходят необратимые изменения они могут приобретать специфическую нерастворимость и своеобразные структурно-механические (реологические) свойства во многом связанные с изменением конформации и структуры белковых молекул. Более сильное сжатие пленом (до 0,05—0,1 нм на группу) приводит к их коллапсу — образованию складок (а возможно, и по-лимолекулярпых слоев) и отрыву от поверхности. [c.66]

Рассмотрим более подробно пе]эеходы между пленками различных типов и влияние на них те шературы, строения молекул ПАВ, состава среды. Непосредственный переход от газообразных (парообразных) пленок к жидким и твердым конденсированным пленкам представляет собой двухмерный фазовый переход первого рода, вполне аналогичный тре 1мерной конденсации паров. Уменьшение площади на молекулу в адсорбционном слое в области парообразных пленок ведет к постепенному повышению давления, вплоть до давления конденсации насьпценного двухмерного пара Як при площади на молекулу i. (см. рис. П-20). После этого сжатие пленки не сопровождается увеличением двухмерного давления—происходит конденсация двухмерного пара в двухмерное конденсированное состояние жидкорастянутое, жидкое или твердое в зависимости от природы ПАВ, температуры, а в ряде случаев и от состава подстилающего раствора (в частности, от значения pH). [c.83]

Другой механизм прорыва черных пленок предложен Кровлеем [171]. Представляя пленку как однородный эластичный слой, способный сжиматься под действием электрического поля. Кровлей предположил, что нестабильность пленки возникает при некотором критическом давлении в ней. Из анализа уравнения Гука вытекает, что при поперечном сжатии пленки электрическим полем и постоянстве модуля Юнга при некотором давлении, соответствующем критическому напряжению, наступает необратимая деформация и прорыв пленки. Критическое напряжение связано с модулем Юнга пленки У / и ее толщиной соотношением [1711 [c.142]

Для модуля поперечного сжатия пленки (Yj) получается выражение, аналогичное закону Гука в области малых деформаций [c.148]

По мере сжатия пленки (рис. 37, 1), се поверхностное давление возрастает, аналогично увеличению давления при сжатии объел .ного газа, а затем пленка при постоянном поверхностном давлении (рис. 37, 2) переходит в состояние конденсированной пленки, со значительным уменьшениел) поверхности, подобно то у как сильно сжатЕ.1Й объемный газ переходит при постоянном давлении в жидкость. В области постоян-ного даапенпя островки [c.89]

В этом случае на скорость массопередачи (или на объемный коэффициент дшссонередачи) влияет разрыв или сжатие пленок, удерживаемых насадкой или другими твердыми стенками. Это явление применительно к системам жидкость — жидкость изучено весьма слабо, основные работы выполнены в системах газ — жидкость [63, 64, 70]. По аналогии с поведением в системе газ — жидкость на рис. 6-19, а показана местная флуктуация толщины пленки. На рис, 6-19, б твердая стенка не полностью смочена пленкой дисперсной фазы. Штриховкой показаны небольшие объемы жидкости. Если эти объемы соединены с большими объемами, применим подход, описанный ранее и показанный на рис. 6-16. Следовательно, если вещество переносится в пленку (отрицательное направление), концентрация вещества на поверхности раздела фаз будет больше, чем в прилегающей области. [c.251]

Изотермы площадь — давленне могут быть измерены с помощыо специального устройства, называемого пленочными весами Лэнгмю-ра, как показано на схеме, приведенной на рисунке 281. В этом устройстве монослой ограничивают с одной стороны подвижным барьером ( ), с помощью которого можно увеличивать нлн уменьшать площадь пленки. С другой стороны монослоя находится легкий плавающий барьер Л, саяэанный с прибором, измеряющим усилия, которые воздействуют на поплавок прн сжатии пленки. Поверхностное давление определяется как разность между поверхностным натяжением чистой воды (по) и поверхностным натяжением в присутствии монослоя (о) [c.551]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология