Константы молекулярного притяжения

В ряде задач, например связанных с выбором материала дисперсной фазы или дисперсионной среды, важно иметь зависимость константы притяжения от химической природы материала. Самое доступное свойство веществ, через которое может быть выражена константа молекулярного притяжения, — это их показатели преломления п (табл. 4П2.2). [c.805]

Таблица ЗП2.2 Константы молекулярного притяжения частиц в водной среде

Как уже отмечалось в гл. VI, Смолл [14] опубликовал таблицу констант молекулярного притяжения, с помош ью которых можно оценить параметр растворимости только по структурной формуле данного соединения и по его плотности. Константы молекулярного притяжения аддитивны и связаны с параметром растворимости сле-дуюш,им уравнением [c.135]

Были сделаны и другие попытки расчета параметра б, в частности исходя из химического строения веществ. Предполагая аддитивность вкладов отдельных групп, составляющих молекулу, в плотность когезионной энергии и, соответственно, в параметр растворимости, Смолл [44] предложил вычислять б как сумму констант молекулярного притяжения f [c.29]

М. И. Темкин предложил критерии возможности расслаивания газового раствора, исходя из уравнения поверхности F Ван-дер-Ваальса. F является функцией объема, температуры и состава фазы F=F(V, Т, х). В уравнение поверхности входят коэффициенты, связывающие константу молекулярного притяжения а с составом фазы (см. уравнение (П1, 6а)). Исследование геометрии поверхности F привело М. И. Темкина к следующим критериям образования складки на поверхности, т. е. появления равновесия газ—газ [c.100]

Рис. VI. Зависимость константы молекулярного притяжения двух параллельных плоскостей от статической диэлектрической постоянной [179].

Для того чтобы найти связь между константой молекулярного притяжения растворенных молекул к границе раздела и экспериментально измеряемой капиллярно-осмотической скоростью, рассчитывается момент адсорбции oi относительно плоскости скольжения жидкости. Для этого в формулу (15) подставляется уравнение Больцмана (16) и производится интегрирование. Решение полученных для положительной и отрицательной адсорбций уравнений, которые являются квадратными уравнениями относительно ( 5/АГ) />, дает значение р для двух перечисленных случаев. [c.173]

Первое слагаемое в правой части характеризует силу гидродинамического взаимодействия частиц, второе определяет силу их взаимного притяжения, которая прямо пропорциональна величине А, называемой константой молекулярного взаимодействия, или константой Гамакера. Для системы вода — органическая жидкость величина А имеет порядок 10 —10 Дж. [c.86]

Рассчитайте и постройте графическую зависимость энергии притяжения для плоскопараллельных пластин в водной среде от расстояния между ними, изменяющегося от 5 до 100 нм. Константу молекулярных сил Гамакера примите равной 2-10 2° Дж. [c.183]

При адсорбции газов н паров на поверхности адсорбентов образуется не только мономолекулярный, но и полимолекулярный адсорбционный слой. Такая адсорбция возможна, если адсорбционные силы действуют на расстояниях, превышающих размеры молекул. Этим свойством обладают силы Ван-дер-Ваальса. Энергия молекулярного притяжения U пары молекул убывает, как известно, ио закону U=—Л/г , где г — расстояние между центрами молекул и А — константа, зависящая от природы молекул. [c.40]

Табором и другими учеными были измерены силы притяжения твердых тел при значениях ширины зазора, доходивших до 50 А, и для малой ширины зазора была обнаружена зависимость согласно формуле (IX, 26), выражающей молекулярное притяжение при условии отсутствия электромагнитного запаздывания. Для большинства твердых и жидких тел значения константы А лежат в интервале 10 — 10- 2 эрг. [c.272]

Выражение (IX—17) указывает один из наиболее прямых возможных путей определения константы Гамакера А и изучения сил молекулярного притяжения между конденсированными фазами, а именно непосредственное измерение силы притяжения твердых поверхностей известной кривизны в зависимости от расстояния к. Впервые такие измерения были осуществлены Б. В. Дерягиным и И. И. Абрикосовой в опытах с кварцевыми линзами (с радиусами кривизны 10 и 25 см) и с линзой и плоской кварцевой пластинкой. [c.251]

Однако еще до достижения точечного контакта те области поверхности тел, которые расположены вблизи оси симметрии, подвергаются значительным локальным давлениям или натяжениям. Если взаимодействие поверхностей происходит в растворе электролита с концентрацией 10 моль/л при потенциале поверхностей 100 мВ, то, как следует из формулы (VI.33), электростатическое расклинивающее давление на расстоянии —10 А составляет примерно 10 атм. С другой стороны, на этом же расстоянии действуют и силы молекулярного притяжения (см. главу IV), создающие при константе Гамакера А = 10 эрг отрицательное давление примерно 50 атм. Очевидно, что такие напряжения могут явиться причиной значительных локальных деформаций у относительно мягких тел еще до того, как произойдет их соприкосновение, т. е. вступят в действие короткодействующие борновские силы отталкивания. Если же поверхности тел деформируются, т. е. теряют исходную форму, то интегрирование в уравнении (ХП.4) становится невозможным, несмотря на известную зависимость V (А), так как нарушается уравнение (ХП.5), а следовательно, и (ХП.6). [c.381]

Индифферентные электролиты не влияют на потенциал поверхности и, значит, на константу отталкивания В или В. Кроме того, молекулярное притяжение частиц не зависит от ионного состава среды. [c.628]

Значения констант А молекулярного притяжения частиц дисперсной фазы, найденные из подобного рода экспериментальных данных, приведены в табл. ЗП2.2. Это так называемые сложные константы, которые включают эффект отталкивания частиц, обусловленный молекулярным притяжением дисперсионной среды к частицам, создающим указанный эффект. [c.804]

Выше (см. гл. V) показано, что при взаимодействии разнородных тел в жидкой дисперсионной среде константа молекулярного взаимодействия А может быть как положительной (притяжение), так и отрицательной (отталкивание). Рассмотрим, следуя [18], какие выводы позволяет сделать теория, основанная на анализе потенциальных кривых, при. 4 >0 и < 0. [c.146]

X 10-12 эрг Лз = 9-10- з эрг и 61 = 15 А значение 62 составляло 3 А. Сопоставление зависимостей, рассчитанных для различных постоянных A , приводит к выводу, что заметное усиление молекулярного притяжения частиц происходит только при расстояниях, не превышающих 250 А. Абсолютные величины таких изменений обусловлены выбором константы Гамакера Л4, которая, строго говоря, является гипотетической. [c.61]

Наиболее трудной, но и наиболее важной проблемой в молекулярной теории адсорбции является определение потенциальной энергии V адсорбированных молекул в зависимости от их координат. Природа сил физического (вандерваальсового) взаимодействия молекул адсорбата с поверхностью твердого тела и друг с другом в общем известна [44—46]. Потенциальная энергия этих взаимодействий в принципе может быть вычислена методами квантовой механики. Однако ввиду огромных математических трудностей строгие расчеты этой энергии пока практически невозможны. На современном этапе развития квантовая механика дает нам только приближенный вид функции V для этих взаимодействий и приближенные формулы для оценки констант сил притяжения на основании физических свойств взаимодействующих силовых центров или объемных фаз. [c.17]

Мацкрле и др. [206] предприняли попытку рассчитать (правда, без учета расклинивающего давления) значения константы молекулярного притяжения А в уравнении (1.18 ) для адгезии и аутогезии частиц А1(0Н)з и Fe(OH)g к различным поверхностям в водной среде. Они получили следующие средние значения А [c.96]

Ввиду того что экспериментально определить значение теплоты парообразования полимера (в расчете на повторяющееся звено макромолекулы) не представляется возможным, Смолл предложил эмпирический метод оценки плотности энергии когезии по химическому строению повторяющегося звена в предположении, что ПЭК представляет собой аддитивную величину, определяемую вкладами бF (которые носят название констант молекулярного притяжения) различных функциональных групп. Численные значения параметров бГ для функциональных групп повторяющегося элемента цепи рассчитывают на основании представления об аддитивности экспериментальных значений для низкомолекулярных веществ различного химического строения. Несмотря на то, что гипотеза об аддитивности вкладов является довольно грубым приближением, опа позволяет становить качественную связь между межмолекулярным (в случае с -лолимеров, очевидно, межсегментальным ) взаимодействием и хими- 116СК0Й природой вещества. [c.161]

Таблица Константы молекулярного притяжения при 25 0 по Смоллу и Хойю

В случаях, когда известна структурная формула соединения, широко используют расчетный метод Смолла, основанный на предположении об аддитивности действия сил сцепления отдельных атомных групп и радикалов, входящих в состав молекулы низкомолекул5фно-го вещества или элементарного звена молекулы. В расчетах используют так называемые константы молекулярного притяжения, значения которых для различных функциональных групп приведены в специальной литературе [10]. Константы молекулярного притяжения связаны с параметром растворимости б следующим уравнением [c.74]

В формуле (VI 1.59) и других величина имеет смысл максимальной величины силы Pv. действующей вдоль траектории 5 смещения частицы и необходимой для преодоления силы сцепления двух частиц (рис. VII.20). При сдвиговой деформации 3 в sin0 раз меньше, чем сила притяжения частиц, действуьэщая вдоль линии центров частиц. Если исходить из закона молекулярного притяжения сферических частиц U = — Klh, где —константа и /1—расстояние между поверхностями сфер, то получим [c.212]

Константа а характеризует силы молекулярного притяжения (Ван-дер-Ваальсовы силы), константа Ь зависит от размеров молекул газа. Графики зависимости объема газа от давления при постоянной температуре, построенные согласно этому уравнению (изотермы Ван дер-Ваальса), показывают, как меняется состояние газа при различных степенях сжатия (рис. 7). На рис. 7 точка К означает критическую точку перехода. Темпе- [c.43]

Метод захлопывания не позволял вести измерения на расстоянии Н > 200 А из-за усиливающегося при уменьшении жесткости пружины влияния вибрации. Для продвижения в область больших расстояний Израелашвили и Тейбором [85] был разработан новый, резонансный метод. Он основан на измерении частоты колебаний закрепленного на жесткой пружине верхнего покрытого слюдой цилиндра под влиянием колебаний с частотой V нижнего цилиндра, передающихся па верхний за счет сил молекулярного притяжения. Измерения велись в откачанной до 5-10 мм рт. ст. камере. Нижний цилиндр приводится в колебание с определенной частотой V 100 Гц и малой амплитудой (около 1 А). Значение силы молекулярного притяжения Ртп = К1Н" рассчитывалось по такому расстоянию Яо и такой резонансной частоте колебания нижнего цилиндра, когда дF dx = О (где Р = ах Р ) и колебания нижнего цилиндра не передаются на верхний. Значение Яо связано с константами К VI т уравнением [c.101]

Эксперименты Израелашвили и Тейбора [85] с монослоями стеариновой кислоты (толщиной б = 25 А), нанесенными методом Ленгмюра — Блоджет на поверхности слюды, показали, что при Я > 50 А (значения Я отсчитываются от наружной поверхности монослоев) силы молекулярного притяжения такие же, как и для объемной слюды. Влияние нанесенных монослоев на молекулярное взаимодействие начинало ощущаться только при Я 30 А в связи с тем, что основной вклад в дисперсионное взаимодействие вносят поверхностные слои взаимодействующих тел толщиной порядка толщины Я прослойки между ними. Это следует непосредственно из уравнения (IV.43), если рассматривать в последнем б как толщину поверхностного слоя взаимодействующих тел. Из уравнения (IV.43) видно, что при Я б основной вклад в значения П (Я) вносит первый член. Его величина определяется значением константы С, зависящей (см. уравнения (IV.44) и (IV.45)) только от диэлектрических свойств слоев б и прослойки Я. Влияние расположенного под слоем вещества проявляется тем слабее, чем меньше Я по сравнению с б. [c.102]

Для продвижения в область малых расстояний Я вместо нитей использовались более гладкие оплавленные золотые шарики радиусами от 0,3 до 0,75 мм. Результаты измерений сил молекулярного притяжения шариков Р (Н), пересчитанные по уравнению Дерягина [И] в значения удельной энергии притяжения и (Я) = Р (Я) + -Н Л2)/2яЛ1/ 2, показаны на рис. IV.20. Данные, обозначенные черными точками, лежащими в области Я > 500 А, взяты с предыдущего рис. IV.19 они получены методом скрещенных золотых нитей. Данное, обозначенные светлыми точками, получены для золотых Шарйков, причем измерения удалось провести до Я = 100 А, как и для оплавленной поверхности кварца (см. рис. IV.19). Прежде всего можно было, как и ранее, сделать оценку константы Полученное для золота значение Ащх = 2,5-10 эрг оказалось, меньше теоретического значения Ащ = 4-10 1 эрг [44, 59]. Причина этого расхождения будет обсуждена ниже. [c.106]

Несмотря на объективные трудности, в ряде случаев удается провести более или менее надежные измерения молекулярных сил, подавив (например, за счет высокой концентрации электролита) электростатические и структурные силы. Так, Рабинович, Дерягин и Чураев [31, 92, 96], Израелашвили и Адамс [97] провели измерения молекулярных сил в растворах электролита, применив принципиально те же методы измерений, что и в воздухе и вакууме. В опытах Израелашвили и Адамса [97] использовалась система слюда — водный раствор электролита — слюда. Измерения сделаны при концентрации С = 0,1 ч- 1 моль/л электролита KNOa и С = 0,01 0,1 моль/л электролита a(N03)2, когда в значительной мере подавлены электростатические силы. В этом случае в области расстояний Я от 40 до 150 А действуют преимущественно силы молекулярного притяжения (что отвечает более удаленному склону второй потенциальной ямы). Полученное значение константы 131 = = (2,2 + 0,3) 10 1 эрг не зависело от концентрации электролита. При Я > 65 А начинало проявляться влияние электромагнитного запаздывания. [c.108]

Парседжиан [213] приводит данные о силах структурного отталкивания (спадаюпщх по тому же экспоненциальному закону (VII.13)), действующих тонкой h 30 А) водной прослойке между бислоями фосфолипидов. Эти силы уравновешивают молекулярное притяжение бислоев при h = 27,5 А, когда П + П = 0. Структурирование воды в прослойке было вызвано полярными гидрофильными группами фосфолипидов. Именно из этих данных были впервые рассчитаны константы уравнения (VII.13) К ш I Марчелия и Радичем [146]. [c.243]

Однако существует и другое, менее очевидное, но не менее важное обстоятельство, отличающее гетеродисперсии от гомодисперсий. Оно связано с тем, что, как известно [1—5] и как ото было показано в главе IV, при взаимодействии разнородных тел через жидкую дисперсионную среду константа молекулярного взаимодействия А может быть как положительной (чему отвечает притяжение частиц), так и отрицательной (при отталкивании). [c.274]

Максимально возможная величина константы электростатического отталкивания В равна, согласно уравнению (3.7.5), величине Ъ2гго КТ / гру при у = 1, т. е., при неограниченном увеличении потенциала поверхности. Фактически же уже при потенциале около 250 мВ она достигает предельно большого значения. Это, в частности, означает, что нет никакой необходимости чрезмерно повышать потенциал поверхности, так как это не ведет к увеличению сил отгалкивания частиц. Полезно обратить внимание на однотипность вхождения размера частиц (в виде множителя па) как в формулу (3.7.3) для молекулярного притяжения, так и в формулы (3.7.5), (3.7.6) для отталкивания двойных слоев, а следовательно, и в выражение для полной потенциальной энергии взаимодействия двух частиц V. [c.627]

В расчетах молекулярно-электростатического взаимодействия частиц (или плоских поверхностей) принято, что расстояние между противолежащими слоями потенциалопределяющих ионов, которое и определяет силу отгалкивания двойных слоев, совпадает с расстоянием между фазовыми границами частиц. Между тем достаточно беглого взгляда на детальную (на молекулярном уровне) картину строения заряженной поверхности, чтобы убедиться в несовпадении плоскости адсорбции ионов с межфазной границей. Адсорбция по-тенциалопределяюших (ПО) ионов является, в сущности, процессом достройки кристаллической решетки адсорбента (ее анионной или катионной подрешетки при адсорбции анионов или катионов соответственно), поэтому плоскость локализации сорбированных ионов смешена относительно межфазной границы в глубь раствора на расстояние (И2 порядка половины периода решетки д, а возможно, и на большее. Незавершенность решетки и присутствие в ней преимущественно ионов одного знака (их электростатическое отталкивание) может быть причиной существенного ослабления связи ионов с поверхностью и их дополнительного смещения в сторону раствора. По причине рыхлости этот слой не может дать полноценного вклада в молекулярное притяжение частиц. В итоге молекулярное притяжение частиц (поверхностей) определяется расстоянием к между их фазовыми границами, а электростатическое отталкивание — расстоянием к-ё между плоскостями адсорбции ионов, поскольку потенциал именно этих плоскостей входит в константу электростатического отталкивания. Разница этих расстояний с1, как уже отмечалось, должна быть порядка периода решетки вещества, служащего дисперсной фазой. Таким образом, в дополнение к энергии специфической адсорбции ионов появляется еще один специфический для каждого вещества параметр — период решетки (или среднее меж-молекулярное расстояние в веществе), определяющий структуру ДЭС и его эффективность как фактора устойчивости дисперсной системы. Период решетки прене- [c.631]

Несмотря на фундаментальную роль молекулярного притяжения, действующего между двумя телами через плоский узкий зазор толщиной к, и наличие ряда формул для расчета энергии этого взаимодействия (например, А к в случае отсутствия электромагш1тного запаздывания), константа А этого взаимодействия не приобрела статуса общепризнанной физической характеристики веществ. В некоторых монографиях, пользующихся общим признанием [1], не приводится ни одного численного значения этой константы, хотя обсуждению общих закономерностей молекулярного притяжения уделяется большое внимание. В работах [2, 3] содержатся как численные значения констант взаимодействия различных веществ, так и обсуждение общих законо- [c.803]

Появление множителя 12л в обозначении величин второго столбца табл. ЗП2.2 связано с тем, что компактный способ записи выражения для удельной (на единицу площади) энергии молекулярного притяжения тел и = All , принятый здесь, отличается от более пространного способа записи того же выражения в больщинстве других источников и , = A lllnh . Соответственно различаются и численные значения констант притяжения при расчетах по компактной и пространной формулам. В табл. ЗП2.2 приведено увеличенное в 10 ° раз значение константы А, численно равное величине 12лА. Таким образом, при расчетах по компактной формуле и = АН в нее следует подставлять указанное в табл. ЗП2.2 значение константы после ее деления на величину 12л и еще на 10 °, т. е. = 7(12тг-10 °). [c.804]

По сравнению с полярными дисперсионными средами, в неполярных средах молекулярное взаимодействие частиц проявляется слабее . Это можно показать, непосредственно вычисляя сложную константу Гамакера А. Например, для воды она составляет 3,5- 0 эрг, а для масляной фазы, такой как октан,-9-10 < эрг. Поскольку Л = (/ / —ЛоО. при А, = onst молекулярное притяжение частиц в неполярной среде должно быть меньше, если At > Ао. [c.86]

В случае вторичных черных пленок толщиной 44 А Мизелс и сотрудники [217, 218] нашли, что краевой угол 0 = 8°50, а поверхностное натяжение а = 29,15 дин1см. Отсюда с учетом значения 0 = 29,5 дин см имеем П=1,5-10 дин см . Если на расстояниях порядка 44 А действуют только молекулярные силы, то константа Гамакера будет равна 1,5-10 эрг. Она превышает lia порядок величину постоянной, вычисленную из экспериментальных данных изучения равновесной толщины. Нельзя однозначно установить, объясняется ли такое расхождение влиянием полярных групп на молекулярное притяжение или возникновением дополнительных дипольных сил взаимодействия адсорбированных молекул воды, ориентированных благодаря образованию водородных связей. Исследование поведения углеводородных черных пленок между капельками воды может содействовать решению поставленного вопроса. [c.110]

Расчет Пуш и Пеызх в данной области Н показал (рис. 2), что расклинивающее давление упругой природы составляет неск. ед. 10 Н м , тогда как молекулярное притяжение — неск. ед. 10 Н м . Влияние величины константы Гамакера на результирующее взаимодействие сказывается только при небольших расстояниях между углеводородными поверхностями — Я < 100 10 м и практически не изменяет величину Яг в области реально возможных абсолютно упругих деформаций X неск. десятков 10 м. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология