Ртути, краевой угол

Рассчитайте работу адгезии ртути к стеклу при 293 К, если известен краевой угол 0=130°. Поверхностное натяжение ртути 475 мДж/м . Найдите коэффициент растекания ртути по поверхности стекла. [c.36]

Свинец, который покрыт естественной (образовавшейся на воздухе при комнатной температуре) окисной пленкой, не смачивается ртутью краевой угол достигает 140° и уже при небольшом наклоне капля ртути скатывается с образца. Чтобы обеспечить смачивание, нужно повредить окисную пленку механически или же полностью удалить ее химическим травлением. При этом достаточно обеспечить непосредственный контакт ртути со свинцом на очень малой площади. Далее, несмотря на наличие окисной пленки на всей остальной поверхности свинца, ртуть постепенно распространяется от места начального контакта, образуя вокруг капли хорошо различимое матовое пятно с резкой границей. Если после окончания роста пятна растворить окисную пленку свинца, то матовый оттенок пятна исчезнет, а вместо него появится характерный для ртути зеркальный блеск. Этот опыт показывает, что под окисной пленкой свинца растекается фазовый слой ртути, причем по мере растекания происходит отслаивание (отделение) окисной пленки от свинца. Аналогичное растекание ртути наблюдается также при локальном повреждении окисной пленки индия, галлия, олова, висмута и некоторых других металлов [138]. [c.141]

Когда краевой угол 6 становится больше л/2 (жидкость не смачивает поверхность), резко увеличивается доля поверхности нагрева, экранированная основаниями растущих пузырьков. Жидкость как бы оттесняется от поверхности, и интенсивность теплоотдачи уменьшается. К жидкостям несмачивающим относится ртуть, краевой угол смачивания для которой 6=140°. Криогенные жидкости (водород, кислород, [c.300]

Другое важное свойство жидкой фазы связано со смачиванием. Когда жидкая фаза находится в контакте с твердой фазой (например, со стенкой канала) и является смежной с другой фазой, которая также находится в контакте со стенкой, у стенки существует тройная граница раздела, и угол, образуемый у этой границы раздела границами раздела жидкость — газ и жидкость — твердое тело, известен как краевой угол. Краевой угол зависит от соответствующих энергий поверхностного натяжения (жидкость — текучая среда, текучая среда — твердое тело, жидкость — твердое тело), и для большинства систем он меньше 90 . Таким образом, жидкая фаза имеет тенденцию смачивать поверхность. Конечно, бывают исключения поверхность может быть специально обработана гидрофобизатором (как это делается при капельной конденсации) или краевой угол по своей природе может быть больше 90° (как, например, в случае соприкосновения ртути и поверхности стекла). Хотя жидкости вообще более сжимаемы, чем твердые тела, их сжимаемость такова, что на практике, как правило, ее можно не принимать в расчет. [c.176]

Разработанный Липпманом [27] капиллярный электрометр, изображенный на рис. 1У-8, является классическим прибором, который до сих пор играет очень важную роль. Электрометр Липпмана состоит из вертикальной трубки, соединенной с емкостью для ртути. Нижний конец трубки заканчивается тонким, обычно коническим, капилляром диаметром порядка 0,05 мм. Для контроля за мениском в капилляре используют какой-нибудь оптический прибор, например катетометр. Система включает также сосуд с раствором, в который погружен капилляр, электрод сравнения и потенциометрическую цепь, служащую для наложения на электроды регулируемого напряжения. На описанном приборе измеряют высоту столбика ртути как функцию потенциала Е. Для точного определения поверхностного натяжения по высоте столбика ртути важно, чтобы раствор полностью смачивал капилляр и, таким образом, краевой угол между ртутью и стеклом был равен 180°. В этом случае мениск является полусферическим и величину у можно рассчитать по уравнению (1-11). [c.182]

Влияние шероховатости поверхности на краевой угол при смачивании ртутью монокристаллического сапфира характеризуется следующими данными [c.282]

Некоторые жидкости, например вода, смачивают стенки стеклянной капиллярной трубки, и краевой угол 0 для них равен нулю другие, например ртуть, не смачивают стенки, и краевой угол равен 180°. В случае смачивания жидкость, притягиваясь к стенкам, поднимается в трубке если же жидкость не смачивает трубку, то поверхностное натяжение заставляет всю массу жидкости опускаться. Применение капиллярного метода затрудняется тем, что обычно краевой угол не бывает точно равен О или 180°. [c.241]

Если ф=140° (средний краевой угол для системы ртуть —твердое тело), то для ртути при 20° г = 7 Ю сл при избытке давления 1 атм, или ДР=1,06- 10 dH- M.- , и у = 480 дн-см К Поэтому, когда откачанный пористый адсорбент погружается в ртуть при атмосферном давлении, ртуть не может войти в цилиндрические поры, радиус которых меньше 7 10 см. Постепенно увеличивая давление, можно заставить ртуть входить во все более и более тонкие поры, однако давление, необходимое для того, чтобы ртуть вошла в поры, размеры которых соответствуют нижней границе области переходных пор, очень велико. Для пор с радиусами 100 А оно должно составлять около 700 атм, а для пор с радиусом 20 А — около 3500 атм. [c.210]

Хотя для случаев растекания жидкостей по поверхности твердого тела предположительно приложимо соотношение, подобное тому, которое существует для двух жидкостей, по оно имеет на практике мало значения, ибо как поверхностное натяжение твердо го тела, так и межповерхностное натяжение между ним и жидкостью не могут быть надежно измерены. Если, однако, данная жидкость образует определенный краевой уг ол с соответствующим веществом,то ясно,что капля такой жидкости,будучи помещена на горизонтальную поверхность твердого тела, не станет распространяться по ней до бесконечности, но образует линзу определенной толщины. Если краевой угол достаточно велик, то линза имеет вид деформированного сфероида, с таким же входящим углом у точки соприкосновения с плоскостью, как и в случае капли ртути на стекле. Жидкости с нулевым краевым углом, очевидно, стремятся распространиться по горизонтальной поверхности до бесконечности. Во многих случаях такие жидкости имеют достаточное сродство к твердому тепу, которое обеспечивает поднятие жидкости по вертикальной поверхности почти до бесконечности. О таких жидкостях говорят, что они смачивают твердое тело (см. стр. 88). [c.61]

Капиллярная конденсация паров и вдавливание ртути представляет собой близкие по физической природе капиллярные явления. Причиной заполнения пор (более крупных, чем микропоры) при капиллярной конденсации является образование (в результате практически полного смачивания стенок пор, покрытых адсорбционными пленками) вогнутых менисков жидкости с пониженными давлениями насыщенных паров над ними. Жидкая ртуть не смачивает стенок пор. Поэтому заполнение пор, в которых ртуть образует выпуклые мениски жидкости, происходит только под воздействием внешнего давления. При капиллярной конденсации давление пара над адсорбентом, а при вдавливании ртути — внешнее гидростатическое давление определяют заполнение пор конденсированной фазой. В обоих случаях определяющее значение имеют поверхностное натяжение и краевой угол смачивания. Очевидно, для микропор представление о менисках жидкости теряет свой физический смысл, и заполнение столь мелких пор не может быть обязано рассматриваемым капиллярным процессам. [c.252]

Нередко обнаруживается, что при натекании и оттекании жидкости краевые углы могут быть совершенно различными хрестоматийный пример — вид дождевой капли на грязном оконном стекле. Это различие может быть довольно большим. Так, для воды на поверхностях минералов угол натекания иногда на 50° больше угла оттекания, а для ртути на стали эта разность достигает даже 154°. Если необходимо, чтобы краевой угол был как можно меньше, то в системе целесообразно установить угол оттекания. [c.279]

Растекание расплавов по поверхностям с одновременным образованием шероховатостей. Более сложный случай смачивания расплавами имеет место, когда растекание происходит на шероховатой поверхности с одновременной диффузией между контактирующими телами и возникновением вторичной шероховатости в результате смачивания. Этот случай имеет место при растекании ртути на поверхности цинка различной шероховатости . На цинковой поверхности 9-го класса чистоты капля ртути имеет краевой угол, равный 7°. Вокруг контура этой капли по закону диффузии растет пятно, радиус которого с течением времени изменяется следующим образом Гк л т - . Если шероховатость поверхности будет 6-го класса, то капля ртути растекается радиус площади контакта в этих условиях равен г = [c.286]

С помощью данных, приведенных в табл. УИ-2, оцените краевой угол галлия на стекле и соответствующее адгезионное натяжение. При 25 °С межфазное натяжение в системе галлий — ртуть составляет 37 эрг/см , а поверхностное натяжение галлия равно приблизительно 700 эрг/см . [c.292]

Наиболее удобный метод нахождения истинного распределения пор по размерам предусматривает вдавливание в пористое тело несмачивающей жидкости, в частности ртути [22], краевой угол которой на многих поверхностях приблизительно одинаков (например, на стекле краевой угол ртути 140°). При этом, если все поры исследуемого образца равнодоступны, заполняются только те поры, для которых [c.421]

Краевой угол для системы ртуть — несмачиваемое ею твердое тело превышает 90°, следовательно, ртуть может проникать в поры только под действием избыточного давления. Зависимость между требуемым внешним давлением р х и диаметром поры (предположим, цилиндрической) d определяется выражением [c.389]

В данной работе исследовали электрокапиллярные явления в системе ртуть — углеводородная фаза — водная фаза. Экспериментально определяли краевой угол смачивания 0 капли углеводородной жидкости на поверхности ртутного электрода [c.116]

Экспериментальное определение природы адгезионного взаимодействия. Особенности молекулярного взаимодействия можно выявить, если изучать смачивание при наложении на поверхность определенного потенциала. Так, в системе ртуть — вода — воздух с ростом потенциала поверхности краевой угол сначала растет до 97°, а затем падает Потенциал не изменяет величину дисперсионного взаимодействия. Отсюда при 6 = 97° достигается минимальное значение других компонент, кроме дисперсионных, и можно считать, что при отсутствии потенциала адгезия жидкости обусловлена дисперсионным взаимодействием. Без наложения потенциала в той же системе краевой угол равен 64°. [c.30]

Для системы ртуть — парафин — воздух при наложении электрического поля краевой угол становится равным 140°, при обычных условиях его значение падает до 69°. Как и для системы ртуть — вода — воздух, величина дисперсионного взаимодействия контактирующих партнеров проявляется без электрического поля разница между значениями поверхностного натяжения при наложении и отсутствии потенциала будет определять ион-дипольное взаимодействие на границе парафин — ртуть. [c.30]

Подобные определения краевого угла особенно эффективны в тех случаях, когда требуется найти краевой угол при контакте одной жидкости с другой, например для системы галлий — ртуть (см. рис. II, 7). [c.61]

Краевой -угол ртути на полированном сапфире (АЬОз) определяли в зависимости от времени смачивания и температуры Изменение краевого угла в зависимости от времени смачивания при температуре 150°С характеризуется следующими данными [c.281]

Для ртути характерны краевой угол, равный 140°, и поверхностное натяжение — 480 поэтому, как следует из уравнения (50), для заполнения нор диаметром 100 А необходимо давление 703 кг-см . В обычных условиях применение более высокого давления нецелесообразно, так как метод норо-метрии страдает тем недостатком, что капилляры диаметром меньше 100 А остаются незаполненными и потому их объем не поддается определению. Тем не менее, поскольку поры очень большого размера заполняются, поро-метрия под давлением особенно полезна при изучении распределения пор по размерам в пористых материалах с капиллярами, радиус которых достигает 100 ООО А. Наклон линии на графике, показывающем зависимость объема л идкости, адсорбированной твердым веществом, от Р, дает величину д,и[(1Р при данном давлении р, а следовательно, для конкретного значения г. Далее, так как объем всех пор с радиусом, превышающим г, выражается формулой [c.173]

Диаметр капли ртути, см Краевой угол, градусы при погружении. . . при извлечении. ... [c.317]

Из приведенных данных следует, что краевой угол при погружении больше краевого угла, который образуется при извлечении капель ртути из воды, т. е. имеет место гистерезис краевого угла. Этот гистерезис объясняется образованием адсорбционной пленки паров при погружении капли ртути в воду и отсутствием этой пленки при извлечении капли из воды. [c.317]

ЛИЮ над плоской поверхностью. Поэтому их адсорбционное поведение близко к поведению непористых, в том числе и грубо дисперсных, углеродных тел. Обычно удельный объем макропор для различных активированных углей составляет 0,2—0,8 см7г, л удельная поверхность — 0,5—2,0 м7г. К этой же группе материалов могут быть отнесены сажи и графиты с близкой величиной удельной поверхности. По ряду причин, в частности и кинетического характера, практически не может быть осуществлено. заполнение макропор по механизму капиллярной конденсации. Структурные особенности пор и частиц указанных характеристических размеров могут быть выявлены с помощью оптической микроскопии [97]. Однако более детальные данные о распределении пор по размерам могут быть получены методом вдавливания ртути [107, 108]. Поскольку углеродные материалы не смачиваются ртутью (краевой угол 0- 14О°), то ртуть проникает в поры с эквивалентным радиусом г откаченного образца под давлением Р [c.45]

Рассчитайте работу адге )1П1 ртути к стеклу при 293 К, если и иестен краевой угол 0 = 130°. Поверхностное натяжение ртути 0 = 475 мДж/м . Насадите коэффициент растекания f ртути по поверхности стекла. [c.33]

Средний краевой угол для системы ртуть — твердое тело составляет 140° (более точно для угля 142°, для силикагеля 145°). Если предварительно вакуумированный адсорбент поместить при атмосферном давлении в ртуть, то максимальный радиус пор, которые заполнятся ртутью, составит 7-10 см. Постепенно повышая давление, заполняют всо бопее и более мелкие поры. При давлении =<7.10 Па (700 кгс/см ) заполняются поры радиусом 100 А, при = 3,5-10 Па (3500 кгс/см ) —20 А, при = 5-10 Па (5000 кгс/см ) — 15 А- Таким образом, максимальное давление, создаваемое поромером, определяет нижнюю границу пор, которые могут быть изучены методом вдавливания ртути. [c.60]

Точные значения краевых углов трудно определить экспериментально, ибо ничтожные следы примесей имеют большое влияние на их величину.Часто имеют место различия между краевыми углами при вогнутом и выпуклом менисках. Причиной необратимости являются, вероятно, изменения поверхности, получающиеся вследствие соприкосновения с жидкостью. Краевой угол можно определить, погружая пластинку твердого тела в чистую жидкость и измеряя при помощи угломера угол наклона. При этом поверхность жидкости должна быть расположена горизонтально, не образуя изгиба. Начальная же кривизна поверхности жидкости у пластинки легко может быть обнаружена . Лэнт мюр [10] описал чрезвычайно простой способ нахождения краевых углов, основанный на определении угла, нри котором луч света отражается от поверхности капли, помещенной на изучаемое твердое тело. Вообще установлено,что краевые углы воды и большинства органических жидкостей по отношению к стеклу равны нулю. Подобные ке данные получены относительно ртути на амальгамированной меди. Напротив, ртуть па стали имеет краевой угол около 150°, вода на парафине также имеет большой краевой угол в 107° . [c.56]

Обнарз жены существенные различия между результатами расчетов по формуле (111,9) и упрощенной формуле (11,6). Краевой угол для капель ртути радиусом 0,5—1 мм (кривые 2, 2 ) на 5— 10% меньше фактических значений. С ростом радиуса капель это различие еще более значительно. Для других случаев (кривые / и <3 и 3 ) также наблюдается подобная закономерность. Это еще раз подтверждает приближенность формулы (11,6). В то же время расчеты по формуле (111,9) неплохо согласуются с экспериментальными данными. [c.81]

Более прямой способ нахождения распределения нор по размерам в случае микропор состоит в определении объема я идкости (которая не смачивает данный адсорбент), нагнетаемой под давлением в капилляры. Влияние поверхностного натяжения на границе раздела должно ирепятствовать проникновению жидкости в капилляры. Сила, стремящаяся помешать проникновению жидкости в узкие цилиндрические поры с радиусом г, равна 2пга С08 а, где а — иоверхностное натяжение, а а — краевой угол между жидкостью и твердым веществом. Если ртуть находится под давлением Р, то сила, которая стремится вдавить ее в цилиндрические норы, равна яг Р. Приравнивая эти обе силы, получаем давление, необходимое для вдавливания ртути в поры с радиусом г, [c.173]

В табл. 43 обобщены свойства крупносетчатых смол [2], приготовленных Ромом и Хаасом. Распределение пор по размерам (колонки 2, 3 и 4) определяли по объему ртути, поглощаемому смолой при заданном давлении, с использованием уравнения р =1 —4а os 6/d, где Р — давление, необходимое для того, чтобы ртуть проникла в поры диаметром d (в ангстремах), а — поверхностное натяжение, 0 — краевой угол. Кажущуюся плотность определяли по вытеснению ртути, а плотность решетки по вытеснению гелия. [c.267]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология