Сокращение поверхности жидкост

Каждая молекула поверхностного слоя находится под воздействием силы притяжения, направленной внутрь жидкости нормально к поверхности. Следствием такой направленности сил притяжения к молекулам, находящимся в поверхностном слое, является самопроизвольное сокращение поверхности жидкости до предельно малой площади, возможной для данного объема вещества в данных условиях. Это иллюстрируется, например, сферической [c.328]

Т.е., хотя поверхностные силы втягивания молекулы в глубину жидкости действительно существуют, но реально проявить это втягивание они не могут, т.к. сразу же будут действовать противоположно направленные силы выдавливания молекул наружу. Здесь необходимы другие силы, которые бы вдавливали молекулу во внутрь. Такой силой обладает разуплотненный слой реально стягивающий поверхность по касательной и вдавливающий молекулы вглубь при сокращении поверхности жидкости. [c.538]

Поверхности жидкости отличаются от твердых поверхностей тем, что молекулы на ней перемещаются относительно друг друга, ко удерживаются когезионными силами на определенном расстоянии. Молекулы на поверхности жидкости испытывают притяжение соседних молекул жидкости, равнодействующая сил притяжения направлена внутрь жидкости. Эта сила не уравновешивается извне, т.к. в газовой фазе значительно меньше молекул. По этим причинам происходит сокращение площадей поверхностей жидкостей, образование сферических капель на воздухе и в эмульсиях. [c.45]

Выражение (1.27) показывает, что коэффициент поверхностного натяжения равен силе, необходимой и достаточной для предотвращения сокращения длины полосы поверхности жидкости шириной в 1 м [c.30]

При исследовании поверхностных явлений важную роль имеет поверхностное натяжение. Если представить границу раздела между жидкостью и газом в виде эластичной, равномерно натянутой пленки, то поверхностное натяжение определяется как сила, действующая на единицу длины линии, лежащей на этой пленке, направленная перпендикулярно этой линии и по касательной к поверхности пленки,Поверхностному натяжению можно дать термодинамическое определение. При изменении поверхности раздела фаз происходит перенос молекул либо из объема в поверхностный слой (при увеличении поверхности), либо в противоположном направлении (при сокращении поверхности). Так как равнодействующая межмолекулярных сил, действующих на молекулы поверхностного слоя, не равна нулю и направлена по нормали к поверхности, процесс изменения площади границы раздела сопровождается совершением работы. При сокращении поверхности межмолекулярными силами совершается положительная работа, а для перевода молекул из объема в поверхностный слой (для увеличения [c.5]

Внутреннее давление втягивает молекулы, расположенные на поверхности жидкости, внутрь и тем самым стремится уменьшить поверхность до минимальной при данных условиях. Сила, действующая на единицу длины границы раздела и обусловливающая сокращение поверхности кидкости, называется силой поверхностного натяжения, или, просто, поверхностным натяжением. Единицы измерения этой величины дин/см. Эта сила всегда направлена тангенциально к поверхности жидкости. [c.114]

Согласно второму закону термодинамики, энергия Гиббса системы самопроизвольно стремится к минимуму. У индивидуальных жидкостей уменьшение поверхностной энергии Гиббса осуществляется в основном за счет сокращения поверхности (слияние мелких капель в более крупные, шарообразная форма капель жидкости, находящихся во взвешенном состоянии). В растворах уменьшение поверхностной энергии Гиббса может происходить также за счет изменения концентрации компонентов в поверхностном слое. [c.305]

В соответствии со вторым началом термодинамики поверхностная энергия жидкостей стремится к минимуму. В чистых растворителях уменьшение этой энергии происходит путем сокращения поверхности. [c.131]

Уравнение свободной поверхности жидкости может быть получено, если в этом уравнении положить р — р . После сокращений и преобразования [c.38]

Показано [И], что образование вторичной капли возможно только тогда, когда радиус столбика равен приблизительно а 1/9. Было установлено, что когда поверхностная энергия изменяется мало, образующийся столбик жидкости становится постоянным. Кроме того, при уменьшении АР влияние сокращения поверхности становится более выраженным и создаются условия, при которых столбик жидкости исчезает полностью. [c.285]

Поверхностное натяжение рассматривалось еще со времени Лапласа как некоторая сила, приводящая поверхность жидкости к самопроизвольному сокращению, откуда и была выведена ее размерность в динах на сантиметр. Такое определение, однако, не дает правильного представления о действительной природе силы поверхностного натяжения. Из всех существующих взглядов на природу силы поверхностного натяжения наиболее правильный и плодотворный является взгляд, исходящий из молекулярной теории. Согласно этой теории, молекулы жидкости, находящиеся на поверхности, испытывают со стороны внутренних молекул жидкости большее притяжение, чем с внешней стороны поверхности, где молекулы другие и имеют другую массу и концентрацию. Вследствие этого молекулы жидкости стремятся уйти с поверхности вглубь, что и проявляется в стремлении жидкости сократить свою поверхность до минимальных размеров. Если речь идет не о парообразовании, то поверхность жидкости исчезнуть не может и, следовательно, на ней всегда будет существовать свободная энергия, величина которой будет определяться химической природой жидкости и фазы, лежащей за границей раздела. [c.228]

Потенциальная энергия молекул, составляющих поверхность жидкой фазы, превыщает энергию молекул, находящихся внутри жидкости . Поэтому увеличение поверхности жидкости требует затраты некоторой работы. Энергия, которую нужно сообщить жидкости для увеличения поверхности жидкой фазы, равна коэффициенту поверхностного натяжения а жидкости. Этот коэффициент выражается в эрг/см и обычно сокращенно называется поверхностным натяжением . [c.195]

Чтобы противостоять механическим ударным воздействиям, которые фактически сводятся к более или менее локальному увеличению или сокращению поверхности, поверхностное натяжение плеики должно при локальном увеличении поверхности возрастать, а при локальном сокращении снижаться, причем эти изменения поверхностного натяжения должны протекать достаточно медленно, чтобы перекрывать внезапные кратковременные нарушения. Чтобы сохраняться при наличии постоянной разности напряжений в различных участках, пленка не должна разрушаться под действием небольших различий поверхностного натяжения на разных участках поверхности. Чистая жидкость, поверхностное натяжение которой постоянно, не обладает такой способностью растворы же поверхностно-активных веществ полностью удовлетворяют этому требованию. [c.135]

Стремление жидкости к сокращению поверхности ранее рассматривали как результат действия силы, направленной вдоль поверхности и приводящей к ее стягиванию (аналогично действию упругой пленки, обволакивающей жидкость). Отсюда возник термин поверхностное натяжение>, употребляемый и сегодня. Поверхностное натяжение выражают как силу, действующую на единицу длины (Н/м) для жидкости оно численно совпадает со значением и. п, э., выраженным в Дж/м- (1 Дж= Н-м). Использование этого понятия удобно для наглядной иллюстрации некоторых явлений. Однако оно лишь условно передает сущность явлений, поскольку реальные силы направлены перпендикулярно к поверхности, а не вдоль ее. [c.230]

Попытки объяснить поверхностные явления в чистых жидкостях с точки зрения тангенциального натяжения поверхности до сего времени имеют место довольно часто. При этом можно отметить две тенденции в этих попытках. Некоторые авторы считают, что силовые поля поверхностных молекул деформированы таким образом, что эти молекулы образуют дискретную, но прочно связанную структуру в виде плёнки, в которой межмолекулярные силы притяжения направлены преимущественно тангенциально к поверхности, а не равномерно во все стороны. Помимо того, что такое искажение силовых полей трудно было бы объяснить иначе, как приписав молекулам совершенно особую ориентацию на поверхности, можно думать, что столь прочно сотканная поверхностная ткань должна скорее затруднять, чем облегчать сокращение поверхности, так как существенное условие сокращения поверхности заключается в выталкивании из неё молекул, а особо прочная связь между поверхностными молекулами препятствовала бы такому выталкиванию. Этот пример вскрывает противоречивость теории, стремящейся приписать физическую реальность чисто математическому понятию поверхностного натяжения. [c.15]

В типичных (чаще встречаемых на практике) эмульсиях одной из двух жидкостей является вода. Можно получить эмульсию так называемого типа масло в воде (сокращенно м/в) или эмульсию типа вода в масле (в/м). В эмульсиях первого типа масло явл.яется дисперсной фазой в эмульсиях второго типа, наоборот, вода является дисперсной фазой, масло — дисперсионной средой. Эмульсии обычно образуются при дроблении одной жидкости в другой (диспергировании). При дроблении жидкости на капельки происходит сильное увеличение суммарной поверхности раздела между двумя жидкими фазами, а вместе с этим и увеличение избыточной поверхностной энергии. Как известно, система, обладающая избыточной энергией, неустойчива. Уменьшение избыточной энергии происходит за счет сокращения поверхности при слиянии (коалесценции) отдельных капелек друг с другом. В результате этого дисперсная система постоянно расслаивается на два несмешивающихся слоя. [c.378]

Поверхностное натяжение можно рассматривать не только как работу на единицу поверхности, но и как силу, которая действует на единицу длины (1 см) линии, ограничивающей поверхность жидкости, и направлена в сторону сокращения поверхности. Обозначается поверхностное натяжение греческой буквой а (сигма). [c.52]

Применение принудительной циркуляции целесообразно при изготовлении аппарата из дорогостоящего материала (в этом случае весьма существенно значительное сокращение поверхности теплообмена вследствие повышения коэффициента теплопередачи), при выпаривании кристаллизующихся растворов (сокращаются простои во время очистки аппарата) и при выпаривании вязких жидкостей (которые при естественной циркуляции требуют наличия большой разности температур). [c.350]

Как и всякий кинетический процесс, коалесценция определяется движущей силой и сопротивлением. Разрушаются эмульсии и пены благодаря тому, что разделяющая фазы пленка стремится приобрести меньшую свободную энергию за счет сокращения поверхности. Как и свободная жидкость, прослойки между капельками эмульсии или пленки пены стремятся собраться в каплю. Следовательно, поверхностное натяжение и межмолекулярные силы создают тенденцию к коалесценции. [c.114]

Самопроизвольное сокращение поверхности жидкости указывает на существование свободной энергии поверхности. Поэтому цри изотермическом процессе образования каждой новой единицы поверхности затрачивается определенная работа. Эта работа, являющаяся мерой свободней энергии единицы поверхности жидкости, называется удельной поверхностной энергией и представляет собой уделышй (на 1 см ) изобарный потенциал поверхности. [c.329]

Наличие огромных сил притяжения, направленных вглубь жидкости, приводит к самопроизвольному сокращению ее поверх-ностй, так как втягивание молекул с поверхности внутрь идет с гораздо большей скоростью, чем обратное выталкивание их из глубины на поверхность, обусловленное поступательным движением молекул. Сокращение поверхности идет до тех пор, пока величина ее не примет минимальное значение (для очень малых количеств жидкости—величины поверхности шара). С термодинамической точки зрения самопроизвольность сокращения поверхности жидкостей указывает на существование у них свободной поверхностной энергии Р, которая определяется затратой работы извне, необходимой для увеличения поверхности жидкости. С молекулярной точки зрения, эта работа затрачивается на преодоление сил притяжения, направленных внутрь жидкости, при выводе молекул изнутри жидкости на поверхность при увеличении последней. [c.63]

Самопроизвольное сокращение поверхности жидкости Основное свойство поверхности жидкости заключается в её стре млении к сокращению до наименьшей возможной величгны. Эт< стремление проявляется в сферической форме мелких капел жидкостей, в натяжении и стремлении к сокращению мыльных плёно и в ряде других свойств жидких поверхностей. Плато предприня. подробное исследование формы поверхностей жидкостей в условиях исключающих влияние тяготения. Им было показано, что в эти условиях поверхность жидкости всегда принимает такую форму, пр] которой её кривизна постоянна для всех точек [c.11]

Адсорбция на поверхности жидкости растворенного в ней вещества. Если второй компонент растворяется в объемной фазе первого, например низкомолекулярный спирт в воде, химический потенциал воды изменяется. Однако и в этом случае также можно пользоваться вместо полной формулы (XVII, 35) сокращенной формулой Гиббса (XVII, 36), если выбрать положение поверхности 3, относительно которой определяются величины адсорбции, так, чтобы величина адсорбции самого растворителя была равна нулю (Г1=0). Этого можно добиться, перемещая поверхность 3 в сторону фазы I или фазы II до тех пор, пока положительный избыток компонента I по одну сторону поверхности з не будет [c.470]

Рассмотрим новедспие молекулярных растворов, когда поверхность жидкости находится в контакте с ее парами. Поверхность раздела (межфазный слой) имеет специфическое строение, влияющее иа се свойства. Межфазный слой включает в себя вещества обеих соприкасающихся фаз п имеет промежуточные свойства между жидкостью и паром. Для того чтобы молекулам жидкости попасть в паровое пространство, они должны пройти через мел фазпый слои. В межфазном слое (толщина которого варьирует от моно- до иолислоя) изменяются свойства жидкости от их объемных значений до тех, что характерны для пара. Эта разница сил в межфазном слое приводит к сокращению иоверхности, на что затрачивается работа, связанная с преодолением сил ММВ в объеме. Другими словами, чтобы попасть молекулам из объема в межфазный слой, необходимо совершить работу. Эта работа затрачивается на создание пузырька в объеме жидкости. [c.125]

Так как поверхностная энергия равна произведению поверхио стного натяжения на площадь поверхности, то она может уменьшаться как за счет сокращения поверхности, так и за счет уменьшения поверхностного натяжения. Поверхность может самопронз-вольно уменыиаться при изменении формы тела, что характерно для жидкостей. Б этом отношении наглядным является опыт Плато, демонстрирующий стремление жидкости в условиях невесомости принимать сферическую форму — наименьшую поверхность при данном объеме. Часто опыт Плато проводят с анилином, который по каплям вносят в теплую воду. Приблизительно одинаковая плотность этих жидкостей обеспечивает каплям анилина условие невесомости . В этих условиях они испытывают только действие поверхностной энергии и поэтому принимают правильную сферическую форму. Жидкости точно так же будут вести себя и в космосе. Сферическая форма планет — результат действия поверхностной энергии, обусловленной взаимным притяжением частиц, составляющих эти планеты. [c.31]

Для условий впитывания жидкости (вогнутые поверхности жидкость—пар) знаки в уравнении Толмэна чередуются, что приводит к тенденции подавления ошибки сокращения. Однако для пентана в пористом стекле Вайкор с его большим значением б этот член второго порядка равен -- 0,15, что существенно превышает ошибку опыта. Для других жидкостей, изученных в настоящей работе, эта поправка была меньше экспериментальной ошибки из-за меньших величин б. [c.267]

В третьем периоде под давлением поступающей в рамное пространство суспензии происходит отжим (консолидация) к юсадка в раме фильтр-преоса. Влажность осадка начинает вы равниваться [8,5], хотя и остается неравномерной по сечению рамы в результате различного статического давления жидкости разных местах камеры. В этот период скорость фильтрования, вследствие резкого сокращения поверхности фильтрования я уплотнения осадка невелика (рис. 3-6). Незначительное сни- [c.99]

A. Инертные соединения. Нагревают 0,6 моля галогенируемого вещества с 4 гжелезного порошка (лучше всего восстановленного железа) при перемешивании до ПО—150° (см. табл. 64) и при этой температуре смешивают с 0,35 моля брома так быстро, чтобы из холодильника улетучилось минимальное количество брома. Для сокращения потерь брома трубку капельной воронки опускают почти до поверхности жидкости. По окончании добавления перемешивают еще 1 час при указанной температуре и затем добавляют таким же способом следующие 4 г восстановленного железа и 0,35 моля брома. После перемешивания в течение 2 час при 150° перегоняют продукт реакции с водяным паром (не менее 2 л дистиллята), экстрагируют хлористым метиленом или четыреххлористым углеродом, тщательно промывают 10%-ным раствором едкого натра и водой и отгоняют растворитель. Остаток перегоняют или перекристаллизовывают. [c.299]

Наличие методов исследования инфракрасного поглощения микрообразцов делает возможным анализ микроколичеств твердых тел, жидкостей и газов. Здесь существенным является то обстоятельство, что при переходе к микрообразцам толщина образца или его поверхность, через которую проходит излучение, будет неизбежно уменьшаться. При уменьшении толщины образца отклонения регистрирующего устройства будут уменьшаться, если не используются приборы с изменением масштаба шкалы. Сокращение поверхности образца путем применения маленькой кюветы уменьшает количество энергии, попадающей на детектор. Для преодоления этой трудности используют оптическую систему, которая уменьшает размер пучка в том месте, где пучок проходит через образец. Таким образом, становится возможным анализ более мелких образцов. [c.24]

Уплотнение газа на поверхности твердого тела можно характеризовать как взаимодействие между газом и твердым телом (подобно явлению конденсации), или как взаимодействие типа химической реакции. Ка1Кова бы ни была природа сил связи, атом расположенный на поверхности (в противоположность атому, находящемуся внутри твердого тела), находится под действием неуравновешенных сил, причем результирующая сила оказывается направленной внутрь твердого тела. Это обстоятельство приводит к сокращению поверхности твердого тела. Поэтому твердые тела, подобно жидкостям, обладают поверхностным натяжением, которое у твердых тел, в большинстве случаев, гораздо больше, чем у жидкостей. [c.25]

А. Инертные соединения. 0,6 моля ароматического соединения нагревают с 4 г порошка железа (лучше всего восстановленного железа) при перемещивании до 100—150 °С (см. табл. 88) и при этой температуре постоянно добавляют 0,35 моля брома так, чтобы из холодильника улетучивалось минимальное количество брома. Для сокращения потерь брома трубку капельной воронки опускают почти до поверхности жидкости. По окончании добавления реакционную смесь перемешивают еще 1 ч при )пказанной температуре и затем вводят еще 4 г восстановленного железа и 0,35 моля брома. После перемешивания в течение 2 ч при 150 °С продукт реакции отгоняют с водяным паром (должно быть не менее 2 л дистиллята), извлекают дихло-рометаном или тетрахлороуглеродом, тщательно промывают 10%-ным раствором гидроксида натрия и водой и отгоняют растворитель. Остаток перегоняют или перекристаллизовывают. [c.443]

Если при диспергировании образовавшаяся дисперсная система не подвергалась действию какого-либо стабилизатора (эмульгатора), способного уменьшить величину а, а оказалась предоставленной самой себе, то в ней немедленно начнется самопроизвольный процесс уменьшения Д5, который выразится в постепенном сокращении поверхности раздела между фазами за счет слияния мелких капелек дисперсной фазы во все более крупные капельки, т. е. за счет уменьшения степени дисперсности системы в целом. Процесс быстро заканчивается полным расслоением системы на две жидкие фазы, при котором поверхность раздела 5 станет минимальной. Такой процесс самопроизвольного слияния жидких капель, заканчивающийся расслоением эмульсий на составляющие ее жидкости, называется коалесценцйей. [c.248]

Поверхность раздела между двумя жидкостями обычно обладает положительной свободной энергией, но возможны условия, в которых эта энергия становится отрицательной. Если предположить, что самопроизвольное сокращение поверхности раздела при положительном поверхностном натяжении обусловлено наличием на этой поверхности упругой растянутой плёнки, то поверхности раздела с отрицательным поверхностным натяжением должны представлять собой упруго сжатые плёнки и должны самопроизвольно расширяться. Это должно приводить к образованию морщин и складок поверхности раздела при её расширении. Но смешивание соприкасающихся жидкостей происходит вовсе не путём образования таких складок на поверхности раздела, а путём диффузии молекул сквозь эту поверхность, Одно из замечаний Клэрка Максвелла по это.му вопросу было неправильно понято, как указание на возможность такого механизма смешения жидкостей, хотя, конечно, в действительности Максвелл не имел его в виду, и упрёк, сделанный ему за это Кельвином являлся незаслуженным. Недавно этот вопрос возник вновь в связи с сообщением о наблюдённом якобы случае смешивания жидкостей путём образования складок на их первоначальной поверхности раздела. [c.14]

Механизм такого эмульгирования подробно рассмотрен Финклом, Дрэйпером и Гильдебрандом , а также Рамсденом . В 17 мы видели, что если в жидкости А краевой угол острый, то большая часть частицы (включая и её наибольшее поперечное сечение) на-ходится в этой жидкости. На рис. 41 показан ряд соприкасающихся частиц, расположенных на поверхности раздела так, что их экваторы лежат в жидкости А. Всякое сокращение поверхности раздела должно Рис. 41. изгибать её, вместе с её грузом в виде [c.272]

Рассмотрим зависимость изменения поверхности сорбента в ГЖТХ от содержания НЖФ на ТН с целью характеристики распределения НЖФ [46]. Применяя изложенные выше представления о характере заполнения поверхности ТН используемой НЖФ, можно предположить, что поверхность сорбента должна изменяться с увеличением содержания НЖФ на ТН следующим образом. Сначала НЖФ заполняет узкие поры, что приводит к резкому сокращению поверхности сорбента затем происходит заполнение более широких пор, что также вызывает уменьшение поверхности, но в меньшей мере, чем в случае заполнения узких пор, и, наконец, наблюдается увеличение толщины адсорбированной пленки жидкости практически без уменьшения общей поверхности сорбента. Экспериментальные данные [27, 32], хорошо согласуются с изложенной моделью. [c.17]