Давление двухмерное поверхностное

Интересно отметить, что наблюдаемое максимальное давление двухмерного газа при его конденсации, равное примерно 0,4 дин/см, может показаться весьма малым. Однако это не так. Следует учесть, что молекулы двухмерного газа лежат плашмя и толщина поверхностной пленки составляет всего около 4,5 А. Соответствующий расчет показывает, что поверхностное давление в 0,4 дин/см примерно соответствует 8,7-10 дин/см , или 8,5 атм. Это значение уже довольно близко к критическому давлению для обычных жидкостей. [c.133]

В самом деле, в уравнении Менделеева — Клапейрона V — объем трехмерного газа, а в уравнении (V, 26) со — объем двухмерного газа, т. е. его поверхность. В уравнении Менделеева — Клапейрона р — давление, а в уравнении ( /,26) А — уменьшение поверхностного натяжения в результате действия поверхностного давления, т. е. величина, равная давлению двухмерного газа. [c.130]

Связь между адсорбцией и понижением поверхностного натяжения, т. е. двухмерным давлением ps = 0(, — Ср, описывается уравнением Гиббса [c.46]

Давление двухмерного газа А численно равно понижению поверхностного натя кения Оц — а, происходящему при образовании адсорбционного слоя, так как это давление противодействует поверхностному натяжению. Величина Д измеряется в тех же единицах (дин/см), что и новерхностное натяжение. Адсорбция Г однозначно связана с площадью со, приходящейся на 1 моль вещества в монослое, уравнением [c.77]

Поэтому, получив изотермы поверхностного натяжения и адсорбции,, мояшо найти значения давления двухмерного газа Д == ст,, — о и площади со, что позволяет построить изотерму состояния мономолекулярного слоя. [c.77]

Ограничиваясь случаем нелокализованной адсорбции на математически однородной поверхности (при этом молекулы не встречают барьеров при перемещении вдоль поверхности), рассмотрим некоторые модели двухмерного состояния адсорбированного вещества. В этих моделях принимается, что все адсорбированное количество (Г) расположено в одном первом мономолекулярном слое (монослое). Поверхностное давление п этого слоя при таком допущении равно общему поверхностному давлению я (см. лекцию 7). [c.225]

Уверенность в общности по существу (а не формальной) легла в основу весьма смелой и плодотворной идеи о том, что п = = Оо — о — действительно давление, двухмерное давление (дин/см), а следовательно, поверхностный слой является двухмерным идеальным газом, в котором адсорбированные молекулы движутся свободно, беспорядочно, во всех направлениях, совершенно независимо от подложки (жидкой фазы). Эта изящная идея получила свое подтверждение и развитие в области исследования пленок нерастворимых веществ, к рассмотрению которых мы переходим. [c.95]

Более правильно, однако, говорить о двухмерном давлении как аналоге осмотического давления. В случае ПАВ, когда Г>0 и осмотическое давление в поверхностном слое выше, чем в объеме в результате оно как бы способствует всасыванию воды в поверхностный [c.56]

Физический смысл давления двухмерного газа становится понятным при проведении аналогии с газом, находящимся в трехмерном пространстве. Известно, что под действием теплового движения молекулы газа ударяются о стенки сосуда, чем и объясняется давление газа в сосуде. Подобным же образом молекулы адсорбированного вещества при тепловом движении совершают хаотические перемещения по поверхности, ударяясь о стенки сосуда, ограничивающие поверхность. Двухмерное давление определяется силой, приходящейся на единицу длины периметра, ограничивающего поверхность, на которой адсорбировано вещество. Отсюда следует, что единицы двухмерного давления совпадают с единицами поверхностного натяжения. [c.189]

Жирные кислоты с более низким молекулярным весом образуют пленки, которые ведут себя еще более сходно с двухмерными газами, т. е. пленка занимает некоторую определенную площадь, и поверхностное давление обратно пропорционально площади. При достаточно низких давлениях между поверхностным давлением тс и площадью а, приходящуюся на молекулу, существует соотношение [c.638]

Принимая разность оо — а за поверхностное (двухмерное) давление л, получим уравнение состояния идеального двухмерного газа [c.39]

Поверхностное давление Рп, оказываемое пленкой на поплавок, отделяющий ее от чистой поверхности жидкости, имеет реальный физический смысл. В двухмерном пространстве оно является аналогом осмотического давления трехмерного пространства. Поплавок в этом случае играет роль идеальной полупроницаемой перепонки, позволяющей измерять осмотическое давление. Для молекул пленки поплавок абсолютно непроницаем, в то время как молекулы растворителя практически мгновенно обходят его снизу и отчасти, в виде пара, сверху. Осмотическое равновесие между пленкой и чистой поверхностью за барьером достигается после приложения заданного усилия к поплавку также почти мгновенно. Поэтому поверхностные пленки часто называют поверхностными растворами. [c.53]

Молекулы должны обладать обычной средней кинетической энергией, соответствующей данной температуре, а именно /2 кТ на каждую степень свободы. Пользуясь простым выводом кинетической теории и имея в виду, что поверхностное давление обусловлено двумя степенями свободы поступательного движения молекул в двухмерном пространстве пленки, можно показать, что такая идеальная пленка должна оказывать давление, удовлетворяющее равенству (21) [c.56]

Для разреженной пленки произведение не зависит от я, как предсказывает уравнение (1.30), только в области малых я (больших 5) с увеличением поверхностного давления наблюдаются отклонения, характер которых показан на рис. 9. Оказалось, что эти кривые хорошо описываются уравнением, представляющим собой двухмерный аналог уравнения Ван-дер-Ваальса [c.20]

Газообразные поверхностные пленки. Если силы, действующие между молекулами в пленке, сравнительно невелики, то моле-ку ы поверхностно-активного вещества при достаточно большой предоставленной им поверхности воды стремятся рассеяться по ней и удалиться друг от друга на возможно большие расстояния, В результате теплового движения молекулы все время перемещаются по поверхности воды независимо друг от друга, что обусловливает поверхностное давление, действующее в направлении, противоположном поверхностному натяжению. Такую пленку с полным основанием можно считать двухмерным газом, поскольку молекулы этого газа не могут оторваться от воды и вынуждены двигаться только в двух измерениях. [c.128]

Первый член в уравнении (13.14), как и в обычном уравнении состояния неассоциированного ДВГ (12.18), содержит поправку к поверхностному давлению идеального двухмерного газа Яид = = ( 7 /6)9, учитывающую отталкивание. Эта поправка, выражаемая для модели обычного ДВГ множителем 1/(1—0), учитывает влияние сокращения с ростом 0 свободной (не занятой адсорбированными молекулами) площади поверхности [см. уравнения (13.11) и (13.12)]. Второй же член (в фигурных скобках) представляет собой поправку на взаимное притяжение молекул в двухмерном ассоциированном вандерваальсовом газе. Он, в свою очередь, состоит из двух членов. Первый член, как и в отсутствие ассоциации (при р==0), — величина (а/6 )02, учитывающая среднее межмолекулярное притяжение. Второй, дополнительный член кТ/Ь)[ в/ I— [c.236]

Таким образом, при небольшой адсорбции адсорбционный слой подобен идеальному двухмерному газу, причем двухмерным давлением является понижение поверхностного натяжения = = р дин см или эрг см ), а двухмерным мольным объемом — [c.48]

Ленгмюр в 1917 г., непосредственно измерив двухмерное давление, экспериментально доказал справедливость уравнения двухмерного состояния газа в качестве предельного. Он показал, что независимо от химической природы для любого поверхностно-активного вещества [c.48]

Эффективную вязкость адсорбционного слоя впервые наблюдал Плато, закручивая подвешенную на упругой крутильной нити стальную стрелку, лежащую на поверхности жидкости. Плато обнаружил, что скорость раскручивания стрелки в водных растворах поверхностноактивных веществ значительно меньше, чем в чистой воде и в растворах поверхностно-инактивных веществ. Эффект замедления движения стрелки вызван тем, что стрелки при раскручивании действуют как барьер, сжимая перед собой адсорбционный слой и разрежая (растягивая) его за собой, и вызывают, таким образом, появление местной разности двухмерных давлений (рис. 31). Разность, постепенно уменьшаясь до нуля за счет процессов трехмерной и двухмерной диффузии, действует в направлении, противоположном движению стрелки. [c.84]

Обычная трактовка эффекта адсорбционного понижения прочности является энергетической. Эффект характеризуется снижением работы образования новых поверхностей твердого тела в процессе деформации и разрушения под влиянием возникновения на них адсорбционного слоя. Однако, очевидно, что возможна и силовая трактовка этих дефектов проникновение адсорбционного слоя по поверхностям развивающегося дефекта (микротрещины) связано с возникновением раздвигающего усилия, пропорционально двухмерному давлению, т. е. понижению поверхностной энергии вдоль границы слоя (стерического препятствия). После разгрузки (снятия напряженного состояния) адсорбционный слой, попавший в микротрещину, развивающуюся под напряжением, вновь вытесняется из нее под влиянием молекулярных сил сцепления, которые действуют в тупиковой области по линейной границе трещины. Именно клиновидный характер сечения трещины в ее тупиковой части неразрывно связан с возможностью обратного смыкания трещины после разгрузки. Трещины же в представлении Гриффитса имеют эллиптическое сечение с поверхностной энергией постоянной вдоль всего контура, кривизна которого повсюду конечна и сохраняет постоянный знак. [c.219]

Из-за того, что, в кристаллической решетке бывают дефекты (слабые места), на поверхности твердого тела при механическом воздействии развиваются микрощели, которые и являются основной причиной понижения прочности. Вещества-добавки, адсорбируясь на поверхности тела, проникают в микрощели, снижают поверхностную энергию и этим облегчают разрушение. Вместе с тем адсорбционные слои своим двухмерным давлением активно раздвигают устья микрощелей, уменьшая внешние усилия, необходимые для диспергирования тела. [c.101]

Если с одной стороны барьера находится чистый растворитель, а с другой — растворитель, покрытый адсорбционным слоем, то силы, действующие на барьер со стороны этих двух поверхностей, оказываются разными. Рассмотрение, аналогичное проведенному при описании опыта Дюпре в 1 гл. I, показывает, что в сторону чистой поверхности на единицу длины барьера действует сила сго, а в обратном направлении, вдоль поверхности, покрытой адсорбционным слоем, — меньшая по величине сила ст(Г). В итоге (см. рис. II—5) на единицу длины барьера действует сила, направленная в сторону чистой поверхности и равная разности поверхностных натяжений поверхности чистой и покрытой адсорбционным слоем. Эту силу сто—ст(Г) можно рассматривать как двухмерное давление адсорбционного слоя я [c.52]

Равенство (11—11) справедливо и для растворимых веществ в таком случае величина л не может быть измерена непосредственно по методу Ленгмюра, но находится из измерений поверхностного натяжения как его падение л = —Аа= (То—о(с). (В 2 обоснована справедливость отождествления величин я и —Аа). При известной зависимости Г( и) или Г (с) двухмерное давление может быть получено интегрированием уравнения Гиббса [c.52]

Рассмотрим последовательно характерные свойства поверхности раздела фаз и адсорбционных слоев, сопоставляя поведение растворимых и нерастворимых в воде поверхностно-активных веществ и постепенно переходя от простейшей картины к более сложным проявлениям межмолекулярных взаимодействий в адсорбционных слоях. Будем при этом анализировать наиболее характерные зависимости между параметрами, описывающими свойства адсорбционных слоев изотерму поверхностного натяжения а (с), изотерму адсорбции Г (с), изотерму двухмерного давления я(Г) и др. [c.53]

Более правильно говорить о двухмерном давлении как аналоге осмотического давления. Б случае ПАВ, когда Г>0 и осмотическое давление в поверхностном слое выще, чем в объеме. В результате оно как бы способствует всасыванию воды в поверхностный слой и тем самым облегчает образование новой поверхности, что эквивалентно снижению поверхностного натяжения. Обратная ситуация характерна для поверхностно-инактивных веществ, когда Г<0 и <с. В этом случае можно сказать, что затрата энергии на 0бра130вание новой поверхности (т. е. а) увеличивается из-за необходимости совершать дополнительную работу для оттеснения электролита из поверхностного слоя в объем раствора против сил осмотического давления. [c.67]

На пов-сти жидкости М.с. нерастворимых и слаборастворимых ПАВ могут находиться в разл. агрегатных состояниях. Если расстояние, разделяющее молекулы в М. с., велико по сравнению с их размерами и молекулы почти не взаимод., слой наз. газообразным (О-пленка). М. с. с предельно плотной упаковкой молекул наз. конденсированным его уподобляют двухмерной жидкости (Ь-пленка) или двух-мерному твердому телу (5-пленка). В газообразном М.с. на границе водная среда-газ гидрофобные группы дифильных молекул ПАВ располагаются вдоль пов-сти раздела фаз, в конденсированных М. с. они ориентированы по нормали или под углом к межфазной пов-сти. Макромолекулы в М. с. могут находиться в виде клубков, спиралей или иных структурных форм. Молекулы линейных полимеров обычпо принимают плоскую конформацию, располагаясь вдоль пов-сти раздела фаз. Однако отдельные участки цепи могут образовывать петли и <авосты , выступающие далеко за пределы поверхностного слоя. Нек-рые макромолекулы, напр, белковые, имеющие в р-ре форму спирали, при выходе из объема фазы в поверхностный слой полностью или частично разворачиваются. Граница (подвижный барьер), отделяющая на пов-сти участок чистой жидкости от участка, покрытого М. с., испытывает давление, наз, поверхностным или плоским (двухмерным). В общем случае тс = сГо - сг(Г), где Сто и (т(Г)-поверхностное натяжение соотв, чистой жидкости и жидкости, покрытой М, с., к-рый образовался в результате адсорбции в-ва массой Г, определяемой согласно известному адсорбц. ур-нию Гиббса (обычно Г выражают в молях на единицу площади межфазной пов-сти). В случае нерастворимого ПАВ п м. б. измерено непосредственно с помощью прибора, наз. пленочными весами, или весами Ленгмюра. Данные измерений позволяют строить изотермы в координатах тс-площадь приходящаяся на одну молекулу (или л -л), по виду к-рых изучают состояние М. с. в зависи%юсти от его насыщения, т-ры Г, хим структуры ПАВ, состава и св-в жидкой фазы. Разреженный М. с. характерен для малых значений Г [c.134]

В организме различные белковые, липопротеидные, нуклеопротеидные и другие молекулярные слои играют большую роль в жизнедеятельности клеток. Взаимодействие поверхностноактивных веществ с белками, проникновение гемолизирующих веществ (9-аминоакридина, фенотиа-зона и др.) в белковые пленки, соединения холестерола с глиадином и другими белками, реакция аденозинтрифос-форной кислоты с миозином в монослое и др. — неоднократно исследовались методами двухмерного давления и поверхностных потенциалов (причем были разработаны также специальные методы подобных измерений для межфазной границы двух жидкостей). [c.92]

Итак, эффективность зашдты воды от испарения пленками определяется в первую очередь плотностью упаковки молекул спирта в мономолекулярном слое. Количественно плотность упаковки характеризуется величиной пленочного давления (двухмерное давление в 1монослое) и выражается в динах на сантиметр. Пленочное давление — это разность между поверхностным натяжением чистой воды и воды, покрытой слоем высшего спирта. Наибольшее препятствие испарению оказывают пленки, имеющие пленочное давление порядка 40 дин см. Борьба с испарением по существу сводится к поддержанию и сохранению оптимального пленочного давления. [c.100]

А , можно сделать вывод, что в этоД области на позерхности имеются две фазы, находящиеся в равновесии при поверхностном давлении (двухмерном давлении пара ) 0,20 дана [c.389]

Можно поступить наоборот и подставить в уравнение <ХУП, 43) значение поверхностного давления из уравнения (XVII, 40), являющегося уравнением двухмерного состояния не-локализованного адсорбционного слоя, аналогичным уравнению Ван-дер-Ваальса для трехмерного состояния, т. е. [c.477]

Взаимодействие кислорода с чистой поверхностью металла протекает в три этапа I) адсорбция кислорода, 2) иуклеация, т. е. образование зародышей, 3) рост сплошной оксидной пленки. На первых стадиях адсорбции пленка состоит из атомов кислорода, так как свободная энергия адсорбции атомов кислорода превышает свободную энергию диссоциации его молекул. Методом дифракции медленных электронов удалось установить, что атомы некоторых металлов входят в состав адсорбционной пленки и образуют относительно стабильную двухмерную структуру из ионов кислорода (отрицательно заряженных) и металла (положительно заряженных). Как уже говорилось в отношении пассивирующей пленки (разд. 5.5), адсорбционная пленка, составляющая доли монослоя, термодинамически более стабильна, чем оксид металла. На никеле, например, она сохраняется вплоть до точки плавления никеля [1 ], тогда как N 0 разрушается вследствие растворения кислорода в металле . Дальнейшая выдержка при низком давлении кислорода ведет к адсорбции на металле молекул Оа, проникающих сквозь первичный адсорбционный слой. Так как второй слой кислорода связан менее прочно, чем первый, он адсорбируется не диссоциируя. Возникающая в результате структура более стабильна на переходных, чем на непереходных металлах [2]. Любые дополнительные слои адсорбированного кислорода связаны еще слабее, и наружные слои становятся подвижными при повышенных температурах, о чем свидетельствуют рентгенограммы, отвечающие аморфной структуре. Вероятно, ионы металла входят в многослойную адсорбционную пленку в нестехиометрических количествах и к тому же относительно подвижны. Например, обнаружено, что скорость поверхностной диффузии атомов серебра и меди выше в присутствии адсорбированного кислорода, чем в его отсутствие [3]. [c.189]

Н. Н. Серб-Сербина исследовала влияние электролитов на структурно-реологические свойства глинистых суспензий. Были опубликованы работы В. В. Гончарова, М. П. Воларовича и С. М. Юсуповой по механическим свойствам глинистого теста. Классификацию приборов для определения физико-механических свойств пластичных тел дал С. М. Леви. П. А. Ребиндер рассмотрел аномалию вязкости смазок при низких температурах, Д. С. Великовский изложил вопросы вязкости смазочных эмульсий и растворов мыл в минеральных маслах, М. П. Воларович описал новые вискозиметры капиллярного типа и новую модель ротационного вискозиметра, А. А. Трапезников опубликовал работу о свойствах металлических мыл и давлениях их двухмерных слоев. Представляет ценность монография П. А. Ребиндера, Л. А. Шрейнера и К. Ф. Жигача Понизители твердости в бурении (М., Изд-во АН СССР, 1944), в которой излагаются результаты исследований влияния поверхностно-активных веществ на поверхность твердого тела. [c.8]

НОСТЬЮ двухмерных давлений, за истинную поверхностную вязкость, т. е. действительную повышенную вязкость поверхностного адсорбционного слоя. А. А. Трапезников измерил истинную вязкость адсорбционных слоев закручиванием лежащего на поверхности жидкости кварцевого диска. Он показал, что адсорбционные слои молекулярно растворимых в данной жидкой фазе новерхностно-активных веществ, не образующие коллоидных структур и далекие от насыщения, не имеют истинной поверхностной вязкости в противоположность структурированным адсорбционным слоям. Кинетическим стабилизирующим действием обладают все адсорбционные слои, независимо от их природы, даже адсорбционные слои самого растворителя в растворах поверхностно-инактивных веществ, повышающих своим присутствием поверхностное натяжение. Однако в этом случае, ввиду малой абсолютной величины двухмерного давления и возникающей местной разности двухмерных давлений, эффект кинетического действия значительно меньше, чем для воверх-ностно-активных веществ (поэтому его и не обнаружил Плато). Время существования таких пленок, образованных в присутствии поверх- [c.85]

С ростом длины цепи увеличивается боковая когезия а следовательно, уменьшается число молекул с кинетической энергией находящихся в газообразной плеж<е. Таким образом, поверхностное давление насыщенного двухмерного пара должно уменьшаться с ростом длины цепи. [c.103]

С другой стороны, тесные контакты коллоидной химии со смежными дисциплинами способствовали обогащению ее экспериментальной базы. Наряду с такими классическими методами эксперимента, родившимися именно в коллоидной химии, как определение поверхностного натяжения и двухмерного давления, ультрамикроскопия, центрифугирование, диализ и ультрафильтрацня, наблюдение разнообразных электрокинетичеоких явлений в дисперсных системах, дисперсионный анализ и порометрия, многочисленные прецизионные адсорбционные методы, изучение рассеяния света (опалесценции) и т. п., в разных разделах коллоидной химии нашли эффективное применение всевозможные спектральные методы ЯМР, ЭПР, УФ- и ИК-спектроскопия, гашение люминесценции, многократно нарушенное полное внутреннее отражение, эллипсометрия (с широким использованием лазерной техники), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей и другие рентгеновские методы, радиоактивные изотопы, все виды электронной микроскопии. Большие перспективы открывает привлечение современных физических методов исследования поверхностей с использованием медленных электронов, масс-спектроскопии вторичных ионов и т. п. [c.9]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология