Критические смачивания

Рассмотрим теперь, от каких физических причин зависит смачивание или несмачивание поверхности. Для этого следует обратиться к анализу изотерм расклинивающего давления смачивающих пленок воды, показанных на рис. 13.3. Кривыми 1—3 здесь изображены зависимости толщины h водных пленок от расклинивающего давления, или, что то же, от капиллярного давления равновесного с пленкой мениска. Кривая 1 относится к пленкам воды на поверхности кварца. Точками показаны экспериментальные данные, сплошная кривая представляет собой рассчитанную теоретически изотерму, учитывающую действие в пленке трех составляющих расклинивающего давления молекулярной Пт, электростатической Пе и структурной Hs [47]. Ветви изотермы, где dU/dh<.0, отвечают устойчивым состояниям пленки. Пленки воды на кварце в области h между 60 и 10 нм (кривая 1) неустойчивы и не реализуются. При постепенном утончении водных пленок вначале возникает метастабильное состояние толстых (/г>100 нм) -пленок. Время их перехода в термодинамически устойчивое состояние тонких -пленок зависит от близости капиллярного давления к критическому Р и от площади -пленок. Чем площадь больше, тем выше вероятность образования в -пленке зародыша а-фазы. Существование толстых -пленок воды обусловлено силами электростатического отталкивания заряженных поверхностей пленки (Пе>0). Так как в этом случае По/го-ЬА>0, -пленки полностью смачиваются водой. Ниже для этого случая будут сопоставлены экспериментальные значения /г с теоретическими, рассчитанными по уравнению (13.9). [c.216]

Важным фактором, определяющим склонность металла к атмосферной коррозии в конкретных условиях, является то время, в течение которого превышается критическая влажность [25]. Этот период называют временем смачивания и определяют путем измерения разности [c.178]

Определив критическое поверхностное натяжение смачивания акр, можно также рассчитать работу адгезии W - При линейной зависимости os 0НТ = f (стж-г) можно записать, что [c.26]

Рис. ХУ-9. Зависимость критической плотности тока (/) и краевого угла Смачивания 0 (2) от концентрации АЬОз [3].

При малых переохлаждениях, когда размер критического зародыша очень велик, зародыши могут образовываться только на поверхностях раздела, например на пылинках, поскольку работа образования зародыша на инородной поверхности всегда меньше работы его образования в свободном пространстве и зависит от смачивания инородной поверхности расплавом кристаллизующегося вещества. [c.53]

В случае зародышеобразования на твердой поверхности в отсутствие сохранившихся в расплаве центров кристаллизации свободная энергия образования поверхностного зародыша критических размеров меньше свободной энергии образования объемного критического зародыша на величину, зависящую от смачивания твердой поверхности полимеров [c.54]

Значение критического поверхностного натяжения, найденное на основе измерений краевых углов, может быть использовано и для оценки поверхностной энергии Отг низкоэнергетических твердых тел. Действительно, при смачивании неполярной поверхности неполярной жидкостью, когда поверхностные натяжения обеих фаз в основном определяются дисперсионными составляющими Отг=о тг и а,цг = = сг жг, выражение (III—23) приобретает вид [c.99]

Таким образом, наличие поверхностей, особенно шероховатых, избирательно смачиваемых новой фазой в присутствии исходной фазы, существенно способствует выделению новой фазы, снижая работу образования критических зародышей, и в тем большей мере, чем лучше смачивание. Поэтому наблюдение чисто гомогенного образования зародышей новой фазы возможно лишь при отсутствии в системе посторонних включений и полном избирательном смачивании исходной фазой стенок сосуда. [c.128]

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что в случае смачивания металлами, которые не растворяют металлическую пленку (Мо — С Мо — Ag , Мо — 8п), металлизированных поверхностей окислов, критическая толщина определяется прежде всего температурой отжига пленки, т. е. ее структурой. Так, в системе ЗЮз — Мо — 5п при температуре опыта 900° С критическая толщина равна 250 А, а в этой же системе при предварительном отжиге пленок до 1150° С и температуре опыта 900° С она составляет уже 450 А (т. е. равна таковой системы 5102— Мо — Си, Топ =1150° С). [c.23]

Исследована смачиваемость в системах Си — Мо — 5102 (1150° С), Си — Мо — А)2 Оз (1150 С), Си — Мо графит (1150 С), Ай — Мо — А1А (1000 С). 5п — Мо — ЗЮз (900—1150 С), 5п — Мо графит (900 С), Зп — V — 310. (900 С), Зп — V графит (900 С), РЬ — Ре—3102 (700° С), РЬ—Ре графит (700° С). Изучено влияние структуры и физико-химических свойств тонких металлических пленок, нанесенных на неметаллические материалы, на смачиваемость расплавами металлов. Для каждой из изученных систем установлены критические толщины смачивания металлической пленки (наименьшая толщина пленки, при которой наступает смачивание такое же, как и компактного материала пленки). Полученные величины критических толщин смачивания объяснены в зависимости от структуры пленки, ее взаимодействия с подложкой, температуры опыта и ряда др. факторов. Табл. 2, рис. 7, библ. 1. [c.222]

Критическое поверхностное натяжение при смачивании. [c.272]

Здесь Гсг —критический радиус периметра смачивания, соответствующий последней возможности компенсации натяжений вдоль поверхности сферы при обращении 0 в нуль [c.287]

Значение критической объемной концентрации зависит от степени дисперсности, степени смачивания и равномерности распределения частиц наполнителя в полимере. [c.186]

При равновесии капля, имеющая объем больше некоторого критического [63], принимает форму, определяемую углом смачивания б,.. [c.301]

Таблица 5.7. Влияние состава ванны на изменение критического поверхностного натяжения и угла смачивания фторопласта-4 и полиэтилена [61

Введение в электролит растворенных окислов улучшает смачиваемость анода и повышает критическую силу тока, вызывающую анодный эффект. Улучшение смачивания объясняется тем, что окислы в данном случае являются поверхност-но-активными веществами. Добавка растворимых окислов в расплаве уменьшает краевой угол смачивания. [c.302]

В зависимости от Рк могут реализоваться различные состояния и, соответственно, толщины смачивающих пленок. Так, при малом капиллярном давлении Рк — на рис. 1.6) в зависимости от степени гидрофильности подложки могут возникать либо толстые (порядка 100 нм) усто 1чивые пленки (изотерма /), либо также достаточно толстые, но метастабильные р-пленки (изотерма 2). При приближении капиллярного давления к критическому они могут прорываться, переходя в значительно более тонкие (около 10 нм) термодинамически устойчивые а-пленки, впервые исследованные в работе [46]. Наконец, при дальнейшем ухудшении смачивания (изотерма 5) находиться в равновесии с мениском могут только тонкие (/г 1 нм) а-пленки. В тонкопористых телах, где капиллярное давление велико (Р г — на рис. 1.6), метастабильное состояние водных пленок может не реализоваться. [c.17]

Значение растворения для процесса чистки моющими средствами пока еще не выяснено с достаточной точностью. Упомянутые выше в настоящем труде теории чистки моющими средствами предусматривают процесс смачивания маслянистого пятнообразуюшего вещества и последующее эмульгирование масла. До тех пор, пока речь идет о масле в этих теориях, как будто бы нет места для такого явления, как растворение. На первый взгляд роль этого явления выполняет эмульгирование. Однако, несмотря на все это, имеется одно существенное обстоятельство, которое исключает замену растворения любым механизмом эмульгирования. Здесь имеется в виду взаимосвязь между моющей способностью и образованием мицелл. Если концентрация мицелл ниже критической, то моющая способность данного средства весьма мала и может даже полностью отсутствовать. Если же, наоборот, концентрация мицелл выше критической, то данное средство выкaзывaet моющую способность. По-видимому, нет никакого основания предполагать наличие связи между критической концентрацией мицелл и способностью к эмульгированию. Существует очень много превосходных эмульгаторов, которые не в силах образовывать в растворе мицелл, а поэтому не обладают моющей способностью. Как правило, эти вещества относятся к полимерным коллоидам, причем они обычно состоят из частиц, которыб 1П0 своему размеру превосходят мицеллы. Вот несколько примеров таких веществ желатин, клей, смолы, яичный альбумин. [c.66]

Исчерпывающее обсуждение вопроса свойлачивания содержится в работе Марша, посвященной окончательной обработке текстиля (см. ссылку 233). -Хороший обзор последних теорий в этой области составил Александер (см. ссылку 234). Выдвинутый Гаррисом вопрос о сворачивании волокон критически обсужден Голдс-ворси и Лангом (см. ссылку 235). С точки зрения химической чистки интерес представляет открытие Перимэна и Спикмэна, которые определили, что смачивание шерстяной ткани олеиновой кислотой всего лишь в количестве 1,5% может иметь своим последствием увеличение поверхностной усадки с 4,4 до 23,5 (см. ссылку 236). В то же время влияние минерального масла и сульфированного касторового масла не столь значительно. [c.241]

Следовательно, по определению, критическое поверхностное натяжение смачивания равно поверхностному натяжению жидкости, при котором происходит переход от ограниченного смачивания к полному. Поскольку значение критического поверхностного натяжения смачивания не зависит от свойств жидкостей, а определяется только природой твердой поверхности, Цисман предложил использовать величину Якр для характеристики поверхностных свойств твердого тела. В частности, критическое поверхностное натяжение смачивания полимеров и адсорбционных пленок органических веществ весьма чувствительно к составу функциональных групп, выходящих на наружную поверхность, и плотности упаковки молекул твердой фазы в поверхностном слое. [c.99]

На условия гетерогенного зародышеобразования, в том числе на величину работы образования и радиус кривизны критического зародыша, заметное влияние может оказывать лииейное натяжение пфиметра смачивания х лри х>0 образование гетерогенных зародышей затрудняется. [c.128]

Исследования смачивания органическими жидкостями поверхностей полимеров с низкой поверхностной энергией (тефлон, полиэтилен), а также металлов и стекол, покрытых насыщенными адсорбционными слоями органических ПАВ, показали, что для жидкостей различных гомологических рядов экстраполяция зависимости os(0Цистном критическим поверхностным /штм.жепием смачивания. [c.121]

Анализ зависимости краевых углов смачивания ( os0) металлических пленок, нанесенных на окисные поверхности, расплавами металлов от толщины пленки (рис. 4) показывает, что существенное различие наблюдается в величине наклона начального участка кривой к критической толщине, т. е. минимальной толщине пленки, при которой наступает смачивание, соответствующее смачиванию компактного металла пленки. [c.22]

Для системы С—Мо — Си (Гоп = И50° С) (рис. 5) наблюдалось уменьшение критической толщины смачивания до 200 А по сравнению с системами ЗЮа — Мо — Си (Гоп = И50° С) и А12О3 — Мо — Си (Топ = 1150° С), в которых она составляла 450 А. [c.24]

Этот экспериментальный факт, по-видимому, можно объяснить тем, что адгезия пленок молибдена к графиту больше, чем на окисных подложках и, следовательно, сплошность пленки должна наступить при меньшей общей толщине пленки. По-видимому, также нужно учитывать, что при взаимодействии молибдена с графитом образуется карбид молибдена, смачивающийся металлом гораздо лучше, чем окисные соединения молибдена. В системе С — Мо — 8п (Гоп = 900° С) критическая толщина равна, как и в системе С — Мо — Си (Гоп = П50° С), 200 А. Это можно объяснить тем, что уже при температуре 900° С взаимодействие пленки с подложкой настолько велико, что дальнейшее повышение температуры до П50° С не очень сказывается на структуре пленки. Если взаимодействие пленки с подложкой сильное, то продукты реакции смачиваются хуже, чем металл пленки, критическая толщина сдвигается в сторону больших толщин.Так, в системе С — Ре — РЬ критическая толщина при температуре опыта 700° С составляет 1000 А, а в системе С — V — 5п (Гоп = 900 " С) сч> 700 А. Эти данные соответствуют времени отжига пленок не больше 5 мин. При отжиге больше 5 мин получаются нестабильные результаты и критическая толщина сдвигается еще больше в сторону увеличения толщины пленки. Действительно, убыль свободной энергии АР при образовании карбидов молибдена Жо С и карбида железа РедС приблизительно одинакова и равна 0,75 ккал моль (700° С) а для карбидов ванадия она значительно больше — 26,1 ккал1моль (900° С), что находится в хорошем соответствии с полученными данными по смачиванию. [c.25]

Согласно теории Г. А. Бабаляна, ПАВ способствует большему диспергированию свободных капель нефти, что увеличивает скорость их перемещения в пористой среде и создает благоприятное условие для продвижения воды за счет эффектов смачивания. Однако вода способна разрывать пленки нефти тем более эффективно, чем она тоньше, и наоборот, нефть разрывает пленки воды при ее критическом утончении [69]. [c.94]

Смачивание влияет на степень перегрева и переохлаждения при фазовых переходах (кипении, конденсации, плавлении, кристаллизации и др,). Это связано с тем, что работа гетерогенного образования критического зародыша новой фазы максимальна при полном несмачивании и минимальна при полном смачивании, Нагфимер, для взаимного смачивания матрицы и волокна нужно, чтобы их взаимная растворимость и [c.95]

Хорошее смачивание субстрата жидкой смолой имеет первостепенное значение, так как плохое с.мачивание приводит к образованию пор, которые служат концентраторами напряжений и способствутот образованию фещин. Для полного смачивания поверхности подложки вязкость адгезива должна быть низкой, а его поверхностное натяжение меньше критического повёрхностного натяжения подложки, [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология