Равновесие пленок

При решении задач кинетики для пористых тел, где скорости течения пленок обычно невелики, можно пользоваться условием локального равновесия пленка — пар [c.27]

В области расклинивающего давления Пс>П>0 (или относительного давления пара р <р<р ) каждому значению давления отвечают две возможные толщины пленки, принадлежащие а- и Р-ветвям изотермы. Термодинамически вполне устойчивым состояниям смачивающих пленок соответствует а-ветвь изотермы. Верхняя Р-ветвь изотермы отвечает метастабильному состоянию равновесия пленок. Это следует из анализа зависимости (кривая 2а на рис. 1) избыточной свободной энергии Гиббса пленки [А/ к) = к 1 [c.287]

Толщина смачивающих пленок на искривленных поверхностях при тех же внешних условиях отличается от их толщины на плоской подложке [2]. Равновесие пленок на искривленной твердой поверхности с паром или мениском, имеющим капиллярное дав- [c.297]

Уравнение равновесия пленок на вогнутой поверхности, например на внутренней поверхности цилиндрического капилляра, имеет несколько иной вид [37] [c.299]

Механическое равновесие пленки с объемной фазой [c.28]

Отметим, что в линзе, наоборот, Р° = — Р < 0. Это означает, что равновесие пленки е линзой является неполным (см. сноску на стр. 84). [c.30]

Равновесие пленок в поле тяжести [c.42]

Рассмотрим теперь условия устойчивости равновесия пленки. Пусть толщина пленки, находящейся в равновесии с паром, уменьшится на ДА. Если давление ее пара при этом возрастет, то утоньшение будет прогрессировать и, следовательно, равновесие окажется неустойчивым. В случае если давление пара уменьшится, то пленка вернется к исходному состоянию равновесия. Таким образом, необходимое условие устойчивости равновесия выражается [c.56]

Расклинивающее давление П (к) относится в этом случае к равновесию пленки с насыщенным раствором подложки в объемной жидкой фазе. Поэтому в уравнении (III.9) следует под принимать давление пара над насыщенным раствором. [c.57]

Рассмотрим смачивающую пленку на плоской твердой подложке и выберем систему координат так, чтобы оси хш у находились в плоскости подложки, а ось z была направлена по нормали к ней. В состоянии равновесия пленка имеет постоянную толщину h. При этом нормальная компонента тензора давления = P z постоянна по толщине пленки и равна давлению в окружающей газовой фазе Р, в то время как тангенциальные компоненты Р и Руу переменны по толщине пленки И зависят от z, но независимы от координат л и I/. [c.313]

Скорости движения пузырька V определялись по наклону линейных графиков X ( ), где х — смещение пузырька ж I — время (см. рис. Х.15). Скорость термокапиллярного течения пленки у,с рассчитывалась по разности между измеренной скоростью смещения пузырька V и теоретически рассчитанной скоростью диффузии пара додекана v e = V — v . Средняя толщина пленки Ь, на участке измерений определялась из условия равновесия пленки с менисками [c.321]

Следует отметить, что полуденные решения пригодны не только для смачивающих, но и для свободных пленок. Для них применимо как уравнение (XI.26), дающее профиль переходной зоны, так и уравнение (XI.8), определяющее равновесие пленки без зачета линейного натяжения периметра контакта с объемной жидкостью. Это позволяет рассчитывать значения os бд и os 0 , что приводит для изотермы типа (XI.27) к такому же выражению (XI.36) для линейного натяжения также и свободных пленок. [c.377]

Отсюда, очевидно, следует, что можно получить изотерму расклинивающего давления смачивающей пленки без участия объем.чой жидкой фазы, определяя изотерму полимолекулярной адсорбции паров на данной подложке [5], Последняя может быть и твердая и жидкая. Точность данного определения, однако, существенно падает при приближении pjp к 1. Принципиальное значение этого способа заключается в том, что он применим и в отсутствие объемной жидкой фазы. Рассмотрим теперь условия устойчивости равновесия пленки. [c.32]

Рассмотрим теперь условия равновесия пленки с объемной торцевой жидкостью при обмене молекулами нелетучих компонентов. Будем считать, что система находится при постоянных Т, Дз, 14, Р,, Л. Законы сохранения числа частиц дают условия связи [c.43]

Вт, когда становится невозможным равновесие пленки с мениском. [c.187]

Проведенное выше рассмотрение касалось смачивания гладких твердых, недеформируемых однородных поверхностей в условиях полного термодинамического равновесия пленки с объемной жидкостью. В реальных условиях смачивание может быть осложнено отсутствием полного термодинамического равновесия с окружающей средой, химическими реакциями, неизотермичностью, гетерогенностью и неровностями поверхности. Правильный учет этих факторов составляет самостоятельную задачу теории смачивания. [c.33]

Прежде всего мы принимаем, что образовавшуюся в первичном адсорбционном процессе конденсированную пленку можно рассматривать как объемную фазу, тогда равновесие пленки с паром у ее наружной поверхности должно подчиняться уравнению Гиббса [c.187]

В то же время достаточно медленное, чтобы успевало устанавливаться внутреннее равновесие пленки. Кроме того, пленка должна быть достаточно толстой, чтобы не вступали в действие законы тонких пленок, и достаточно тонкой, чтобы упругость становилась ощутимой и поддавалась измерению. Одновременное выполнение всех этих условий не всегда возможно, поэтому упругость реальных нленок часто определяется, помимо эффекта Гиббса, рядом дополнительных факторов. [c.268]

Поверхностное давление измеряется методом так называемого равновесия пленки . Прибор для измерения поверхностного давления состоит из парафинированной ванны, которая заполняется водой, раствором соли, ртутью или какой-либо другой жидкостью, иа поверхности которой создается мономоле-кулярный слой исследуемого вещества. Подвижный барьер, который плавает на поверхности жидкости, ограничивает площадь мономолекулярного слоя. Он связан чувствительным датчиком с измерительной системой, определяющей поверхностное давление мономолекулярной пленки на барьер. Поверхностное давление можно также представить как разность поверхностного натяжения систем, расположенных по обе стороны поплавка,— водной фазы и мономолекулярного слоя, находящегося на поверхности водной фазы. [c.530]

Требует объяснения тот факт, что наблюдаемый Фладе-потенциал пассивного железа примерно на 0,6 В положительнее равновесных потенциалов всех известных оксидов железа. Для объяснения этого предполагалось, что в пленке существует высокий градиент потенциала (10 В/см) [23] или что Фладе-потенциалу отвечает равновесие пленки 7-Ре20з с подстилающим слоем Ред04 [24]. [c.81]

Применение эллипсометрии для пленок, получаемых путем утончения слоя жидкости, поздолило продвинуться в область еще меньших значений /г по сравнению с экспериментами Кусакова [27] и Блейка [29]. На рис. 7 показаны изотермы П (к), полученные методом отсасывания жидкости с твердой подложки через пористый фильтр [30—32 ]. Кривая 1 относится к смачивающим пленкам тетрадекана на полированной поверхности стекла, кривая 2 — на поверхности стали. Черные и белые точки отвечают экспериментам, проведенным при приближении к равновесию пленки путем ее утолщения или утончения соответственно. Как видно из графиков, эти изотермы действительно являются равновесными, поскольку черные и белые точки лежат на одной кривой. [c.295]

Б. В. Дерягин с сотр. разработал термодинамическую теорию устойчивости свободных пленок. В соответствии с этой теорией длительное существование пленки объясняется высоким энергетическим барьером, отделяющим состояние относительно устойчивого, метастабильного, равновесия пленки от абсолютно устойчивых состояний системы после прорыва пленок. Одна из причин возникновения барьера — расклинивающее давление. Б. В. Дерягин и А. С. Титиев-ская экспериментально показали, что утончению пленок до толщины ниже равновесной для данного давления препятствует взаимодействие диффузных частей адсорбционных слоев пенообразователя. [c.194]

Качественный вид распределения давления пара по длине свободной части капилляра р/р = f (х) при наличии смачиваюнщх пленок изображен на рис. Х.И. Расчеты показывают, что значения p/ps меняются нелинейно, причем значения производной dpidx, определяющие вклад потока пара в суммарный поток, снижаются при приближении к мениску в капилляре. Это означает, что вблизи мениска основной вклад в суммарный поток дает пленочный перенос. По мере приближения к устью капилляра растут значения dpIdx и соответственно увеличивается вклад потока в фазе пара. Эти изменения происходят за счет испарения (или конденсации) жидкости из пленки, необходимого для того, чтобы поддерживать локальное термодинамическое равновесие пленка—пар в поперечном направлении. [c.317]

Важно добавить, что производная от расклинивающего давления по толщине должна вычисляться исходя из требования, чтобы в процессе утоньше-ния сохранялось равновесие пленки с объемной фазой. Для этого необходимо, чтобы оставались равными в пленке и в объемной фазе химические потенциалы всех компонентов, входящих в их состав. При изменении толщины пленки вследствие простого вытекания химические потенциалы компонентов тленки могут меняться, в частности, в результате изменения адсорбции. Их выравнивание может происходить небыстро, за счет сравнительно медленных диффузионных процессов. Поэтому при резком утонь-шении пленки производная сИ /с1к может иметь существенно иное значение, чем при термодинамически равновесном процессе. Если нарушениями изотермичное можно пренебречь, данное значение должно быть меньше соответствующего равновесного значения [c.28]

Соответствующее значение интеграла изображается на рис. IV.6 заштрихованной площадью. В результате сдвига точки /увеличится удельная площадь а первого компонента, а следовательно, и натяжение пленки. При этом увеличится os0 =y h, сделавшись функцией кривизны мениска, и угол б в некоторой точке соответствующей определенному значению Д/Lii = К, может стать равным нулю. При дальнейшем уменьшении Лу значения д и 7 будут продолжать расти, а краевой угол будет оставаться нулевым. Это не нарушит механическое равновесие пленки с прилегающими к ней с торцов участками объемной фазы, как следует из того, что уравнение (IV.81) [c.52]

Условия равновесия пленок в плоской щели определяются теми же силами, что и в рассмотренном ранее случае равновесия пленок с мениском. Поэтому на основании уравнения (13) нашей работы можно сразу же па-лисать [c.207]

Это уравнение устанавливает функциональную связь между толщиной пленок /г, шириной щели Н и относительным давлением пара в окружающей среде plps Силовые поля задаются, как и ранее, значениями соответствующих констант молекулярных сил 1231 и В2. Отличие от условий равновесия пленок с мениском состоит лишь в том, что наличие мениска задает определенное значение уменьшая число независимых пере- [c.207]

Очень важным, несмотря на более узкую область применения, является метод Дерягина и Зорина [17], в котором толщина равновесного слоя определяется по эллиптической поляризации отраженного от нее света, а условия равновесия пленки задаются малой температурной разницей. Метод этот труден в исполнении и применен до сих пор только к равновесным слоям на подкладке. Он, однако, дает возможность проводить измерения с предельно тснкими слоями, не поддающимися точным измерениям интерференционным путем. Поэтому его сочетание с микроинтерференционным методом, т. е. исследование одних и тех же объектов обоими методами, очень полезно и позволяет перекрыть широкую область толщин [18]. [c.52]

Первый результат применения уравнения (4) состоял в получении коависимым методом [331 уравнения (2) теории Фрумкина — Дерягина, описывающего условия полного термодинамического равновесия пленки с объемной жидкостью. Далее оказалось, что решение уравнения (4) применительно к состояниям механического равновесия мениска позволяет определить также значения наступающего и отступающего краевых углов. На рис. 4 показаны критические профиля переходной зоны для этих случаев. При краевом угле большем 0л или меньшем 0/ происходит нарушение механического равновесия, профиль теряет устойчивость и начинается течение жидкости. Таким образом, уравнение (4) содержит информацию не только о равновесных, но также и о гистерезисных краевых углах. Заметим, что этот механизм гистерезиса не связан с шероховатостью поверхности и объясняет возможность гистерезисных явлений также и на гладких поверхностях. Так, Фишер [34] наблюдал гистерезис для капель на молекулярно [c.29]

Теперь ве])немся к пленке, натянутой на проволочную рамку. Если рамка не плоская, а изогнутая, то условие равновесия пленки, т. е. требование минимальной поверхности, соответствует также требованию нулевой суммарной кривизны (т. е. 1/ 1 = 1/ 2). Математически эквивалентные проблемы возникают иногда при анализе механических напряжений, и рамка соответствующей формы с мыльной пленкой может служить в качестве аналогового прибора для решения аналитических проблем, трудно пpeoдoJ Имыx иным путем. [c.14]

В капнл.иярной хроматографии растворитель наносят не на носи-.тель, а непосредственно на внутренние стенки капилляра. Отсутствие зернистого носителя приводит к устранению вихревой диффузии, с5 щественно влияющей на общее размывание в газо-нащкостн(ЛЕ хроматографии. Благодаря особенностям равновесия пленок смачивающих жидкостей на твердых телах в капиллярной хроматографии осуществляются условия, обеспечивающие стабильность топквх пленок. [c.111]

Процесс распределения электролита в раствор над коллоидом геля кремнекислоты объяснили Редфери и Патрик с помощью теории равновесия пленок Донна-на 5. Эти авторы исследовали распределения щелочных галогенидов, хлоридов магния, стронция, бария, меди й, наконец, растворов глюкозы между жидкой фазой (раствором) и гелем кремнекислоты. Концентрация этих соединений в геле всегда оказывалась меньше, чем в растворе. [c.291]

ЭГДМА получали из мономера в 40%-ном (по объему) этаноле в качестве растворителя. Для установления равновесия пленки перед использованием выдерживали в воде (постоянно заменявшейся новыми порциями) в течение 3—4 недель. [c.337]

Если окружающая пленку среда значительно менее плотная, чем сама пленка, как, например, в случае равновесия пленки с паром, то величина положительна. При не слишком больших значениях производных да/дх1 знаменатель правой части (XIII. 75) также положителен. В этих условиях, согласно выражению (XIII. 75), повышение внешнего давления будет приводить к снижению натяжения пленки. [c.285]

Для вывода этих уравнений обратимся к уравнению (XIII. 62) и отнесем фигурирующие там химические потенциалы к фазе (у)-Используя преобразование (II.16), получим применительно к равновесию пленки с фазой (у) следующее уравнение [c.289]

Наряду с указанными выше теоретическими работами следует указать еще на работу Вальденацци [2], в которой также получено уравнение поверхности пленки, создаваемой центробежной форсункой. Однако в этой работе было использовано условие статического равновесия элемента пленки, в результате чего эта теория оказалась не способной выявить периодический характер пленки и объяснить появление таких форм пленки, как пузырь и тюльпан . Далее следует указать на работу, в которой рассматривается равновесие закрученной кольцевой пленки с учетом перепада давлений Ар между внутренней и наружной поверхностями 5]. В этом случае равновесие пленки оказывается зависящим не только от критерия Вебера но и от критерия [c.28]

Для двухкомпонентной системы естественно считать потери на испарение растворителя и поверхностно-активного компонента равномерными по всей площади и не зависящими, в частности, от неоднородности пленки по толщине. Действительно, при пренебрежении изменением кривлзны поверхности пленки (из-за неоднородностей по толщине) условие равновесия пленки по натяжению у, которое устанавливается быстрее других видов равновесия, эквивалентно условию равновесия по поверхностному натяжению о. Но для двухкомпонентной си- [c.154]

Теория и метод измерения поверхностного давления были разработаны Харкинсом и Андерсоном [23], которые указали, что не обязательно измерять давление, оказываемое мономолекулярным слоем на грань барьера — поплавка, а можно измерять разность поверхностного натяжения, возникаюн его при расположении поплавка под двумя различными углами к горизонтали. Однако эта теория недостаточно хорошо объясняет получающиеся высокие значения поверхностного давления. Метод равновесия пленки обычно называют равновесием Лэнгмюра Адама — Харкинса. Лэнгмюр разработал этот метод в 1917 г., а позднее Адам значительно его усовершенствовал. Одно из усовершенствований, примененных Адамом, заключалось в прикреплении поплавка чрезвычайно тонкими листочками золота или платины с каждого его конца к куску металла, находящегося в контакте со стенкой сосуда. Таким образом было предотвращено просачивание поверхностноактивного материала или воды между стенкой и каждым концом поплавка. Харкинс, Адам, Ридель с сотр. выполнили много работ по изучению мономолекулярных слоев органических соединений. [c.530]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология