Поверхностная энергия удельная полная

Внутренняя (полная) удельная поверхностная энергия. Зависимость энергетических параметров поверхности от температуры [c.25]

Рассмотрим гомогенную систему частиц МСС, различающихся размером и фрактальной размерностью. Пусть распределение частиц по свойствам и свободной энергии нормальное Среднее значение удельной поверхностной энергии а Тогда полная свободная энергия / равна сумме поверхностной /" и объемной энергии Г, [c.28]

Если удельная поверхность твердого тела 5 см /г, ет-г — полная поверхностная энергия на границе твердое тело — газ (на 1 см ), ет-ж — полная поверхностная энергия на границе твердое тело — жидкость, то теплоту смачивания можно выразить с помощью уравнения [c.148]

Для воды полная поверхностная энергия Еж-г равна 117 эрг см (0,117 дж/м ). Зная теплоту смачивания, можно вы числить удельную поверхность [c.148]

С другой стороны, эта величина V/ может рассматриваться как сумма удельных (на единицу площади) избыточных энергий пленки U пл(/i) и зазора й з(/г) между макрофазами U =tt пл(A)-Ки з(Л). При очень больших толщинах пленки и зазора /г величины Ц7/2, и равны удвоенному значению полной поверхностной энергии [c.247]

Сближение двух объемов твердой фазы вплоть до непосредственного соприкосновения не сопровождается их полным слиянием даже в вакууме. Вследствие малой подвижности молекул в твердом теле различия структуры на поверхности и в объеме не могут самопроизвольно исчезнуть. Таким образом, даже при непосредственном соприкосновении твердых тел возникает реальная физическая граница раздела с характерной для нее величиной удельной свободной энергии ст Ф О, которую в случае двух кристаллов называют удельной свободной энергией границы зерен а . Поэтому и для неполярных твердых тел величина — 1/2 ишо (Ь) оказывается меньше поверхностной энергии ст, т.е. -и Ь)=2а а. [c.33]

По мере раздробления вещества быстро возрастает общее число частиц. Одновременно с этим растет общая и удельная поверхность (199), а также запас поверхностной энергии в системе. У частиц коллоидной степени дисперсности все эти величины становятся весьма значительными. Увеличение числа частиц и полной поверхности их по мере дробления вещества показано в табл.22. [c.350]

Нами в [50] в качестве критериев поверхностной активности добавок в металлических растворителях предложены разность поверхностных энергий растворяемого вещества и растворителя (Ас), разность полных потенциальных барьеров добавки и растворителя (АЧ ) и разность удельных теплот сублимации (А/ ). На большом фактическом материале было показано, что использование совокупности указанных выше критериев поверхностной активности позволяет оценить достоверность имеющихся экспериментальных данных и предсказать влияние растворяемого вещества на поверхностные свойства жидкого металла — растворителя. [c.40]

Здесь к/ — полная удельная энтальпия газа, д — вектор потока тепла величина hj представляет собой зависящую от протекающих в поверхностном слое процессов полную энтальпию, вносимую в газ через внешнюю границу поверхностного слоя частицы /-го типа и отнесенную к единице массы испаряющегося вещества. Два последних члена в уравнении (43) учитывают работу, которую распыленные частицы совершают над газом, и энергию, поступающую в газ вместе с испаренным веществом. [c.351]

Исходя из теории уменьшения свободной поверхностной энергии породы [115], эффективность разрушения горной породы увеличивается при краевом угле смачивания больше 90°. Следовательно, поверхность породы должна быть гидрофобна. Практика показывает, что и при значениях менее 90°, чем больше величина краевого угла смачивания, тем лучше результат. В соответствии с этим больше скорость и прочность адгезии нефти к слою разбуриваемой породы, больше и выигрыш в работе. В связи с тем, что нефть тоже снижает величину свободной поверхностной энергии, только в меньшей степени, чем ПАВ, наиболее полно преимущество раствора с добавкой нефти или углеводородной добавки (УВД) проявляется при бурении пород, обладающих большой удельной поверхностью. Величина краевого угла смачивания для УВД в водной среде оказывается большей для кальцита, чем для кварца, поэтому скорость и прочность адгезии УВД к породе возрастают с ростом карбонатности последней. [c.99]

Кроме того, для более полного использования эффекта от прилипания УВД к породе необходимо, чтобы скорости вхождения УВД в нее и адсорбции были больше скорости вхождения в породу вооружения долота. Поэтому вероятность данного эффекта при объемном разрушении породы мала, но имеет место при поверхностном разрушении горной породы. А водорастворимые фракции КПАВ с повышенными проникающей способностью с водной средой и скоростью адсорбции, возможно, завершат процессы снижения величины удельной поверхностной энергии до объемного разрушения долотом горной породы. [c.99]

Примененный нами термохимический метод определения удельной поверхности адсорбентов позволяет распространить абсолютный метод Гаркинса и Джуры и на мезопористые адсорбенты. Однако теперь, кроме полной поверхностной энергии жидкости Е , нужно дополнительно иметь эмпирическую зависимость поверхностной энергии адсорбционного слоя от относительного давления h пара этой жидкости — Е — f h) в ограниченной области h, обычно 0,05 0,35. Для воды на окисных поверхностях, например, Е при комнатной температуре хорошо передается линейной зависимостью Efi = (0,16 -н 0,13 h) Дж/м . [c.142]

Величина йц принимается равной удельной площади адсорбционной пленки, наружная поверхность которой обладает свойствами нормальной жидкости с поверхностным натяжением о и полной энергией, равной поверхностной энергии нормальной жидкости [135]. А. В. Киселев [135, 176] предложил для вычисления площади этой пленки выражение [c.75]

Зависимость свойств частиц от их размера подробно исследовалась, но ряд закономерностей остался невыясненным среди них зависимость удельной поверхностной энергии от кривизны, т. е. от размера частиц в коллоидной области. В первом приближении строение микроскопических и соответствующих высокодисперсных частиц сходно, но у последних фазовая структура может не достигнуть полного развития или частично деградировать, в частности под влиянием адсорбционно-активной среды. Показано, что адсорбционно-активная среда может обусловить различные превращения частиц их набухание, адсорбционное пластифицирование, облегчающее диспергирование, фазовые превращения и, при соответствующих условиях, образование соединений включения в кристаллической решетке. [c.7]

Абсолютный метод Гаркинса и Джура (ГД) [21] основан на предварительном образовании на поверхности непористых диспергированных тел толстых адсорбционных слоев в результате адсорбции пара при высоких относительных давлениях и на последующем калориметрическом определении теплоты смачивания Q . В этом случае свойства поверхности адсорбционной пленки практически тождественны со свойствами поверхности объемной жидкой фазы и характеризуются полной поверхностной энергией е. Тогда удельная поверхность адсорбционной пленки, практически равная удельной поверхности дисперсного тела, если размеры его частиц не слишком малы, выразится уравнением [c.258]

Итак, полная поверхностная энергия твердого тела зависит от его дисперсности. Средняя удельная поверхностная энергия данного вещества также может быть переменной величиной и может отличаться от своего идеального значения. Остается только подчеркнуть, что и среднее значение описывает реальную поверхность неадекватно. [c.218]

Наконец, свойства поверхностных атомов и молекул твердых тел зависят от их расположения, что может значительно затруднять определение удельной поверхности. Как показано в гл. V, разд. У-4, поверхностная неоднородность твердых тел имеет самые разнообразные причины. Естественно, что неоднородность поверхности по-разному влияет на результаты измерений, зависящие от состояния поверхностных атомов или молекул. И поскольку энергия и энтропия молекулы в поверхностном слое не обязательно пропорциональны друг другу, наличие неустойчивых состояний на поверхности может по-разному отражаться на свободной и полной поверхностной энергии. На ряде гипотетических образцов твердого тела с одной и той же площадью, но различной поверхностной энергией или разными кристаллографическими плоскостями количества адсорбированного вещества могут заметно различаться, если адсорбция зависит от поверхностной энергии или межатомного расстояния. В таких условиях даже относительная адсорбция на различных образцах не является однозначной мерой их относительной площади. [c.417]

Состояние термодинамического равновесия тела характеризуется минимумом свободной энергии (термодинамического потенциала), который достигается благодаря полному насыщению сил межмолекулярного взаимодействия. На границе раздела тела с воздухом (или вакуумом) существует некоторый избыток свободной энергии, возникновение которого обусловлено нескомпенсированным межмолекулярным взаимодействием вследствие меньшего (по сравнению с объемом) числа ближайших соседей у молекул, находящихся на границе раздела. Поскольку для образования двух новых поверхностей раздела необходимо преодолеть сопротивление сил межмолекулярного сцепления, величина удельной (в расчете на единицу площади) свободной поверхностной энергии тела, т. е. поверхностное натяжение у, численно равна половине энергии когезии 2 = Согласно эмпирическому уравнению Бачинского — Маклеода, [c.215]

Однако поскольку неизвестна ни природа носителей заряда, ни их количество в поверхностном слое, то полную электрическую энергию поля всех зарядов следует выразить в виде удельной работы поляризации системы [c.247]

Распыление в электрическом поле высокого напряжения обладает рядом преимуществ практически отсутствуют потери жидкости, возможна полная автоматизация процесса нанесения СОЖ, обеспечивается хорошее качество смазочного слоя. Однако используется этот способ пока крайне редко, так как к качеству СОЖ предъявляются жесткие требования удельное сопротивление жидкости должно находиться в пределах 5,5 10 —5,5-10 Ом-см, диэлектрическая проницаемость 6—10, поверхностная энергия 30—40 мДж/м . Этим требованиям удовлетворяют только некоторые виды масляных СОЖ и органических жидкостей. К тому же СОЖ трудно нанести на штампы, имеющие сложную, развитую рабочую поверхность с впадинами и полостями. [c.117]

Изображая графически (рис. 1) изменение величины о поверх ностного натяжения частицы с возрастанием дисперсности, получим кривую показывающую постоянство поверхностного натяжения при малой дисперсности системы, убывание — при большой и полное исчезновение у частиц молекулярной дисперсности. Аналогично можно изобразить изменение удельной поверхностной энергии дисперсной системы, равной Ло = 5оо. В этом случае поверхностная энергия (кривая 2) с увеличением дисперсности сначала растет, пока поверхностное натяжение по- [c.14]

В процессе роста трещины энергия, запасенная в образце, тратится в двух направлениях. Во-первых, она идет на образование новой поверхности. Эта энергия численно равна удельной поверхностной энергии полимера, помноженной на площадь поверхности разрушения. Во-вторых, энергия затрачивается на всевозможные процессы перемещения структурных элементов на пути днижения трещины. Движение структурных элементов приводит к рассеянию энергии за счет внутреннего трения и переходу ее в теплоту. Наиболее простым случаем является разрушение при полном отсутст- [c.196]

Рис. 1-5. Темперагзфнал зависимость удельных избытков термо-дииамичеасих параметров в поверхностном слое зободиой энергии а, полной энергии с, энтропии Г1 и скрытой теплоты образования поверхности цТ

Важной количественной характеристикой энергетики смачивания, особенно для тонкопористьи тел и порошков, а вместе с тем и характера твердой поверхности (ее гидрофильности и гидрофобности, олеофильности и олеофобности) служит удельная теплота смачивания—количество энергии, выделяемое при смачивании единицы поверхности твердого тела, равное разности полных поверхностных энергий границ раздела фаз твердое тело—газ и твердое тело—жидкость. По Ребиндеру, отношение теплот смачивания твердых поверхностей водой (На) и углеводородом Н служит характеристикой гидрофильности поверхности для гидрофильных поверхностей =Нв/Нм>1, для гидрофобных — <1. Так, например, для активированного угля 0,4 (гидрофобная поверхность), для кварца 2 (гидрофильная), для крахмала яа20 (сильно гидрофильная). При этом в обоих случаях при контакте с водой и углеводородом тепловой эффект смачивания может быть отнесен к единице массы порошка (адсорбента), 120 [c.120]

Термические эффекты. Результаты многочисленных измерений теплот адсорбции на образцах кремнезема с известными значениями удельных поверхностей были описаны в целом ряде работ. Однако надо отметить, что на полученные результаты могли влиять многие факторы, кроме того, оборудование для проведения подобных исследований достаточно сложно. Гаркинс и Юра [105] разработали абсолютный метод, в котором образец порошка изотермически приводится в равновесие с паром воды вплоть до того момента, когда поверхность кремнезема покроется пленкой воды, после чего образец погружается вводу, находящуюся в высокочувствительном калориметре. По количеству выделяющейся при этом теплоты, выраженной в эргах на грамм SiOa, деленной на полную поверхностную энергию воды (118 эрг/см ), можно определить удельную поверхность кремнезема. Данный метод применим только для ограниченного числа типов кремнезема. Теплоты смачивания различных порошков, в том числе порошков кремнезема, также были связаны с удельной поверхностью [106]. [c.651]

Для образцов кремнеземов, которь[е имели различающиеся известные удельные поверхности при разных степенях дегидроксилирования, Брунауэр и др. представили [ЮЗ] следующие значения полной поверхностной энергии (энтальпии), определяемой из данных по теплоте растворения в смесях HNO3—HF (определения проводились при 23°С) [c.891]

Молекулы веществу находящиеся на поверхности раздела жидкость—газ, втягиваются внутрь жидкости, поэтому поверхность стремится сократиться, что возможно лишь при наличии свободной энергии. Увеличение поверхности (диспергирование, дробление) сопровождается затратами энергии. Работа, затрачиваемая на создание единищ, щщр поверхности, равна свободной энергии поверхности.у = ( 4/<аВ. Полная поверхностная энергия /у = у + Г й у/ Т. Удельная свободная поверхностная энергия измеряется в Дж/м (или эрг/см ) и численно равна поверхностному натяжению. Поверхностное натяжение — сила, с которой стремется к сжатию расположенная на поверхности полоска жидкости шириной в 1 см. Измеряется в Н/м (или в дин/см). С ростом температуры поверхностное натяжение жидкости умещ.шается и при критической температуре обращается в нуль. [c.761]

Избыток энергии в поверхностном слое, отнесенный к единице поверхности и обусловленный различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах, называется удельной поверхностной энергией [1, с. 18 2 3] или, для кратности, просто поверхностной энергией 7. Поверхностную энергию часто определяют как работу в изотермическом обратимом процессе образования единйды площади поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, которая совершается против молекулярных сил сцепления [1—7]. Согласно уравнению Гиббса—Гельмгольца [2] поверхностная энергия (точнее, свободная удельная поверхностная энергия V) является составляющей полной удельной поверхностной энергии С7 [c.53]

Изменение упругой энергии—величина отрицательная, так как появление трещины приводит к разгрузке материала вокруг нее и к убыли упругой энергии образца. Образование двух поверхностей микротрещииы сопровождается возрастанием энергии на величину = 2а/об, где та--удельная свободная поверхностная энергия твердого тела. Полная энергия образца, содержащего трещину, по Гриффиту, в соответствии с законом сохранения энергии остается постоянной [c.88]

В предыдуигих главах описан ряд методов оценки свободной, или полной, поверхностной энергии твердых тел. Обычно при использовании этих методов необходимо знать удельную поверхность исследуемого образца, определенную каким-нибудь независимым способом. И наоборот, если удалось оценить удельные термодинамические величины, эти методы можно применять для нахождения удельной поверхности. Это относится, в частности, к методам измерения теплоты растворения (см. гл. V, разд. V-55), теплоты смачивания (гл. VII, разд. VII-3A) илп увеличения растворимости (гл. VII, разд. VII-2) порошков. [c.418]

Многие авторы для определения удельной поверхности адсорбентов использовали теплоты смачивания. Нэтрик и Гримм сделали попытку определения удельной поверхности силикагеля, допустив, что его поверхность покрыта пленкой конституционной воды, имеющей нормальное значение полной поверхностной энергии обычной жидкой воды, т. е. 118.5 эрг/см . Разделив измеренную в калориметре теплоту смачивания водой сухого силикагеля на эту величину, Пэтрик и Гримм получили удельную поверхность. Очевидно, что сделанное допущение является весьма грубым приближением, пригодным лишь для оценки порядка величины удельной поверхности. Бартелл и Фу пытались учесть влияние природы поверхности твердого тела, введя величины так называемых адхезионных констант. Методы их определения и вычисления по ним удельных поверхностей из теплот смачивания подробно рассмотрены нами в обзорной статье о работе и теплоте адсорбции жидкостей , поэтому здесь мы не будем на этом останавливаться. [c.176]

Гиббс в 1878 г. [9] показал, что форма маленького кристалла, находящегося в равновесии с раствором, должна удовлетворять условию минимума где 01 — удельная межфаз-ная поверхностная энергия грани г (поверхностная энергия на единичную площадь грани), А — площадь этой грани. Если рост (или растворение) осуществляются в сильно неравновесных условиях, форма кристалла также будет отличаться от равновесной. Удельную межфаэную поверхностную энергию иногда называют капиллярной постоянной, а чаще межфазным поверхностным натяжением. Вульф предложил простой метод изображения зависимости ст в кристалле от направления. На фиг. 3.5 изображена так называемая диаграмма Вульфа для гипотетического кристалла. Она дает в полярных координатах главное сечение приблизительно сферической поверхности, изображающей полную зависимость свободной поверхностной энергии от направления. Расстояние от центра пропорционально энергии 0 в данном направлении. Если в каждой точке диа- [c.100]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология