Поверхностные явления. Альмяшева О.В - 9 стр.

UptoLike

8
Именно поэтому жидкость стремится принять форму сферической капли, так
как из всех мыслимых фигур шар при заданном объеме имеет наименьшую
поверхность. Такую же форму и по той же причине приобретает пузырек газа
в жидкости.
Если в той или иной системе значение поверхности не может изменяться
(s = const), то из
выражения G = s∆σ следует, что самопроизвольное протека-
ние процесса (sdσ< 0) возможно за счет уменьшения σ на границе раздела фаз.
Это и является причиной адсорбционных процессов, состоящих в изменении
концентрации и состава веществ на границе раздела фаз.
Все самопроизвольные процессы на границах раздела фаз происходят в
направлении уменьшения свободной поверхностной энергии
. Следовательно,
положительная адсорбция, приводящая к повышению концентрации вещества в
пограничном слое, возможна только в том случае, если при этом уменьшается
поверхностное натяжение (и тем самым уменьшается изобарный потенциал по-
верхности).
Поверхностное натяжение твердых тел влияет на многие их свойства.
Поскольку в кристаллах силы взаимного притяжения частиц в различных на-
правлениях
неодинаковы, поверхностное натяжение разных граней кристалла
также неодинаково. Наименьшее суммарное значение изобарного потенциала
всей поверхности кристалла
(
)
s
σ
Σ
достигается при определенном соотношении
в размерах его граней, в отличие, например от жидкости, где оно достигается
при шарообразной форме тела. С этим связано то обстоятельство, что кристал-
лам, в отличие от жидкостей, присуща определенная геометрическая форма. Та
форма кристалла, которая отвечает наименьшему значению суммарной поверх-
ностной энергии всех граней
(
)
s
σ
Σ
, обладает наибольшей устойчивостью
(принцип ГиббсаКюри).
Так как при увеличении поверхности изобарный потенциал вещества
возрастает, то при повышении степени дисперсности (степени раздробленно-
сти) вещества или увеличении его пористости увеличивается способность ве-
щества к выделению из данной фазы в любом процессе, т. е. увеличиваются
давление насыщенного пара, растворимость, химическая активность
и пр.
Поверхностное натяжение растворов
Поверхностное натяжение растворов зависит от природы растворителя
и растворенного вещества, от концентрации последнего и от температуры.