Руководство к решению примеров и задач по коллоидной химии. Цыренова С.Б - 19 стр.

UptoLike

Рубрика: 

G
s
+W
a
=0 (2.7)
W
a
=-G
s
(2.8)
Равновесная работа адгезии в расчете на границу поверхности раздела фаз определяет-
ся выражением
W a = (σ
1,3
+ σ
2,3
) - σ
1,2
, (2.9)
где : σ
1,2
; σ
1,3
и σ
2,3
- поверхностные натяжения тел 1 и 2 после адгезии, тела 1 и тела 2
до адгезии на границе со средой 3 (см. рис. 2.4).
Если тело 1- является жидким, 2- газообразным, 3 - твердым (рис. 2.3) можно записать:
σ
т г
= σ
т ж
+ σ
ж г
Cos θ
σ
1,
2
(
σ
ж
, т
)
2
ЖГ Т
1
σ
1,3
3
(
(
σ
ж
)
ж,
г
)
3
σ
2,3
(
σ
т,г
Ж Т
1
2
а б
Рис. 2.4.Взаимодействие двух тел до адгезии (а) и после адгезии (б).
σ
ж г
Cos θ = σ
т г
-
σ
т ж
Cos θ = (σ
т г
- σ
т ж
) / σ
ж г
Исходя из указанных уравнений (закон Юнга) равновесную работу адгезии жидкости
можно определить:
W a = σ
ж г
(1 + Соs θ). (2.10)
Равновесную работу адгезии можно сопоставить с равновесной работой когезии. После
нарушения когезии тела 1 по линии АА (рис. 2.5) образуются две поверхности,
Ж
Ж
1
А А
1 Ж
1 Ж
σ
1,2
σ
ж,г
Г
а б
Рис. 2.5. Когезионное взаимодействие (а) и (б) до и после нарушения
соприкасающиеся со средой 2. Равновесная работа когезии равна удвоенному значению по-
верхностного натяжения:
W к = 2 σ
1,2
.
(2.11)
В случае нарушения когезионной целостности жидкости в воздушной среде равновес-
ная работа когезии
W к = 2 σ
ж г
. (2.12)
Работа адгезии может быть больше работы когезии в связи с равновесным характером
адгезионного взаимодействия (за счет химической связи, капиллярных эффектов, возникно-
вения двойного электрического слоя в зоне контакта и других причин). Соотношение
f = Wa – Wк (2.13)
определяет коэффициент растекания одной фазы (жидкой) по поверхности другой (твердой
или жидкой) фазы.
В случае f > 0 растекание имеет место, если f < 0 растекания не происходит.
                                  ∆Gs +Wa=0                                (2.7)
                                  Wa =-∆Gs                                 (2.8)
     Равновесная работа адгезии в расчете на границу поверхности раздела фаз определяет-
ся выражением
                              W a = (σ 1,3 + σ 2,3) - σ 1,2,                    (2.9)
     где : σ 1,2; σ 1,3 и σ 2,3- поверхностные натяжения тел 1 и 2 после адгезии, тела 1 и тела 2
до адгезии на границе со средой 3 (см. рис. 2.4).
     Если тело 1- является жидким, 2- газообразным, 3 - твердым (рис. 2.3) можно записать:
                                         σ т г = σ т ж + σ ж г Cos θ
                               1 σ1,3 (σ ж)                          1 σ 1, (σ ж
                                                 2                             , т)
                                          )
                                     3 ( ж,                              2
                                         г
                          Ж         Г         Т                 Ж      Т


                             3      σ2,3(σт,г                      2


                                   а                                   б
                   Рис. 2.4.Взаимодействие двух тел до адгезии (а) и после адгезии (б).

                                 σ ж г Cos θ = σ т г - σ т ж
                                Cos θ = (σ т г - σ т ж ) / σ ж г
    Исходя из указанных уравнений (закон Юнга) равновесную работу адгезии жидкости
можно определить:
                                           W a = σ ж г (1 + Соs θ).             (2.10)
    Равновесную работу адгезии можно сопоставить с равновесной работой когезии. После
нарушения когезии тела 1 по линии АА (рис. 2.5) образуются две поверхности,

                                                                       1 Ж
                              Ж        1
                        А                   А
                              Ж                            σ1,2     σ ж,г        Г

                                                                       1 Ж

                                   а                                         б
                  Рис. 2.5. Когезионное взаимодействие (а) и (б) до и после нарушения

соприкасающиеся со средой 2. Равновесная работа когезии равна удвоенному значению по-
верхностного натяжения:
                            W к = 2 σ 1,2.                      (2.11)
     В случае нарушения когезионной целостности жидкости в воздушной среде равновес-
ная работа когезии
                            W к = 2 σ ж г.                      (2.12)
     Работа адгезии может быть больше работы когезии в связи с равновесным характером
адгезионного взаимодействия (за счет химической связи, капиллярных эффектов, возникно-
вения двойного электрического слоя в зоне контакта и других причин). Соотношение
                            f = Wa – Wк                         (2.13)
определяет коэффициент растекания одной фазы (жидкой) по поверхности другой (твердой
или жидкой) фазы.
     В случае f > 0 растекание имеет место, если f < 0 растекания не происходит.