Устойчивость и стабилизация микрогетерогенных систем. Цыренова С.Б - 16 стр.

раствором. Однако в полиэдрической пене интенсивность             Б.В.Дерягин с сотрудниками разработал термодина-
светового потока уменьшается практически в результате      мическую теорию устойчивости свободных пленок. В со-
рассеяния. В такой пене поверхности раздела фаз относят-   ответствии с этой теорией длительное существование
ся к трем выраженным и различающимся по оптическим         пленки объясняется высоким энергетическим барьером,
свойствам структурным элементам пленкам, каналам Пла-      определяющим состояние относительно устойчивого, ме-
то и узлам. Ослабление светового потока определяется от-   тастабильного, равновесия пленки от абсолютно устойчи-
ношением интенсивности падающего света к интенсивно-       вых состояний системы после прорыва пленки. Одна из
сти прошедшего через пену. Свойства пены в заключи-        причин возникновения барьера – расклинивающее давле-
тельной степени определяются свойствами пленок. В свя-     ние. Б.В.Дерягин и А.С.Титиевская экспериментально по-
зи с этим проводятся многочисленные исследования сво-      казали, что утончению пленок до толщины ниже равновес-
бодных пленок, натягиваемых на кольцевой проволочный       ной для данного давления препятствует взаимодействие
каркас. Такие пленки называются двухсторонними. Их         диффузных частей абсорбционных слоев пенообразовате-
свойства, в том числе и структурно-механические, зависят   ля.
от состояния адсорбционных слоев, между которыми за-              Отметим еще два фактора, обеспечивающих устой-
ключена междупленочная жидкость.                           чивость пленок: эффект Гиббса и эффект Марангони. Ино-
       Структурно-механические свойства. В качестве        гда эти эффекты рассматриваются совместно. Эффект Гиб-
характеристики структурно-механических свойств адсорб-     бса связан с изменением адсорбционного равновесия при
ционных слоев в двухсторонних пленках принимают по-        растяжении пленки. Увеличение площади пленки приводит
верхностную вязкость, которая аналогична обычной вязко-    к уменьшению концентрации поверхностно-активного ве-
сти для многослоев. Поверхностная вязкость выражается в    щества в поверхностном слое, что, в свою очередь, увели-
Н·м-1·с в отличие от обычной для объемных систем,          чивает поверхность натяжения, стремящееся сократить по-
имеющей размерность Па·с. Для адсорбционных слоев по-      верхность. Таким образом, при растяжении пленка прояв-
верхностное напряжение сдвига выражается в Н·м-1 чувст-    ляет упругие свойства. Для количественной характеристи-
вительный метод изучения структурно-механических ха-       ки эффекта Гиббса используется эластичность (упругость)
рактеристик адсорбционных слоев в двухсторонних плен-      Е, представляющая собой отношение изменения силы,
ках разработал А.А.Трапезников на примере растворов        стремящейся сократить площадь пленки с обеих сторон
лаурилсульфата натрия с добавками высших жирных спир-      (2Sdσ), к изменению площади dS:
тов он с сотрудниками установил, что устойчивость пен                    dσ
обусловлена высокой поверхностной вязкостью слоев.                E = 2S                                     (10)
                                                                          dS
       Устойчивость пен. Пены как и другие дисперсные             Экспериментальные исследования, проведенные
системы, являются термодинамически неустойчивыми сис-      Дж. Китченером, показали, что эффект Гиббса зависит от
темами, их образование сопровождается увеличением сво-     концентрации поверхностно-активного вещества и толщи-
бодной энергии                                             ны пленки. При низких концентрациях пенообразователя
                                                           он проявляется незначительно.

                          31                                                         32