Коллоидная химия. Карбаинова С.Н. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

сти;
i
m
– химический потенциал компонента i;
i
n
– число молей компо-
нента i;
j
– электрический потенциал;
q
– количество электричества.
В уравнении (3.1) приращение свободной энергии Гиббса пред-
ставлено как алгебраическая сумма приращений различных видов энер-
гии: тепловой, механической, поверхностной, химической и электриче-
ской. Выделим из всей суммы поверхностную энергию
d
S
s
, которая
представлена в уравнении как произведение поверхностного натяжения
(интенсивный фактор) на величину поверхности
S
(экстенсивный
фактор). Роль удельной поверхностной энергии играет величина
s
. Как
видно из уравнения (3.1), поверхностная энергия способна переходить в
другие виды энергии, и это приводит к возникновению различных по-
верхностных явлений. Так, например, превращение поверхностной
энергии в энергию Гиббса (
d
G
) сопровождает изменение реакционной
поверхности с изменением дисперсности, что количественно описыва-
ется уравнением Кельвина (Томсона). В результате превращения в теп-
лоту (
d
sT
-
) происходит смачивание и адгезия, что количественно оце-
нивается уравнением Дюпре. Превращение в механическую энергию
(
d
VP
) связывается с капиллярными явлениями. Основой теории капил-
лярных явлений служит уравнение Лапласа. Поверхностное явление,
называемое адсорбцией, сопровождает превращение поверхностной
энергии в химическую
(
)
d
ii
n
m
å
и оценивается уравнением Гиббса. И,
наконец, превращение в электрическую энергию (
d
q
j
), приводит к
электрическим явлениям (уравнение Липпмана).
3.1.2 Поверхностное натяжение
Термодинамическое определение поверхностного натяжения выте-
кает из уравнения (3.1) при постоянных Т, Р, n, q имеем:
, ,,
T Pnq
G
S
s
æö
=
ç÷
èø
(3.2)
1. Поверхностное натяжение – есть частная производная от
энергии Гиббса по величине поверхности раздела фаз при постоянных
значениях температуры, давления, числа молей компонентов и заряда.
Поверхностному натяжению можно дать и другие характеристики –
силовую и энергетическую.
Рассмотрим систему, состоящую из жидкости и газа.
На молекулу внутри жидкости действуют силы притяжения со
стороны соседних таких же молекул.

Страницы