Молекулярная физика. Ларионов А.Н - 21 стр.

UptoLike

21
смачивающей жидкости .
Формула (9) может быть использована для оп-ределения коэффициента
поверхностного натяжения . Для этого стараются подобрать такой материал,
чтобы смачивание (или несмачивание) было полным. Зная радиус трубки r ,
плотность жидкости ρ и измерив высоту столба р, с помощью формулы (9)
вычисляют значение σ .
Многие свойства дисперсных систем в значительной мере обусловлены
капиллярными явлениями, так как в тонких порах этих тел реализуются высо -
кие капиллярные давления .
7. РАСТЕКАНИЕ КАПЛИ ПО ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ
Рассмотрим каплю некоторой жидкости (I, на рис.28), расположенную на
поверхности CD другой, более плотной жидкости II. Обозначим коэффициент
поверхностного натяжения первой жидкости символом σ
1
и второй жидкости
символом σ
2
. На границе двух жидкостей также действует поверхностное на-
тяжение, отличное, однако , от тех , которые имеют место на свободных по-
верхностях обеих жидкостей . Обозначим коэффициент этого поверхностного
натяжения на границе двух жидкостей симво -
лом σ
1,2
. В каждой точке окружности капли
сходятся три пограничные поверхности . Поэто -
му к каждой точке окружности капли приложе-
ны три силы поверхностного натяжения : f
1
, f
2
и
f
1,2
, каждая из которых направлена по касатель-
ной к соответствующей поверхности . Силы f
1
и
f
1,2
стремятся стянуть каплю , а сила f
2
растягивает ее. Равновесной будет такая
форма капли , при которой векторная сумма сил f
1
и f
1,2
уравновесится силой
f
2
. Очевидно , это возможно при условии, что f
2
< f
1
+ f
1,2
, откуда следует, что
жидкость I может держаться в виде капли на поверхности жидкости II, если
σ
2
<σ
1
+σ
1,2
.
Если поверхностное натяжение σ
2
настолько велико по сравнению с
другими, что выполняется условие:
σ
2
>σ
1
+σ
1,2
,
то в этом случае равнодействующая сил f
1
и f
1,2
ни при какой форме капли не
сможет уравновесить силу f
2
и капля растягивается по поверхности жидкости
II в виде тонкой пленки. Например, многие органические жидкости (эфир,
скипидар) растекаются по поверхности воды . Для некоторых жидкостей (жир-
ные кислоты , бензол) явление растекания наблюдается только для первых ка-
пель, помещенных на поверхности чистой воды ; последующие капли не расте -
каются , а остаются на поверхности в виде устойчивых капель. Это объясняется
тем , что первые капли отчасти растворяются в воде и при этом настолько
                                      21
смачивающей жидкости.
      Формула (9) может быть использована для оп-ределения коэффициента
поверхностного натяжения. Для этого стараются подобрать такой материал,
чтобы смачивание (или несмачивание) было полным. Зная радиус трубки r,
плотность жидкости ρ и измерив высоту столба р, с помощью формулы (9)
вычисляют значение σ.
      Многие свойства дисперсных систем в значительной мере обусловлены
капиллярными явлениями, так как в тонких порах этих тел реализуются высо-
кие капиллярные давления.



        7. РАСТЕКАНИЕ КАПЛИ ПО ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ

       Рассмотрим каплю некоторой жидкости (I, на рис.28), расположенную на
поверхности CD другой, более плотной жидкости II. Обозначим коэффициент
поверхностного натяжения первой жидкости символом σ1 и второй жидкости –
символом σ2. На границе двух жидкостей также действует поверхностное на-
тяжение, отличное, однако, от тех, которые имеют место на свободных по-
верхностях обеих жидкостей. Обозначим коэффициент этого поверхностного
                                натяжения на границе двух жидкостей симво-
                                лом σ1,2. В каждой точке окружности капли
                                сходятся три пограничные поверхности. Поэто-
                                му к каждой точке окружности капли приложе-
                                ны три силы поверхностного натяжения: f1, f2 и
                                f1,2, каждая из которых направлена по касатель-
                                ной к соответствующей поверхности. Силы f1 и
f1,2 стремятся стянуть каплю, а сила f2 растягивает ее. Равновесной будет такая
форма капли, при которой векторная сумма сил f1 и f1,2 уравновесится силой
f2 . Очевидно, это возможно при условии, что f2< f1+ f1,2 , откуда следует, что
жидкость I может держаться в виде капли на поверхности жидкости II, если
                                   σ2<σ1+σ1,2.
       Если поверхностное натяжение σ2 настолько велико по сравнению с
другими, что выполняется условие:
                                   σ2>σ1+σ1,2,
то в этом случае равнодействующая сил f1 и f1,2 ни при какой форме капли не
сможет уравновесить силу f2 и капля растягивается по поверхности жидкости
II в виде тонкой пленки. Например, многие органические жидкости (эфир,
скипидар) растекаются по поверхности воды. Для некоторых жидкостей (жир-
ные кислоты, бензол) явление растекания наблюдается только для первых ка-
пель, помещенных на поверхности чистой воды; последующие капли не расте-
каются, а остаются на поверхности в виде устойчивых капель. Это объясняется
тем, что первые капли отчасти растворяются в воде и при этом настолько