Физическая химия. Поверхностные явления и дисперсные системы - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

поверхностного натяжения, смачивают практически любую поверхность.
Ртуть же, имеющая большое значение поверхностного натяжения, практи-
чески не смачивает твердые тела.
Системы, для которых характерно сильное межмолекулярное взаи-
модействие вещества дисперсной фазы с дисперсионной средой, называ-
ются лиофильными . Это взаимодействие приводит к образованию соль-
ватных (в случае с водой – гидратных) оболочек из молекул дисперсион-
ной среды вокруг частиц дисперсной фазы. Для лиофильных систем ха-
рактерно самопроизвольное диспергирование. Поверхности, хорошо сма-
чиваемые жидкостью, являются лиофильными, а в случае смачивания во-
дой – гидрофильными.
Системы, в которых самопроизвольное диспергирование не проис-
ходит, называют лиофобными, а в случае с водой – гидрофобными. По-
верхности, не смачиваемые жидкостью, являются лиофобными, не смачи-
ваемые водой - гидрофобными. К веществам с гидрофобной поверхностью
относятся все углеводороды и другие органические соединения с больши-
ми углеводородными радикалами. Из неорганических соединений к веще-
ствам со сравнительно гидрофобной поверхностью относятся графиты,
сера, сульфиды тяжелых металлов.
Если твердое тело погрузить в жидкость, происходит смачивание его
поверхности. При этом исчезает граница твердое тело - газ и возникает
граница твердое тело - жидкость. Так как полная энергия поверхности
раздела в первом случае больше, чем во втором, то во время процесса
смачивания происходит выделение энергии в форме теплоты. Эта выде-
ляющаяся энергия называется теплотой смачивания и представляет со-
бой убыль полной энергии при образовании новой межфазной поверхно-
сти жидкость - твердое тело. В случае, когда жидкостью является вода,
теплота смачивания может служить мерой гидрофильности или гидро-
фобности поверхности. Часто краевой угол бывает невозможно опреде-
лить (например, при смачивании порошков) и тогда теплота остается
единственной характеристикой смачивания.
Различие смачивания водой поверхностей разнообразных веществ
лежит в основе процессов флотации, широко используемых при обогаще-
нии полезных ископаемых. Смачивание играет первостепенную роль в
процессах стирки, крашения тканей и тому подобных. В ряде случаев тре-
буется снижение смачивания поверхностей (повышение краевого угла).
Так, например, вода не должна смачивать ткань зонта, плаща или палатки,
по возможности гидрофобными должны быть строительные материалы.
Для защиты различных материалов от действия воды широко применяется
процесс гидрофобизации поверхностей, для чего чаще всего используется
обработка органическими или кремнийорганическими соединениями, со-
держащими полярные функциональные группы.
22

Страницы