Коллоидная химия. Письменко В.Т - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

5
лекулы из объема фазы в поверхностный слой, т.е. нужно совершить работу.
Следовательно, с увеличением поверхности будет увеличиваться и свободная
поверхностная энергия Е фазы.
Поэтому поверхностное натяжение
σ можно определить как удельную ра-
боту необходимую для увеличения поверхности фазы на 1 м
2
.
Рис. 1. Межмолекулярное взаимодействие внутри жидкости и
на поверхности раздела «жидкость-газ»
Поверхностное натяжение зависит как от природы самой жидкости, так и
от природы газовой фазы, с которой она находится в контакте. Поэтому
сравнивать поверхностное натяжение различных веществ можно только в
том случае, если эти вещества граничат с одной и той же средой. Обычно по-
верхностное натяжение определяют на границе раздела фаз «вещество
– воз-
дух».
Свободную поверхностную энергию Е можно рассчитать, как произведе-
ние удельного поверхностного натяжения σ на величину поверхности раз-
дела фаз S
Е = σ
.
S.
Увеличение поверхности раздела фаз всегда повышает свободную по-
верхностную энергию системы. В соответствии со вторым законом термоди-
намики, всякая свободная энергия (
∆G) системы самопроизвольно стремится
к минимуму энергии. В нашем случае это возможно как за счет уменьшения
поверхности раздела фаз S, так и за счет уменьшения поверхностного натя-
жения σ, а также того и другого одновременно.
Этим стремлением к уменьшению свободной поверхностной энергии
объясняется и шарообразная форма капель жидкости (из всех геометриче-
ских тел одинакового объема шар имеет наименьшую поверхность), и само-
произвольное слияние капель при их контакте, а также поднятие жидкости в
капиллярах и т.д. Поэтому коллоидные растворы, обладающие большой по-
верхностью раздела фаз и, следовательно, огромной свободной поверхност-
ной энергией, с этой точки зрения являются термодинамически неустойчи-
В
о д а
В
одяной па
р

Страницы