Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 34 стр.

расплавов и шлаков изменяется от нескольких сотен до тысячи и более
мДж/м2.
     Определено, что с повышением температуры поверхностное натяже-
ние жидкости линейно уменьшается. Д.И.Менделеев (1860 г.) установил
существование такой температуры, при которой поверхностное натяжение
становится равным нулю, т.е. исчезает различие между жидкостью и па-
ром. Выше этой температуры вещество уже не может находиться в жидком
состоянии (критическая температура).
     Поверхностное натяжение растворов может сильно отличаться от по-
верхностных свойств чистых жидкостей. В растворе самопроизвольно про-
текает процесс перехода в поверхностный слой и увеличение концентра-
ции того компонента, от прибавления которого поверхностное натяжение
жидкости уменьшается, т.е. снижается избыточная поверхностная энергия.
Обычно таким компонентом является тот, который в чистом состоянии об-
ладает меньшим поверхностным натяжением. Вещества, сильно снижаю-
щие поверхностное натяжение жидкости, называют поверхностно-
активными веществами (ПАВ).
     На границе раздела двух несмешивающихся жидкостей также имеется
избыточная энергия, которая называется межфазным натяжением. В про-
стейшем случае, когда одна жидкость полностью растекается по поверхно-
сти другой, соблюдается правило Антонова:
            σ1,2 = σ1 - σ2,                               (1.13)
где σ1,2 - межфазное натяжение на границе фаз 1-2; σ1 и σ2 - поверхностное
натяжение этих фаз.
     Отклонения от правила Антонова, связанные с неполной взаимной
смачиваемостью жидкости, составляют обычно 3…5%.
     При отрыве одной фазы от другой, например жидкости от твердого
тела, выполняется работа W, называемая адгезией. Показано, что на грани-
це фаз 1-2:
                Wадг = σ1 +σ2 - σ1,2.                  (1.14)
     Отрыв одного слоя вещества от другого слоя этого же вещества по-
требует работы, называемой когезией. Работа когезии
                Wког = 2σ.                             (1.15)
     Поверхностные свойства веществ играют важную роль в таких явле-
ниях, как смачиваемость поверхности, капиллярные явления и гетероген-
ный катализ. Процессы адсорбции широко используют для поглощения
вредных примесей, рекуперации, в коллоидной химии и в ряде других слу-
чаев.
     Для поглощения примесей применяют активированный уголь. Его
чрезвычайно развитая поверхность лишь в несколько раз меньше макси-
мально возможной, которую можно получить при условии, что все атомы

                                    34