Содержание
- 2. Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией. Различают адсорбцию физическую и химическую. Физическая адсорбция связана с притяжением инородных
- 3. Поверхностно – активные вещества Особое значение имеет физическая адсорбция молекул поверхностноактивных веществ (ПАВ). К ним относятся,
- 4. Оценка гидрофильности проводится по величине угла смачивания θ (рис. 5.4) При смачивании 0 ˂ θ ˂
- 5. Коэффициент поверхностного натяжения
- 6. Капиллярный эффект Под действием этого давления наблюдается капиллярный эффект, заключающийся в подъеме либо опускании уровня жидкости
- 8. Скачать презентацию
Слайд 2
Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией. Различают адсорбцию физическую и химическую. Физическая
Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией. Различают адсорбцию физическую и химическую. Физическая
адсорбция связана с притяжением инородных молекул за счет сил Ван-дер-Ваальса. Хемосорбция вызвана действием валентных связей. Поверхность в разных точках имеет разную поверхностную энергию. Микродефекты обладают повышенной адсорбционной активностью. За счет физической адсорбции на поверхности молекулы газов и воды оседают в первую очередь на активных участках - центрах адсорбции. Сорбированные молекулы вступают в химическую реакцию с материалом. Так протекает окисление поверхностей, вызывающее коррозию. Образуется окисная пленка.
Сорбированная влага и температура стимулируют процесс окисления. Рост окисной пленки сначала происходит быстро, затем замедляется. Пленки различают по толщине: тонкие (толщина до 40 нм), средние (до 500 нм), толстые – видимые (толщиной более 500 нм). Окислы бывают мягкими и рыхлыми, например, у меди, железа и его сплавов (ржавчина). Твердые и сплошные пленки образуются на алюминии, благородных металлах. Свойства окисных пленок обычно существенно отличаются от свойств материала основы. Наиболее важными являются коэффициент теплового расширения, хрупкость, соотношение адгезионной и когезионной прочности. Из-за различия в свойствах пленки могут растрескиваться и отслаиваться, что существенно влияет на изнашивание при трении.
Сорбированная влага и температура стимулируют процесс окисления. Рост окисной пленки сначала происходит быстро, затем замедляется. Пленки различают по толщине: тонкие (толщина до 40 нм), средние (до 500 нм), толстые – видимые (толщиной более 500 нм). Окислы бывают мягкими и рыхлыми, например, у меди, железа и его сплавов (ржавчина). Твердые и сплошные пленки образуются на алюминии, благородных металлах. Свойства окисных пленок обычно существенно отличаются от свойств материала основы. Наиболее важными являются коэффициент теплового расширения, хрупкость, соотношение адгезионной и когезионной прочности. Из-за различия в свойствах пленки могут растрескиваться и отслаиваться, что существенно влияет на изнашивание при трении.
Слайд 3
Поверхностно – активные вещества
Особое значение имеет физическая адсорбция молекул поверхностноактивных
Поверхностно – активные вещества
Особое значение имеет физическая адсорбция молекул поверхностноактивных
веществ (ПАВ). К ним относятся, в частности, органические вещества, молекулы которых имеют полярные группы (OH, COOH, NH2) и неполярные - CH2 (рис.). Молекулы ПАВ активными группами сорбируются на активных центрах поверхности, образуя молекулярный ворс, который разделяет пару контактирующих поверхностей и существенно снижает трение. ПАВ, адсорбированные на поверхности твердого тела, способны изменять характер взаимодействия с жидкостью (смачивание). В зависимости от того, как ориентируются молекулы ПАВ по отношению
к твердой поверхности, последняя может хорошо
смачиваться (гидрофильная) или плохо (гидрофобная
поверхность). Так, если молекулярный ворс
направлен полярными группами к поверхности,
а противоположные концы являются
неполярными, то смачивание хорошее, если
ориентация молекул противоположная – смачивание
плохое.
к твердой поверхности, последняя может хорошо
смачиваться (гидрофильная) или плохо (гидрофобная
поверхность). Так, если молекулярный ворс
направлен полярными группами к поверхности,
а противоположные концы являются
неполярными, то смачивание хорошее, если
ориентация молекул противоположная – смачивание
плохое.
Слайд 4
Оценка гидрофильности проводится по величине угла смачивания θ (рис. 5.4) При
Оценка гидрофильности проводится по величине угла смачивания θ (рис. 5.4) При
смачивании 0 ˂ θ ˂ π/2 , при несмачивании π/2 ˂ θ < π.
Поскольку система стремится сократить запас поверхностной энергии, то тело пытается уменьшить площадь поверхности. Капля жидкости принимает сферическую форму, так как сфера имеет наименьшее отношение площади поверхности к объему. Поэтому поверхность находится в растянутом состоянии, и если из нее выделить элемент, то действие оставшейся части на элемент можно заменить равнораспределенными по контуру силами натяжения.
Поскольку система стремится сократить запас поверхностной энергии, то тело пытается уменьшить площадь поверхности. Капля жидкости принимает сферическую форму, так как сфера имеет наименьшее отношение площади поверхности к объему. Поэтому поверхность находится в растянутом состоянии, и если из нее выделить элемент, то действие оставшейся части на элемент можно заменить равнораспределенными по контуру силами натяжения.
Слайд 5
Коэффициент поверхностного натяжения
Коэффициент поверхностного натяжения
Слайд 6
Капиллярный эффект
Под действием этого давления наблюдается капиллярный эффект, заключающийся в подъеме
Капиллярный эффект
Под действием этого давления наблюдается капиллярный эффект, заключающийся в подъеме
либо опускании уровня жидкости в капилляре на высоту:
Капиллярный эффект имеет большое значение для пористых тел. Он используется для подачи масла в зону трения в подшипниках с пористыми втулками. Адсорбированные молекулы ПАВ, понижая поверхностное натяжение, уменьшают сопротивление пластической деформации поверхностного слоя, пластифицируют его. Это явление называют эффектом П.А.Ребиндера. Материал легче обрабатывается, поэтому в состав смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов, добавляют ПАВ. Вторым проявлением эффекта является проникновение молекул ПАВ в систему микротрещин и места скопления дислокаций. Добираясь до устья микротрещины, молекулы ПАВ, стремясь к началу устья, действуют как клин, раздвигают микротрещину, и она продвигается дальше внутрь материала. Так понижается прочность всего тела, которое при определенных условиях без силового воздействия может распасться на мелкие блоки.
Капиллярный эффект имеет большое значение для пористых тел. Он используется для подачи масла в зону трения в подшипниках с пористыми втулками. Адсорбированные молекулы ПАВ, понижая поверхностное натяжение, уменьшают сопротивление пластической деформации поверхностного слоя, пластифицируют его. Это явление называют эффектом П.А.Ребиндера. Материал легче обрабатывается, поэтому в состав смазочно-охлаждающих жидкостей, применяемых при механической обработке металлов, добавляют ПАВ. Вторым проявлением эффекта является проникновение молекул ПАВ в систему микротрещин и места скопления дислокаций. Добираясь до устья микротрещины, молекулы ПАВ, стремясь к началу устья, действуют как клин, раздвигают микротрещину, и она продвигается дальше внутрь материала. Так понижается прочность всего тела, которое при определенных условиях без силового воздействия может распасться на мелкие блоки.