Термодинамические свойства дисперсных систем

избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с газообразной фазой.

жидкости равномерно, поэтому силы, действующие на молекулу A со стороны молекул, попадающих в сферу межмолекулярного взаимодействия, скомпенсированы.

А

А

стороны – молекулами газа, концентрация которых значительно ниже, чем концентрация молекул жидкости. Так как со стороны жидкости на молекулу B действует гораздо больше молекул, чем со стороны газа, равнодействующая всех межмолекулярных сил уже не будет равна нулю и будет направлена внутрь объема жидкости.

поверхностный слой, нужно совершить работу против не скомпенсированных межмолекулярных сил. А это означает, что молекулы приповерхностного слоя, по сравнению с молекулами внутри жидкости, обладают избыточной потенциальной энергией, которая называется поверхностной энергией.

и численно равна отношению поверхностной энергии к площади свободной поверхности жидкости:

Коэффициент поверхностного натяжения

этого возникает сила поверхностного натяжения, которая стремится уменьшить подобное изменение площади. Равнодействующая сил поверхностного натяжения будет направлена вверх, компенсируя при этом силу тяжести.

Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на упругую растянутую пленку.

нарушения которого необходимо внешнее воздействие.

Капли росы на лепестках розы как пример адгезии

Адгезия — поверхностное явление, характерное для любых дисперсных систем. Адгезия возникает на границе раздела фаз тв.–тв., тв.–жидк., жидк.–жидк. Вещества, вступающие в контакт, называют субстратами; вещества, обеспечивающие адгезию субстратов, — адгезивами. Обычно субстраты — твердые тела, адгезивы — жидкости.

межмолекулярного притяжения различной природы.

удельной свободной поверхностной энергии, или поверхностного натяжения. Для твёрдых тел часто используют понятие когезионной прочности — предельно высокой прочности, которой обладало бы данное тело, имей оно идеальную структуру. Прочность реальных тел из-за дефектов структуры может быть в сотни и тысячи раз ниже когезионной. Когезия определяет важнейшие физические и физико-химические свойства минералов: твёрдость, плавкость, растворимость и др.

синтетических многокомпонентных материалов, выборе конструкционных материалов с оптимальными технологическими и эксплуатационными свойствами. Величина и соотношение сил когезии и адгезии в многофазных горных породах влияют на характер их разрушения в различных естественных и технологических процессах.

или твёрдого адсорбента (используется в химии, технике и т.п. для разделения и очистки веществ).

скоростями адсорбции молекул адсорбтива P на вакантных местах поверхности адсорбента S* и десорбции — освобождения адсорбата из связанного состояния S − P

уравнение равновесия в таком случае:

раствор)

Энергетическая диаграмма

Поликонденсация

Избирательная адсорбция

a) адсорбент, b) адсорбат, c) адсорбтивы (газовая фаза или раствор): показана преимущественная адсорбция частиц голубого цвета

a) адсорбент, b) адсорбат, c) конденсат, d) адсорбтив (газовая фаза или раствор)

a) адсорбент, b) адсорбат, c) газовая фаза, d - расстояние, E - энергия, Eb - энергия адсорбции, (1) десорбция, (2) адсорбция

где есть поверхность раздела между фазами. Наибольшее практическое значение имеет адсорбция поверхностно-активных веществ и адсорбция примесей из газа либо жидкости специальными высокоэффективными адсорбентами. В качестве адсорбентов могут выступать разнообразные материалы с высокой удельной поверхностью: пористый углерод (наиболее распространённая форма — активированный угол), силикагели, цеолиты, а также некоторые другие группы природных минералов и синтетических веществ.

зависит от соотношения между силами сцепления молекул жидкости с молекулами (или атомами) смачиваемого тела (адгезия) и силами взаимного сцепления молекул жидкости (когезия).

Смачивание бывает двух видов:
Иммерсионное (вся поверхность твёрдого тела контактирует с жидкостью)
Контактное (состоит из трёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)

смачивание, капля практически шарообразная. В и С — смачивание с большей площадью контакта капли жидкости с твёрдой поверхностью, S — полное смачивание, жидкость растекается по поверхности.

Если жидкость контактирует с твёрдым телом, то существуют две возможности:
молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате силы притяжения между молекулами жидкости собирают её в капельку. Так ведёт себя ртуть на стекле, вода на парафине или «жирной» поверхности. В этом случае говорят, что жидкость не смачивает поверхность;
молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого тела. В результате жидкость стремится прижаться к поверхности, расплывается по ней. Так ведёт себя ртуть на цинковой пластине, вода на чистом стекле или дереве. В этом случае говорят, что жидкость смачивает поверхность.

к межфазным поверхностям, ограничивающим смачивающую жидкость, а вершина угла лежит на линии раздела трёх фаз. Измеряется методом лежащей капли. В случае порошков надёжных методов, дающих высокую степень воспроизводимости, пока не разработано. Предложен весовой метод определения степени смачивания, но он пока не стандартизован.

Угол смачивания

Степень смачивания характеризуется углом смачивания.