Поверхневий натяг органічних речовин на межі з повітрям при 298К.

Дата добавления: 2014-10-03 | Просмотров: 1598

Кристали є анізотропними, тому кожна їх грань має характерне для неї значення поверхневого натягу. При формуванні кристалів в рівноважних умовах надлишковий тиск під всіма гранями є однаковим і виражається законом Вульфа.

Dp=2s_i/l_i=const ( 2.26)

Dp - Надлишковий тиск під гранню кристалу

s_i - Питома поверхнева енергія грані

l_i - Відстань від грані до центра кристалу

Чим далі від центра знаходиться грань кристалу, і чим меншу поверхню вона має, тим більша її поверхнева енергія.

Крім означених факторів поверхнева енергія конденсованих речовин може зменшуватися за рахунок адсорбції речовин, які зменшують поверхневий натяг.

2.6. Адгезія, когезія

Взаємодію між поверхнями конденсованих тіл різної природи називають адгезією або прилипанням. Адгезійні взаємодії виникають при контакті двох конденсованих тіл, якщо відстань між ними співмірна з міжмолекулярною.

Притягання молекул і атомів всередині окремої фази називають когезією або злипанням. Це явище обумовлене міжмолекулярними силами притягання.

Робота когезії визначається затратою енергії на оборотній розрив тіла по перерізу рівному одиниці площі. При розриві тіла утворюються дві поверхні, тому:

W_K=2s ( 2.27)

Розглянемо зміну енергії Гіббса системи, яка у вихідному стані складається з двох конденсованих тіл 2 і 3, що знаходяться в газовій фазі 1, з поверхневими натягами s_2,1 i s_3,1.

Рис. 7. Взаємодія між тілами різної природи.

G_поч=s_3,1+s_2,1 ( 2.28)

Після адгезійної взаємодії (рис.7) між тілами 2 і 3:

G_кін=s_3,2 ( 2.29)

Робота адгезії дорівнює:

W_a = -DG = G_поч-G_кін=s_3,1+s_2,1-s_3,2 ( 2.30)

Рівняння (2.30) називають рівнянням Дюпре.

Чим більша міжфазна взаємодія, тобто робота адгезії, тим менший міжфазний натяг. Коли міжфазний натяг s_3,2=0, міжфазна поверхня зникає, що відбувається при повному розчиненні. Звідси витікає умова розчинення.

W_a≥s_3,1+s_2,1 ( 2.31)

W_a≥(2s_3,1+2s_2,1)/2=(W_K1+W_K2)/2 ( 2.32)

Таким чином умова розчинення полягає в тому, що робота адгезії повинна бути рівна або більша за середню величину роботи когезії тіл, що взаємодіють.