Ерітінді – газ шекаралық бөлу қабатындағы беттік құбылыс.

СОӨ Ж №6

Ерітінді – газ шекаралық бө лу қ абатындағ ы беттік қ ұ былыс.

Беттің майысуы Н берілген нү ктеде беттің ауданының кө лем бойынша туындысымен анық талады:

немесе келесі қ атынас кө мегімен

Сфералық бө лшектер ү шін

Беттік қ абат молекулалары екі фаза молекулаларымен де ә рекеттеседі, нә тижесінде беттік қ абаттағ ы молекулалық кү штер кө бірек ә рекеттесетін фаза ішіне қ арай бағ ытталады. Бетті кішірейтуге тырысатын беттік керілу пайда болады.

Беттік керілуді молекуланың кө лемінен беттік қ абатқ а ө ту энергиясы немесе бірлік бкттің тү зілу жұ мысы деп қ арастыруғ а болады:

Беттік қ абаттың ішкі (толық ) энергиясы Гиббс – Гельмгольц тең деуімен байланысқ ан:

немесе

– бірлік беттің тү зілу жылуы.

Жү йенің беттік Гиббс энергиясын азайтуғ а тырысуы фаза аралық беттік ө здігінен кішіреюінен (пішіні мен майысуының ө згеруі, коагуляция, коалесценция т. б. процестер) жә не беттік керілудің кішіреюінен (адсорбция, адгезия, ылғ алдану процестері, электр потенциялының пайда болуы т. б. ) байқ алады.

Беттің майысуының ө згеруі денелерде ішкі қ ысымының ө згерісін тудырады. Беті майысқ ан жә не тегіс сұ йық ішіндегі қ ысымда айырмасы капиллярлық қ ысым деп аталады. Лаплас тең деуі капиллярлық қ ысым мен беттің майысуы арасындағ ы байланысты кө рсетеді:

Беттің майысуы ө згеруімен зат ү стіндегі бу қ ысымы да ө згереді. Кельвин – Томсонның капиллярлық конденсация тең деуі бойынша:

– майысуы бар жә не тегіс беттер ү стіндегі қ анық қ ан бу қ ысымы; – конденсерленген кү йдегі заттың мольдік кө лемі; R – универсал газ тұ рақ тысы.

Егер сұ йық немесе қ атты дене басқ а сұ йық пен немесе қ атты денемен жанасатын болса, олардың арасында адгезия байқ алады.

Адгезия жұ мысы Дюпре тең деуімен анық талады

–

Сұ йық жә не басқ а конденсирленген фаза арасындағ ы ә рекеттесу шеткі бұ рыш q кө мегімен анық талады.

Юнг тең деуі:

Адгезия жұ мысы:

Сондай – ақ беттік керілуі тө мен заттардың беттік қ абатта ө здігінен жиналуы адсорбция нә тижесінде s азаяды.

Адсорбция шамасын екі ә діспен ө рнектейді. Беттің аудан бірлігіне немесе адсорбент масса бірлігіне келетін беттік қ абаттағ ы заттық мө лшері ретінде анық талады:

– беттік қ абаттағ ы компонент концентрациясы; – беттік қ абат кө лемі; h – қ алың дығ ы.

Адсорбция шамасын Г кө лемдік фаза кө леміндегі мө лшерімен салыстырғ анда беттік қ абаттағ ы компоненттің артық мө лшерімен анық талады ( артық адсорбция ):

немесе

А жә не Г адсорбция шамалары арасындағ ы байланысы:

жағ дайда ескермеуге болады .

Ерітінді компоненттерінің адсорбция шамасы мен беттік керілу ө зара Гиббстің адсорбция тең деуімен байланысқ ан:

– компонентің химиялық потенциялы.

Бинарлы ерітіндіде адсорбат концентрациясы аз болса:

Мысал №3: 293К– де сынаптың шынығ а адгезия жұ мысын есептең із. Шеткі бұ рыш . Сынаптың беттік керілуі . Сынаптың шыны бетінде жайылу коэффициентін табың ыз.

Шығ арылуы: Дюпре – Юнг тең деуі бойынша:

⇐ Предыдущая 31 32 33 34 35 36 373839 40 Следующая ⇒