Cтраница 1
Капиллярная теория принимает, что в слое, состоящем из сплошных ( непористых) сферических частиц, окружающее частицы пространство состоит из каналов. Эти каналы соединяются переходами различного размера, самые узкие называются перехватами. Так как влага постоянно удаляется из слоя, то кривизна в каналах между сферическими частицами вверху слоя увеличивается и поэтому возникает давление всасывания. Так как удаление воды из слоя продолжается, то давление всасывания достигает такой величины, при которой воздух втягивается в пространство между следующими друг за другом слоями сферических частиц. [1]
Противоположной точки зрения придерживаются сторонники капиллярной теории. Они считают, что жидкость проникает сквозь селективные мембраны по капиллярам размером в несколько тысячных долей микрометра. Вследствие поверхностных явлений жидкость, заполняющая такие капилляры, находится в особом состоянии и не может содержать растворенного вещества, поэтому оно и не проникает через мембрану. [2]
Одной из первых в России была предложена капиллярная теория пор замерзания ( В. И. Штукенберг, 1885 г.), согласно которой впервые было принято, что причиной морозного пучения грунтов является миграция влаги к фронту промерзания вследствие подъема воды по капиллярам, образованным трещинами и порами замерзания. Однако возникновение пор замерзания, а также капиллярных менисков на границе промерзания не было подтверждено опытами, и эта теория не получила дальнейшего развития. [3]
Он считает, в отличие от других сторонников капиллярной теории, что газ вытесняется из мелких пор в крупные и захватывает с собой нефть в виде тонких пленок, обволакивающих пузырьки газа. [4]
Эрмит говорит и о других работах Пуассона: по магнетизму, капиллярной теории, теории теплоты, законам равновесия эластичных поверхностей, о распространении движения в упругих жидкостях, по исчислению вариаций, теории вероятностей, вибрации и движению Луны вокруг Земли и пр. Приведена цитата из письма К. Якоби к президенту Академии наук ( 1850 г.), где Якоби указывает на большое значение теоремы Пуассона, связанной с получением третьего интеграла системы дифференциальных уравнений, когда известны два первых. [5]
Рассмотрим историю изучения капиллярных явлений, так как понимание и развитие капиллярной теории является основополагающим для поиска и разработки новых средств капиллярного контроля, обеспечивающих повышение чувствительности метода. [6]
В 1916 и 1919 гг. Мак Кой57 - 59 дал наиболее полное изложение капиллярной теории. Мак Кой исходит из представления о том, что все породы ниже уровня грунтовых вод в большей или меньшей мере насыщены водой. Последняя движется из областей повышенного давления в области пониженного давления. Незначительные потери напора, наблюдаемые при движении артезианских вод, свидетельствуют о том, что трение практически равно нулю. Ничтожность трения, в свою очередь, указывает на крайнюю медленность движения. Частицы, слагающие горные породы, обладают, как правило, неправильной формой и диаметром менее 2 мм. Вследствие этого поры горных пород представляют собой обычно капилляры, и подземная циркуляция флюидов испытывает сильное воздействие капиллярных сил. [7]
Согласно Бильцу, в гидрогелях образуется два вида капиллярных каналов: более грубые вторичные каналы, которые строго соответствуют капиллярной теории, и первичные каналы почти молекулярных размеров. Последние не подвергаются воздействию истирания геля, тогда как вторичные каналы при этом разрушаются. [8]
В течение зимы 1941 г. авторами был проведен ряд экспериментальных исследований, с целью определения влияния растворения нефти в воде на поверхностное натяжение воды и нефти и выяснения значения, которое это явление может иметь для капиллярных теорий миграции. [9]
Для объяснения природы связанности и прочности дисперсных масс выдвинуты несколько гипотез. До недавнего времени основной считалась капиллярная теория, согласно которой пластично-вязкие характеристики дисперсных систем объяснялись главным образом силами натяжения воды в капиллярах на границе раздела жидкой и газообразной фаз. [10]
Взгляды их изложены ниже, в разделе, посвященном рассмотрению капиллярной теории миграции. [11]
Таким образом, предположение о движении жидкости в сторону уменьшения толщины пленки формально приводит к обычному в диффузионной модели выражению для плотности потока влаги. Однако это предположение позволяет объяснить некоторые явления, которые трудно объяснить, например, капиллярной теорией движения жидкости. [12]
При приближении размеров пор к молекулярным само понятие о капилляре и его радиусе становится неопределенным и теряет свое значение, так как система из гетерогенной становится гомогенной. Однако целый ряд зависимостей и фактов для капиллярных систем, где понятие о радиусе капилляров является вполне реальным и достаточно определенным, объясняется капиллярной теорией более четко и наглядно. Такие зависимости, как, например, изменение чисел переноса ионов от размеров пор мембраны и концентрации раствора электролита, которые мы рассматривали ранее, не могут быть вполне удовлетворительно объяснены теориями, рассматривающими мембрану как второй растворитель. В то же время многие физико-химические свойства, в том числе и электрохимические, мембран, представляющих собой сплошные твердые тела, не имеющие капиллярной пористости, более удовлетворительно описываются теориями, рассматривающими их как второй растворитель. [13]
Усадка материала обусловлена коллоидным капил-лярнопористым строением материала и удалением влаги при сушке. Наиболее распространенными в настоящее время теориями, объясняющими природу усадки, являются капиллярная и коллоидная теории. Согласно капиллярной теории сжатие скелета твердого тела происходит вследствие уменьшения содержания влаги в порах и капиллярах сохнущего тела, которое приводит к изменению сил капиллярного давления, вызывающему стягивание твердого тела. По коллоидной теории усадка происходит вследствие высыхания коллоидной студенистой массы - основной составляющей набухшего коллоидного капиллярнопористого тела. [14]
Таким образом, если известны Pi, Pj и у, можно вычислить скорость сушки. Для слоев силикатной муки и стеклянных шариков Невитт нашел хорошее соотношение между экспериментальными значениями скорости сушки и значениями, рассчитанными по измерениям потенциалов всасывания. Позднее Невитт дал объяснение кривым сушки с точки зрения капиллярной теории. [15]