Теплота - погружение
Cтраница 1
Теплота погружения связана не только с - дисперсионной компонентой поверхностного натяжения, но и с другими параметрами, характеризующими смачивание, а именно: краевым углом и критическим поверхностным натяжением. [1]
Теплоты погружения обычно представляют малые экзотермические величины, близкие по порядку к теплотам адсорбции, но они имеют весьма существенное значение. Тепловой эффект меньше, чем полная поверхностная энергия твердого тела, но данные величины связаны между собой; теплота погружения также имеет связь с энергией адгезии. [2]
Теплоты погружения для образцов, предварительно покрытых монослоем данной жидкости, в толуол, циклогексан и четыреххлористый углерод в три-четыре раза меньше, чем теплоты для образцов с незаполненной поверхностью, а также значительно меньше, чем поверхностные энтальпии соответствующих чистых жидкостей. [3]
Изучая теплоты погружения, можно легко получить топографическую картину распределения кислотных центров по числу и силе на поверхности, например, для глин и катализаторов крекинга, что весьма важно для свойств этих материалов. Подобный метод был использован для изучения рироды неоднородности кислотообменных центров в атапульгите [63], а затем в промышленном катализаторе крекинга. С этой целью атапуль-гит, первоначально обезгаженный при 400, обрабатывался парами бутиламина при 25 в течение времени, достаточного для насыщения. [4]
Значения теплот погружения даны в табл. 1 для различных твердых тел, начиная с тефлона, имеющего низкую поверхностную энергию, и кончая CaF2 и TiC2 - веществами с высокой поверхностной энергией. Гидрофобные вещества характеризуются более высокими значениями теплот погружения в органические жидкости по сравнению с теплотами погружения в воду; обратная картина наблюдается для гидрофильных веществ. Теплоты погружения могут служить непосредственной мерой смачиваемости, хотя применение этого метода требует известной осмотрительности. Хемосорбция воды или органической смачивающей жидкости, так же как спекание или другие структурные изменения, происходящие во время приготовления образца, является фактором, который нужно учитывать при сравнении смачиваемости твердых поверхностей. [5]
Измерение теплот погружения является новым методом для оценки смачиваемости поверхностноактивных веществ в водных растворах. Типичные значения теплот погружения в растворы поверхностно-активных веществ приведены в тябл. [6]
Прохождение теплоты погружения через максимум обусловлено ростом активных кислородных центров на углеродной поверхности при соприкосновении термически обработанных образцов с парами воды или влажного воздуха. [7]
Ход теплот погружения сажи в бензол и воду в зависимости от количества предадсорбированной воды существенно отличается от соответствующих зависимостей для активного угля: для дегидратированной сажи теплота погружения в бензол больше, чем для регидратированного образца, а теплоты погружения их в воду практически одинаковы. [8]
Имеет место увеличение теплоты погружения с уменьшением краевого утла и ростом ас, а также дисперсионной компоненты поверхностного натяжения твердого тела. [9]
Для надежных измерений теплот погружения с применением простых калориметров удельная поверхность порошка должна быть не менее 5 м2 / г, но может потребоваться и больший ее размер в зависимости от плотности, объемного веса и полярности порошкообразного вещества. С другой стороны, современные микрокалориметры позволяют работать с веществами, имеющими поверхности порядка долей квадратного метра на грамм. [10]
Интересно отметить, что теплоты погружения графона, силена EF ( осажденный силикат кальция), окиси алюминия и магния в жидкий азот практически одинаковы. По отношению к этой смачивающей жидкости все перечисленные вещества обнаруживают одни и те же свойства [59]; именно - по этой причине азот нашел широкое применение в качестве адсорбата для определения величины поверхности. Последние три из названных адсорбентов, по-видимому, имеют поверхность, состоящую из атомов кислорода, а гидрофобный графой характеризуется совершенно иной поверхностью. Эта кажущаяся универсальность позволяет сделать предположение о том, что теплота, выделяющаяся при погружении 1 г твердого вещества в жидкий азот, - может служить мерой удельной поверхности данного вещества. Такая универсальность также подтверждает общепринятое в настоящее время мнение, согласно которому проведение адсорбции азота является наиболее удобным методом определения удельной поверхности порошков. [11]
В сравнении с определением теплот погружения прямые калориметрические измерения теплот адсорбции менее точны, хотя они и менее трудоемки. Отсутствие точности может быть вызвано плохой проводимостью неметаллических адсорбентов, когда для адсорбции паров требуется большое время для установления равновесия или когда заполнение участков поверхности не соответствует строго распределению адсорбционных центров по энергии. [12]
С другой стороны, как данные по теплотам погружения, так и значения контактных углов, приведенные в табл. 1, определенно указывают, что тефлон является наиболее гидрофобным из упомянутых двух твердых тел. Очевидно, что химическая природа неполярных участков поверхности гораздо больше влияет на величину смачиваемости поверхности этих твердых тел, чем редкие полярные участки. Большинство гидрофобных поверхностей или поверхностей с низкой энергией содержат такие активные центры, которые существенно влияют на свойства поверхности и ее практическое применение. Например, Севедж показал [24], что смазывающая способность графита сильно возрастает при адсорбции воды на этих изолированных участках поверхности. Подобным же образом непригодность тефлона в качестве органо-фобного покрытия для лопастей краскосмесителя объясняется, вероятно, такими же участками. [13]
 |
Зависимость величин Н0 и HR от содержания. в водном растворе. [14] |
Второй метод, рассмотренный в данном разделе, состоит в измерении теплот погружения. [15]
Страницы: 1 2 3 4