Cтраница 1
![]() |
Схема расположения скважин при термоосмотическом удалении загрязнителя ( а и графики распределения поля температуры ( Т и влажности ( W между скважинами ( б. [1] |
Термоосмос представляет собой движение жидкости в тонко-пористой среде под действием градиента температуры. Это явление всесторонне было исследовано Б.В. Дерягиным, который установил, что в основе термоосмоса лежит отличие энтальпии в различных поверхностных слоях жидкости в капилляре от объемного значения. При наличии вдоль оси капилляра градиента температуры возникает движение жидкости - термоосмос. Скорость термоосмотического потока пропорциональна перепаду температуры на концах капилляра. [2]
Направление термоосмоса зависит от знака АН. Ослабление Н - связей в водной прослойке должно вызывать термоосмотическое течение, направленное в холодную сторону. Таким образом, наблюдения термоосмоса служат прямым источником информации о характере структурных изменений воды в тонких прослойках и порах. [3]
Исследование термоосмоса показало, что в тонких порах ( до 60 нм), в которых граничные слои перекрываются, водородные связи в воде ослабевают, видимо, из-за взаимодействия воды с двумя соседними твердыми поверхностями. [4]
Изменение направления термоосмоса с толщиной слоя на противоположное однозначно доказывает, что граничный слой воды как минимум состоит из двух подслоев, у одного из которых АЯ положительно, у другого - отрицательно. Однако однозначно указать, почему при больших толщинах h или радиусах капилляров перевешивает влияние одного слоя и при меньших - другого, невозможно, так как при перекрытии граничных слоев структура каждого из них меняется. [5]
Различают разновидности осмоса - термоосмос, капиллярный и обратный осмос. Термоосмос возникает вследствие разности температур. Капиллярный осмос проявляется при наличии активной полупроницаемой мембраны, обладающей отрицательной адсорбционной активностью к компонентам раствора, что обусловливает перенос воды из раствора с меньшим химическим потенциалом в раствор с большим потенциалом. Обратный осмос связан с проникновением растворителя через полупроницаемую перегородку из раствора с большой величиной POCMI в раствор с меньшей величиной росм2 при приложении к первому раствору внешнего давления р, превышающего его осмотическое. [6]
С резко снижает скорость термоосмоса. [7]
Тепловое скольжение объясняет обнаруженный ранее термоосмос через стеклянные перегородки [24], так же как электроосмотическое скольжение объясняет электроосмос. В случае стеклянных капилляров [25] можно было наблюдать в течение длительного времени стационарное состояние, при котором термоосмотический поток компенсировался встречным пуазейлев-ским, аналогично тому, как это имеет место при измерении электроосмотического давления. [8]
Авторы ранних работ предполагали, что термоосмос в системах, содержащих электролиты, имеет электрохимическую природу и тесно связан с электроосмосом. [9]
В образовании больших количеств подземных вод термоосмос играет второстепенную роль. Накопление влаги под асфальтовыми мостовыми и изменение теплопроводности грунтов, в которых проложены электрические кабели, представляют собой инженерные задачи, решение которых связано с термоосмосом. Если уровень грунтовых вод находится недалеко от поверхности земли, в холодные периоды часть воды может выйти на поверхность земли, а позже испариться в атмосферу. [10]
Авторы ранних работ предполагали, что термоосмос в системах, содержащих электролиты, имеет электрохимическую природу и тесно связан с электроосмосом. Карр и Соллнер рассматривают свои результаты как убедительное свидетельство в пользу этой точки зрения. [11]
Полученные для пористых стекол значения коэффициентов термоосмоса при комнатной температуре составляют х - 10 - 6 - - - г - 10 - 7 см2 / с. Они близки к значениям х полученным для мембран и глин. Хотя всем этим пористым телам в контакте с водой присущ поверхностный заряд, его влияние не проявляется заметным образом в силу того, что для воды в тонких порах ( г10 нм) xrcl. Как известно, в этом случае электрокинетические эффекты заметно не проявляются. [12]
Полученные для пористых стекол значения коэффициентов термоосмоса при комнатной температуре составляют % - 10 - 6ч - - г - 10 - 7 см2 / с. Они близки к значениям %, полученным для мембран и глин. Как известно, в этом случае электрокинетические эффекты заметно не проявляются. [13]
На рис. 3 показана зависимость скоростей термоосмоса через модельную ячейку от градиента температуры. [14]
Повышение температуры приводит к постепенному снижению скорости термоосмоса. При температуре выше 60 С термоосмотическое течение практически прекращается, что свидетельствует об уменьшении различий в структуре воды граничных слоев и объемной воды. [15]