Возникновение - расклинивающее давление
Cтраница 1
Возникновение расклинивающего давления в тонких жидких слоях обусловлено, главным образом, двумя факторами. Первый - это электростатическое взаимодействие в слое. Обычно две поверхности жидкого слоя ( например, поверхности двух коллоидных частиц) электрически заряжены, и в жидкости вблизи них находятся диффузные электрические слои проти-воионов. [1]
Для того, чтобы понять возникновение расклинивающего давления, рассмотрим поведение жидкости в тонком капилляре. Предположим, что расстояние между сторонами капилляра больше двойной толщины поверхностного слоя. В этом случае в средней части капилляра остается область жидкости, сохраняющая все интенсивные свойства объемной фазы. Пусть теперь толщина капилляра уменьшается, соответственно будет уменьшаться и толщина фазы. [2]
Обсуждается не рассмотренный Гиббсом случай перекрытия двух межфазных переходных слоев, основной результат которого - возникновение расклинивающего давления тонких прослоек. Рассматривается определение этой основной термодинамической характеристики тонких прослоек, никакая часть которых не обладает аддитивными свойствами объемных фаз. Дальнейшее развитие теории включает молекул яр но-статистическую трактовку расклинивающего давления, упрощающуюся, когда толщина прослойки существенно превышает межатомные расстояния и возможен макроскопический подход. Для реализации такого подхода используется исключение кулоновского и молекулярного взаимодействий путем сведения их к эквивалентным силам близкодействия на основе электромагнитного тензора натяжений Максвелла и теории дисперсионных сил Лифшица, Дзялошинского и Питаев-ского. [3]
Можно предположить, что изменение структуры ( т.е. плотности молекулярной упаковки) полистирола в наполненных образцах обусловлено возникновением расклинивающего давления в прослойках полимера между частичками стеклянного порошка. [4]
Молекулы мыла, адсорбируясь на поверхности волокна и частицах твердых или жидких загрязнений, создают хорошо гид-ратированный адсорбционный слой, что обусловливает возникновение расклинивающего давления. Это способствует отрыву частиц загрязнений от поверхности волокна и переходу их в моющую жидкость. [5]
Молекулы мыла, адсорбируясь на поверхности волокна и частицах твердых или жидких загрязнений, создают хорошо гид-ратированный адевр щшцньщ, слой, что обусловливает возникновение расклинивающего давления. Это способствует отрыву частиц загрязнений от поверхности волокна и переходу их в моющую жидкость. [6]
 |
Схема, иллюстрирующая взаимодействие адсорбционных слоев неионогенных ПАВ. [7] |
При сближении частиц на расстояние меньшее, чем удвоенная толщина адсорбционного слоя, происходит перекрытие ( взаимопроникновение) адсорбционных слоев, и концентрация НПАВ в области перекрытия увеличивается по сравнению с ее значением в адсорбционном слое. Это обуславливает приток жидкости из объема раствора в область перекрытия адсорбционных слоев и возникновение расклинивающего давления. Осмотическое давление, в зависимости от природы взаимодействия НПАВ и растворителя, может быть функцией изменения энтропии или изменения энтальпии системы в области перекрытия. В первом случае падение энтропии определяется тем, что в области перекрытия уменьшается число конформаций гибких цепей стабилизатора, что в конечном счете вызывает повышение агрегативной устойчивости. [8]
В свете рассмотренных и других, не отмеченных здесь данных, роль осмотических сил в стабилизации дисперсных систем ПАВ и ВМС представляется весьма существенной. Таким образом, изменение энтропии и потенциальной энергии компонентов, находящихся в зазоре между сближаемыми поверхностями, должно обусловить осмотический поток жидкости из объема раствора и возникновение расклинивающего давления. [9]
Расклинивающее давление тонкого слоя жидкости, заключенного между адгезивом и субстратом, определяет усилие, которое испытывает каждое из контактирующих тел. Это давление, воздействуя одновременно на адгезив и субстрат, снижает адгезионное взаимодействие. Возникновение расклинивающего давления вызвано тем, что значения термодинамического и химического потенциалов тонкого слоя жидкости отличаются от их значений для объемной фазы. [10]
Превращение толстой углеводородной пленки в бимолекулярную структуру сопровождается существенным изменением механизма упругости. В толстой пленке действует механизм упругости Гиббса и Марангони. По мере возникновения расклинивающего давления к ним присоединяется специфический механизм упругости, связанный с взаимодействием поверхностных слоев. Механизм равновесной упругости Гиббса действует до тех пор, пока возможно перераспределение ПАВ между наружной и внутренней частями пленки. В черной пленке такое перераспределение становится невозможным, и этот механизм упругости утрачивает силу. Эффект Марангони с переходом к бимолекулярной пленке при временах релаксации, обычных для гидродинамических и адсорбционных процессов, не отличается от специфической равновесной упругости черной пленки. [11]
Изменение вследствие адсорбции угла смачивания между поверхностью твердого тела, загрязняющим веществом и раствором ( рис. 68, а и б) помогает собиранию загрязняющего вещества в компактные частицы и некоторому освобождению ( очистке) поверхности. Постепенное проникновение молекул детергента между частицами загрязняющего вещества и твердым телом создает на этих местах адсорбционные слои. Последнее приводит к возникновению расклинивающего давления между поверхностью твердого тела и загрязняющим веществом ( рис. 68 в), в результате чего оно полностью отрывается от поверхности. [12]
Монотонное возрастание свободной энергии полимера по мере уменьшения h ( рис. 3.4) отражает отталкивание сближающихся частичек наполнителя благодаря положительному расклинивающему давлению. Однако, как показали приближенные расчеты по уравнению (3.12), величина Pd для наполненного ПС при минимальной толщине прослойки [ область Ь1 - 10 - 6м ( см. рис. 3.4) ] не превышает 5 10 - 3 МПа. Более того, представление о возрастании Т наполненного полимера в результате возникновения расклинивающего давления, по-видимому, в принципе неправомочно, поскольку ожидаемое ( исходя из рис. 3.4) изменение Т с повышением содержания наполнителя отличается от экспериментально наблюдаемого. Отмеченное несоответствие может быть обусловлено тем, что граничные слои имеют более сложную структуру. [14]
 |
Механизм моющего действия. [15] |
Страницы: 1 2