С. Ш.Құмарғалиева коллоидтық химия

Жұғуға әсер ететін факторлар

жүктеу 5,89 Mb.

бет	32/105
Дата	25.10.2023
өлшемі	5,89 Mb.
	#44020

1 ... 28 29 30 31 32 33 34 35 ... 105

treatise128700

Бет бұдырлығының әсері
Бет гетерогенділігінің әсері

7.4. Жұғуға әсер ететін факторлар

Тепе-теңдікті шеткі бұрыштың теңдеуі идеалды қатты бет үшін шығарылды. Мұндай бет тегіс, жазық, химиялық біртекті және деформацияға ұшырамайды деп алынады. Көптеген реалды жағдайда бұл шарттардың ең болмағанда біреуі орындалмайды. Қатты беттің кейбір қасиеттерінің жұғуға деген әсерін қарастырайық.

Бет бұдырлығының әсері. Реал беттер идеал тегіс емес, олардың рельефі күрделі болып, бетте микроскопиялық және наноөлшемді шұңқырлары мен төбешіктері бар. Бұдырлықтың негізгі нәтижесі: бұдыр беттің ауданы (s_к) идел беттің ауданынан (s₀) үлкен болады. s_к/s₀ = К қатынасын бұдырлық коэффициенті деп атайды. К коэффициенті қашанда К>1. Көптеген тегістелген, жылтырлатылған беттер үшін К=1,05-1,15. К коэффициентін арнайы құралдардың (микропрофилограф-тардың) көмегімен өлшейді, бұл құралдардың сезімтал элементі биіктігі не тереңдігі 0,1 мкм жететін микрошұңқырлар мен микротөбешіктерді таниды.
Бұдырлықты ескере отырып, жұғу сызығын dr шамасына жылжытса, беттік энергияның өзгеруі тегіс бетпен салыстырғанда үлкен және 2πrK(σ_қг – σ_қс)dr тең болады.
Сұйықтық-газ шекарасына бұдырлық әсер етпейді және термодинамикалық тепе-теңдіктің жағдайы келесі күйде жазылады:

2πrK(σ_қг – σ_қс)dr =2πrσ_сгcosθ_кdr. (7.21)

Юнг заңымен салыстыру қатты бұдыр беттің шеткі бұрышының теңдеуін береді:

сosθ_к = Кcosθ. (7.22)

Бұл теңдеуді Венцель-Дерягин теңдеуі деп атайды.

Жұғу жағдайында сosθ_к > cosθ, ал жұқпау жағдайы сosθ_к < cosθ шартымен сипатталады.
Бет гетерогенділігінің әсері. Қатты беттің әртектілігі (гетерогенділігі) жұғу құбылысына үлкен әсер етеді. Қарапайым жағдайды қарастырайық: беттік қабат екі түрлі А және В микробөліктерден тұрады және осы бөліктер мозаика тәрізді орналасқан. Келесі белгілерді енгізейік: φ – беттік ауданның А затына келетін үлесі, ал 1 – φ В затының аудандық үлесі. Қатты дененің газбен σ_қгжәне жұғатын сұйықтықпен σ_қс шекарасындағы беттік энергиясы әр заттың үлесінен тұрады. Юнг теңдеуін ескере отырып, біртекті емес бинарлы қатты бет үшін шеткі бұрыш (θ_б) теңдеуін алуға болады:

cosθ_б = φcosθ_A + (1 - φ)cosθ_B, (7.23)

мұндағы θ_A, θ_B– А және В біртекті беттердегі берілген сұйықтықтың шеткі бұрыштары. Бұл теңдеуді Ребиндер-Кассье теңдеуі деп атайды. Ребиндер-Кассье теңдеуі арқылы шеткі бұрыштар бойынша беттің химиялық құрамы туралы ақпарат алуға болады.

жүктеу 5,89 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 28 29 30 31 32 33 34 35 ... 105