Химия онлайн
КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ

КАПИЛЛЯРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ , поверхностные явления на границе жидкости с др. средой, связанные с искривлением ее пов-сти. Искривление пов-сти жидкости на границе с газовой фазой происходит в результате действия поверхностного натяжения жидкости, к-рое стремится сократить поверхность раздела и придать ограниченному объему жидкости форму шара. Поскольку шар обладает миним. поверхностью при данном объеме, такая форма отвечает минимуму поверхностной энергии жидкости, т.е. ее устойчивому равновесному состоянию. В случае достаточно больших масс жидкости действие поверхностного натяжения компенсируется силой тяжести, поэтому маловязкая жидкость быстро принимает форму сосуда, в к-рый она налита, а ее своб. поверхность представляется практически плоской. В отсутствие силы тяжести или в случае очень малых масс жидкость всегда принимает сферич. форму (капля), кривизна пов-сти к-рой определяет мн. св-ва в-ва. Поэтому К. я. ярко выражены и играют существ. роль в условиях невесомости, при дроблении жидкости в газовой среде (или распылении газа в жидкости) и образовании систем, состоящих из мн. капель или пузырьков (эмульсий, аэрозолей, пен), при зарождении новой фазы капель жидкости при конденсации паров, пузырьков пара при вскипании, зародышей кристаллизации. При контакте жидкости с конденсир. телами (др. жидкостью или твердым телом) искривление пов-сти раздела происходит в результате действия межфазного натяжения. В случае смачивания, напр., при соприкосновении жидкости с твердой стенкой сосуда, силы притяжения, действующие между молекулами твердого тела и жидкости, заставляют ее подниматься по стенке сосуда, вследствие чего примыкающий к стенке участок пов-сти жидкости принимает вогнутую форму. В узких каналах, напр., цилиндрич. капиллярах, образуется вогнутый мениск - полностью искривленная поверхность жидкости (рис. 1).
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-14.jpg
Рис. 1. Капиллярное поднятие на высоту h жидкости, смачивающей стенки капилляра радиуса r; q - краевой угол смачивания.

Капиллярное давление. Т. к. силы поверхностного (межфазного) натяжения направлены по касательной к пов-сти жидкости, искривление последней ведет к появлению составляющей, направленной внутрь объема жидкости. В результате возникает капиллярное давление, величина к-рого Dp связана со средним радиусом кривизны пов-сти r0 ур-нием Лапласа:

Dp = p1 - p2 = 2s12/r0, (1)

где p1 и p2 - давления в жидкости 1 и соседней фазе 2 (газе или жидкости), s12 - поверхностное (межфазное) натяжение. Если поверхность жидкости вогнута (r0<0), давление в ней оказывается пониженным по сравнению с давлением в соседней фазе p1 < р2 и Dp < 0. Для выпуклых пов-стей (r0 > 0) знак Dp изменяется на обратный. Отрицат. капиллярное давление, возникающее в случае смачивания жидкостью стенок капилляра, приводит к тому, что жидкость будет всасываться в капилляр до тех пор, пока вес столба жидкости высотой h не уравновесит перепад давления Dp. В состоянии равновесия высота капиллярного поднятия определяется ф-лой Жюрена:
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-15.jpg
где r1 и r2 - плотности жидкости 1 и среды 2, g - ускорение силы тяжести, r - радиус капилляра, q - краевой угол смачивания. Для несмачивающих стенки капилляра жидкостей cos q < 0, что приводит к опусканию жидкости в капилляре ниже уровня плоской пов-сти (h < 0). Из выражения (2) следует определение капиллярной постоянной жидкости а = [2s12/(r1r2)g]1/2. Она имеет размерность длины и характеризует линейный размер Z [ а, при к-ром становятся существенными К. я. Так, для воды при 20 °С а = 0,38 см. При слабой гравитации (g : 0) значение а возрастает. На участке контакта частиц капиллярная конденсация приводит к стягиванию частиц под действием пониж. давления Dp < 0.
Уравнение Кельвина. Искривление пов-сти жидкости приводит к изменению над ней равновесного давления пара р по сравнению с давлением насыщ. пара ps над плоской поверхностью при той же т-ре Т. Эти изменения описываются ур-нием Кельвина:
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-16.jpg
где Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-17.jpg - молярный объем жидкости, R - газовая постоянная. Понижение или повышение давления пара зависит от знака кривизны пов-сти: над выпуклыми пов-стями (r0 > 0) p > ps; над вогнутыми (r0 < 0) р < рs. Так, над каплями давление пара повышено; в пузырьках, наоборот, понижено. На основании ур-ния Кельвина рассчитывают заполнение капилляров или пористых тел при капиллярной конденсации. Т. к. значения р различны для частиц разных размеров или для участков пов-сти, имеющей впадины и выступы, ур-ние (3) определяет и направление переноса в-ва в процессе перехода системы к состоянию равновесия. Это приводит, в частности, к тому, что относительно крупные капли или частицы растут за счет испарения (растворения) более мелких, а неровности пов-сти некристаллич. тела сглаживаются за счет растворения выступов и залечивания впадин. Заметные различия давления пара и р-римости имеют место лишь при достаточно малых r0 (для воды, напр., при r0 [ 0,1 мкм). Поэтому ур-ние Кельвина часто используется для характеристики состояния коллоидных систем и пористых тел и процессов в них.
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-18.jpg
Рис. 2. Перемещение жидкости на длину l в капилляре радиуса r; q - краевой угол.

Капиллярная пропитка. Понижение давления под вогнутыми менисками - одна из причин капиллярного перемещения жидкости в сторону менисков с меньшим радиусом кривизны. Частным случаем этого является пропитка пористых тел - самопроизвольное всасывание жидкостей в лиофильные поры и капилляры (рис. 2). Скорость v перемещения мениска в горизонтально расположенном капилляре (или в очень тонком вертикальном капилляре, когда влияние силы тяжести мало) определяется ур-нием Пуазёйля: [Пуазейля:]
Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 302_321-19.jpg
где l - длина участка впитавшейся жидкости, h - ее вязкость, Dp - перепад давления на участке l, равный капиллярному давлению мениска: Dp = — 2s12cos q/r. Если краевой угол q не зависит от скорости v, можно рассчитать кол-во впитавшейся жидкости за время t из соотношения:

l(t) = (rts12cos q/2h)l/2. (5)

Если q есть ф-ция v, то l и v связаны более сложными зависимостями. Ур-ния (4) и (5) используют для расчетов скорости пропитки при обработке древесины антисептиками, крашении тканей, нанесении катализаторов на пористые носители, выщелачивании и диффузионном извлечении ценных компонентов горных пород и др. Для ускорения пропитки часто используют ПАВ, улучшающие смачивание за счет уменьшения краевого угла q. Один из вариантов капиллярной пропитки - вытеснение из пористой среды одной жидкости другой, не смешивающейся с первой и лучше смачивающей поверхность пор. На этом основаны, напр., методы извлечения остаточной нефти из пластов водными р-рами ПАВ, методы ртутной порометрии. Капиллярное впитывание в поры р-ров и вытеснение из пор несмешивающихся жидкостей, сопровождающиеся адсорбцией и диффузией компонентов, рассматриваются физико-химической гидродинамикой. Помимо описанных равновесных состояний жидкости и ее движения в порах и капиллярах, к К. я. относят также равновесные состояния очень малых объемов жидкости, в частности тонких слоев и пленок. Эти К. я. часто наз. К. я. II рода. Для них характерны, напр., зависимость поверхностного натяжения жидкости от радиуса капель и линейное натяжение. К. я. впервые исследованы Леонардо да Винчи (1561), Б. Паскалем (17 в.) и Дж. Жюреном (18 в.) в опытах с капиллярными трубками. Теория К. я. развита в работах П. Лапласа (1806), Т. Юнга (1804), А. Ю. Давыдова (1851), Дж. У. Гиббса (1876), И. С. Громеки (1879, 1886). Начало развития теории К. я. II рода положено трудами Б. В. Дерягина и Л. М. Щербакова. Лит.: Адамсон А., Физическая химия поверхностей, пер. с англ., М., 1979; Хейфец Л. И., Неймарк А. В., Многофазные процессы в пористых средах, М., 1982; Аксельруд Г. А., Альтшулер М. А., Введение в капиллярно-химическую технологию, М., 1983. Н. В. Чураев.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 4245
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Alumabright Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$9.95
End Date: Saturday Mar-23-2019 6:25:44 PDT
Buy It Now for only: $9.95
|
WD 40 Electrical Contact Cleaner Spray Circuit Board Car Electronics Connection

$3.45
End Date: Friday Mar-29-2019 5:49:16 PDT
Buy It Now for only: $3.45
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE St

$7.96
End Date: Sunday Mar-24-2019 16:58:23 PDT
Buy It Now for only: $7.96
|
8 oz WD-40 Multi-Purpose Lubricant w/ Smart Straw - Spray Two Ways NEW 490026

$5.95
End Date: Monday Apr-1-2019 13:48:30 PDT
Buy It Now for only: $5.95
|
Robtec Assorted Steel Wool, Coarse, Medium, Fine (12-Pack)

$8.99
End Date: Friday Mar-22-2019 6:27:38 PDT
Buy It Now for only: $8.99
|
Magic Goo Gone Citrus Solvent 8 oz Bottle 2087 Removes Gum Grease and Tar

$23.08
End Date: Sunday Apr-7-2019 0:19:05 PDT
Buy It Now for only: $23.08
|
WD-40 Multi-Use Product One Gallon Lubricates hinges, wheels, pulleys, rollers,

$16.49
End Date: Friday Mar-22-2019 9:23:06 PDT
Buy It Now for only: $16.49
|
Pack of 3 WD-40 Multi-Use Product Multi Purpose Lubricant Smart Straw Spray 8 oz

$19.99
End Date: Monday Mar-25-2019 18:00:37 PDT
Buy It Now for only: $19.99
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
 Сборник задач по органической химии
Сборник задач по органической химии
В книге собраны задачи по всем разделам органической химии, для их решения требуются знания не только синтетических методов, но и основ ИК- и ЯМР-спектроскопии. В начале сборника помешены методические указания, помогающие студентам найти правильный подход к решению каждой конкретной многостадийной задачи, а также перечень реакций, наиболее часто использующихся в синтетической органической химии. В конце книги помещены ответы, облегчающие самостоятельную работу студентов, причем во многих случаях помимо оптимальных приводятся несколько вариантов решений.

Книга рассчитана на студентов и преподавателей химических факультетов университетов, а также других вузов химического профиля....

Цена:
230 руб

Р. С. Соколов Практические работы по химической технологии
Практические работы по химической технологии
Пособие обеспечивает практическую работу студентов на семинарских занятиях, их самостоятельную домашнюю работу над индивидуальными заданиями и выполнение лабораторного практикума. Состоит из трех разделов.
В первом разделе приводятся планы семинаров и освещается методика работы на них, во втором представлены тексты комплексных домашних заданий и указания по их выполнению, третий раздел представляет руководство по выполнению лабораторного практикума.

Предназначено для студентов химических и биолого-химических специальностей педагогических вузов....

Цена:
170 руб

Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс Справочник биохимика Data for Biochemical Research
Справочник биохимика
В книге ученых из Великобритании и Австралии собраны и систематизированы сведения, представляющие интерес практически для любой биохимической лаборатории, каждого биохимика, в какой бы области он ни специализировался. Она содержит данные о физико-химических и биологических свойствах биологически активных веществ, четко изложенные методические указания для проведения стандартных биохимических аналитических процедур.

Для специалистов в области биохимии, химии природных соединений, биоорганической и медицинской химии, молекулярной биологии, а также для студентов и аспирантов химических, биологических, медицинских вузов....

Цена:
1070 руб

 Физическая и коллоидная химия. Руководство к практическим занятиям
Физическая и коллоидная химия. Руководство к практическим занятиям
Учебное пособие предназначено для методического обеспечения практической работы студентов фармацевтических вузов и фармацевтических специальностей медицинских вузов, необходимой при изучении учебной дисциплины "Физическая и коллоидная химия"....

Цена:
774 руб

 Аналитическая химия
Аналитическая химия
Изложены теоретические основы и практическое применение наиболее распространенных химических, физико-химических и физических методов анализа неорганических и органических веществ и объектов. Рассмотрены все виды химического равновесия и его использование в качественном и количественном химических анализах. Приведены схемы анализа ионных смесей. Детально представлены основы атомно-эмиссионной, атомно-абсорбционной и молекулярной спектроскопии, потенциометрии, а также хроматографических методов. Особое внимание уделено месту и роли биологических и биохимических методов анализа.

Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины "Аналитическая химия" в соответствии с ФГОС СПО по группе специальностей 240000 "Химическая и биотехнологии". Для студентов учреждений среднего профессионального образования....

Цена:
1129 руб

 Общая и неорганическая химия
Общая и неорганическая химия
В пособии излагаются современные представления о строении вещества, периодичности свойств химических элементов и их соединений, химической связи, закономерностях протекания химических процессов, теории и свойствах растворов, поверхностных явлениях, дисперсных системах, комплексных и органических соединениях; рассмотрены основы электрохимии, окислительно-восстановительные реакции, коррозия и защита от коррозии, а также вопросы, связанные с идентификацией веществ. Дано систематическое описание свойств элементов и их соединений.

Предназначено для студентов нехимических специальностей и направлений подготовки....

Цена:
190 руб

В. А. Алексеенко, А. В. Суворинов, Е. В. Власова Металлы в окружающей среде. Оценка эколого-геохимических изменений. Сборник задач
Металлы в окружающей среде. Оценка эколого-геохимических изменений. Сборник задач
Представлены задачи по актуальной теме экологии и геохимии: эколого-геохимическим изменениям в биосфере и их оценке.

Для студентов, изучающих дисциплины "Химия окружающей среды", "Химические основы экологии", "Экологическая геохимия"....

Цена:
283 руб

Т. В. Мартынова, И. В. Артамонова, Е. Б. Годунов Химия. Учебник и практикум
Химия. Учебник и практикум
Учебник с лабораторным практикумом по курсу общей химии предназначен для студентов, обучающихся по всем специальностям и направлениям технических вузов. Лабораторной работе предшествуют теоретическая часть, контрольные вопросы, примеры решения типовых задач, 15 вариантов заданий и тесты для самоконтроля с ключами. В книге даны необходимые справочные материалы.
Содержание учебника соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования.

Для бакалавров, обучающихся по техническим направлениям и специальностям....

Цена:
1099 руб

Васильев Владимир Павлович Аналитическая химия. Книга 2. Физико-химические методы анализа
Аналитическая химия. Книга 2. Физико-химические методы анализа

Во второй книге изложены теоретические основы физико-химических (инструментальных) методов анализа: спектральных, электрохимических, хроматографических и др. Указаны возможности использования методов в химико-аналитических целях, области практического применения, их значение и ограничение, средства и методы оперативного аналитического контроля, применение тест-методов и сенсоров в анализе. В конце каждой главы приведены контрольные вопросы. Для студентов вузов, обучающихся по химико-технологическим специальностям. Может быть использован студентами энергетических, сельскохозяйственных, медицинских, металлургических, педагогических и других вузов, а также сотрудниками научно-исследовательских, заводских и экологических лабораторий, связанных с проведением химических анализов.

...

Цена:
259 руб

Васильев Владимир Павлович, Кочергина Людмила Александровна, Морозова Регина Павловна Аналитическая химия. Лабораторный практикум
Аналитическая химия. Лабораторный практикум

Практикум состоит из трех частей. Первая часть содержит общие сведения о технике безопасности и правилах работы в химической лаборатории, основных приемах работы с химической посудой и реактивами, проведении основных химико-аналитических операций и метрологии анализа. Вторая часть представляет собой описание 50 работ лабораторного практикума по химическим методам анализа. Третья часть посвящена физико-химическим методам анализа. Изложены основы и техника выполнения 75 работ с применением приборов отечественного производства. Для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки дипломированных специалистов химико-технологического профиля. Может быть использован студентами энергетических, сельскохозяйственных, медицинских, металлургических, педагогических и других вузов, а также сотрудниками заводских и экологических лабораторий.

...

Цена:
189 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования