34. Связь адгезии и смачивания. Вывод уравнения Дюпре-Юнга, его анализ.

Wадг= σ_тг+ σ_жг- σ_тж= σ_жгcos Θ+ σ_жг= σ_жг(1+cos Θ) разделим обе части на 2 σ_жг Wадг/2 σ_жг= = (1+cos Θ)/2; Wадг/Wког=1+cos Θ/2.

Проведем анализ уравнения: Θ=0° cos Θ=1 Wадг=Wког; Θ=180° cos Θ=-1 Wадг=0

35. Межфазное натяжение на границе между взаимно насыщенными жидкостями. Правило Антонова.

Для систем с 2-мя взаимнонасыщенными жидкостями соблюдается правило Антонова: σ₁₂= σ₁- σ_{2.-удельная} межфазная энергия σ₁₂ равна разности между поверхностными натяжениями более полярной σ₁ и менее полярной σ₂ жидкостей. Сопоставление правила Антонова и у-ния Дюпре: Wадг= σ₁+ σ_2- σ₁+ σ₂=Wког -разрыв всегда когезионный.

36. Адсорбция на границе раздела твердое тело-раствор. Обращение правила Траубе при адсорбции из водных и углеводородных растворов. Правило уравнивания полярностей Ребиндера.

Адсорбция на границе тв тело-раствор лежит в основе модификации поверхностей многих процессов очистки жидкостей от примесей.

Обращение правила Траубе: взаимодействие адсорбента и растворителя характеризуется теплотой смачивания(↑ теплоты смачивания ↓ адсорбции). Теплота смачивания из раствора Н₂О на угле 6 кал/см², а на силикате 400 кал/см². чем меньше растворимость вещества в данном растворителе, тем лучше идет адсорбция.

Вода-уголь Толуол-силикагель

А А

Масляная к-та уксусная кислота

Пропионовая кислота пропионовая к-та

Уксусная кислота масляная к-та

С С

Правило Ребиндера. Определяет условия выбора того или иного адсорбента и структуру поверхности или адсорбционного слоя. Заключается в том, что процесс адсорбции идет в сторону выравнивания полярностей фаз, и тем сильнее, чем больше первоначальная разница полярностей. Полярность можно характеризовать диэлектрической постоянной:

В Е_А< Е_Б< Е_В; Е_А>Е_Б>Е_В σ↓ F^S↓

А Б улогь)+вода→(пав) уголь ) +вода - гидрофилизация поверхности угля.

Силикагель)+толуол→(пав) силикагель) +толуол -гидрофобизация

поверхности угля.

37. Ионная адсорбция. Влияние радиуса и валентности иона на величину адсорбции.

Влияние радиуса ионов. При одинаковых валентностях, максимальная адсорбцию проявляют ионы большего радиуса. Причина: большая поляризуемость этих ионов и их меньшая градация. Лиотропные ряды ионов -ряды ионов, составленные в порядке уменьшения их способности связывать среду: ряды щелочных Ме: Li⁺<Na⁺<K⁺<Rb⁺<Cs⁺

Ряды редкоземельный Ме: Mg²⁺<Ca²⁺<SR²⁺<Ba²⁺. Ряд анионов Hal: Cl^-<Br^-<NO₃ ^-<I^-

Влияние валентности ионов: адсорбционная способность сильно зависит от валентности иона. Зависимость прямая. K⁺<Ca²⁺<Al³⁺<Th⁴⁺