Коллоидная химия | страница 41



Работа адгезии

- это работа обратимого разрыва адгезионной связи, отнесенная к единице площади,
.

Полная работа адгезии, приходящаяся на всю площадь S контакта тел, равна:

Возможны три случая адгезии.

1. Адгезия между двумя жидкостями.

Предположим, что две жидкости 1 и 3 соприкасаются ДРУГ с другом и находятся в среде 2. Мысленно отделим их Друг от друга (рис. 5.2 ). Тогда образуются две поверхности: жидкости 1 с поверхностным натяжением

, жидкости 3 с поверхностным натяжением
, а поверхность раздела с поверхностным натяжением
исчезнет.

Работа адгезии будет равна:

Это уравнение впервые вывел Дюпре. Из уравнения Дюпре следует, что работа адгезии тем больше, чем больше поверхностные натяжения исходных компонентов и чем меньше конечное межфазное натяжение.

2. Адгезия между жидкостью и твердым телом.

Предположим, что на поверхности твердого тела 3 находится капля жидкости 1 в среде 2. Работу адгезии по уравнению (5.9) вычислить нельзя, так как поверхностные натяжения и обычно неизвестны. Однако эти величины можно исключить из уравнения Дюпре, воспользовавшись уравнением (5.7). Тогда

3. Адгезия между твердыми телами.

Работу адгезии в этом случае невозможно вычислить с помощью уравнений (5.9) и (5.10), так как поверхностное натяжение на границе "твердое тело - воздух" обычно неизвестно. Для объяснения адгезии твердого тела к твердому телу был предложен ряд теорий, применимых к различным частным случаям, однако универсальной теории до сих пор не существует.

Работу адгезии определяют экспериментально при непосредственном разрушении соединения или косвенными методами.

2.5.11.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РАССМОТРЕННЫХ ЯВЛЕНИЙ

Адсорбция на границе "твердое тело - жидкость" имеет огромное практическое значение. Она лежит в основе:

• гетерогенного катализа;

• хроматографии;

• крашения;

• стирки;

• процессов извлечения примесей и очистки жидкостей;

• разрушения дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой;

• промышленного производства пищевых продуктов (очистки этанола, осветления пива и вина и т.д., а также домашнего производства пищи).

Для осветления бульонов и отваров используется сырой яичный белок. В горячем бульоне он "свертывается", образуя твердую пористую массу, на которой адсорбируются вещества, придающие бульону мутность.

Следует отметить, что наши вкусовые ощущения связаны с адсорбцией веществ на определенных участках языка. Большое практическое значение имеет смачивание:

• в текстильной технологии хорошее смачивание волокна и тканей является условием качественного крашения, отбеливания, стирки и т.д.;