Поверхностные явления. Поверхностное натяжение и поверхностная энергия

Поверхностные явле́ния -совокупность явлений, обусловленных особыми свойствами тонких слоёв вещества на границе соприкосновения фаз. К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряжённых фаз.

Поверхностные явления обусловлены тем, что в поверхностных слоях на межфазных границах вследствие различного состава и строения соприкасающихся фаз и соответственно из-за различия в связях поверхностных атомов и молекул со стороны разных фаз существует ненасыщенное поле межатомных, межмолекулярных сил. Вследствие этого атомы и молекулы в поверхностных слоях образуют особую структуру, а вещество принимает особое состояние, отличающееся от его состояния в объеме фаз различными свойствами. Поверхностные явления изучаются коллоидной химией.

Поверхностная энергия – энергия, необходимой для выполнения работы по увеличению площади поверхности на единицу.

Измеряется в Дж / м 2 или в эрг / см 2.

По физической сущности поверхностная энергия – это избыточная энергия поверхностного слоя на границе двух фаз, обусловленная разницей межмолекулярных взаимодействий в этих фазах.

Gs=Ns(gs-gv) где Gs- поверхностная энергия; Ns- число частиц на поверхности; gs- средняя энергия частицы находящейся на поверхности; gv- средняя энергия частицы находящейся в объеме фазы.

Поверхностное натяжение — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объём системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными. Поверхностное натяжение есть величина численно равная энергии Гиббса. Поверхностное натяжение может быть на границе газообразных, жидких и твёрдых тел. Обычно имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе «жидкость — газ». В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение правомерно также рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз. Поверхностное натяжение у различных жидк

остей колеблется в значительных пределах и зависит от природы жидкости и температуры(умешьшается с ростом температуры и увеличивается при взаимодействии молекул жидкостей)

50. Поверхностные явления. Поверхностно-активные и поверх-неактивные в-ва

Поверхностные явления (ПЯ) – процессы,происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое, и возникающие в результате взаимодействия сопряженных фаз, имеющих различный состав и строение.