Понятие адгезии и когезии. Адсорбция и хемосорбция

Адгезия – прилипание. Слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел.

Адгезия характеризует связь между двумя телами: для нарушения этой связи необходимо внешнее усилие. Одним из контактирующих тел может быть твердая поверхность, а в качестве другого – могут быть жидкость, твердые частицы или пленки. В связи с этим различают адгезию жидкости, пленок и частиц (рис 1).

Рис. 1. Виды адгезии

Отличительной особенностью всех вариантов адгезии является связь между телами и размер (форма) площади контакта.

Основание при адгезии пленок называется субстратом.

Прилипшую пленку называют адгезивом.

Можно выделить несколько причин возникновения адгезии:

· Физическая (за счет неровностей и микрошероховатости субстрата и адгезива);

· Межмолекулярная (за счет сил Ван-дер-Ваальса);

· Химическое взаимодействие.

Адгезия за счет химической связи может усилиться настолько, что будет превосходить когезию.

Адгезия – самослипание. При контакте двух объемов одного полимера.

Когезия (сцепление) – молекулярное взаимодействие (атомов, ионов) частей одного и того же физического твердого или жидкого теля, приводящее к объединению этих частиц в единое тело с наибольшей прочностью и определяющее совокупность его физических и физико-механических свойств.

Разрушение ИСК как правило происходит по трем причинам:

1. Слабая адгезия;

2.Низкая когезия;

3. Заполнитель обладает недостаточно высокими (ниже требуемых) прочностными характеристиками.

Адсорбция – поглощение вещества из газообразной среды или раствора поверхностным слоем жидкости или твердого тела.

Вещество, на поверхности которого происходит адсорбция, называется адсорбентом, а поглощаемое вещество – адсорбатом.

Адсорбат адсорбируется на поверхности адсорбента. Обратный переход вещество из поверхностного слоя в объемную фазу называют десорбцией.

Хемосорбция - химическое взаимодействие поглощаемого вещества поглотителем (адсорбата с адсорбентом).

Большое значение при взаимодействие компонентов имеют адсорбция. представляющая собой самопроизвольное концентрирование и уплотнения вещества на поверхности раздела фаз, и абсорбция с поглощением вещества всем объемом при проникание молекул внутрь твердого тела. Адсорбция и абсорбция, именуемые общим термином "сорбция", могут протекать одновременно и являются проявлением поверхностной энергии. Адсорбция обычно протекает одновременно с диффузным процессом, т.е. самопроизвольным перемещением молекул в объеме жидкой среды или в поверхностных слоях. Скорость диффузии тем меньше, а, следовательно, период времени движения свободных молекул к поверхности твердого вещества (адсорбента) тем больше, чем крупнее частицы в растворе. Адсорбция может сопровождаться химической реакцией на поверхности адсорбента, которая называется хемосорбцией.

Диффузией называется процесс перемещения атомов в веществе под действием теплового движения в направление убывания его концентрации. В результате диффузии внутри вещества происходит выравнивание концентрации компонентов. В зависимости от того, происходит диффузия под действием градиента температуры или под действием внешней силы, говорят о термодиффузии, электродиффузии и других процессах.

Диффузия имеет большое практическое значение. Она определяет скорость многих физико-химических процессов: адсорбции, десорбции, растворения и.т.д. Она оказывает влияние на физические процессы происходящие в твердых телах при кристаллизации, рекристаллизации, плавлении, фазовых превращениях, деформации, высокотемпературной ползучести, цементации и.т.д. Сорбционная влажность - способность материала поглощать пары воды из окружающего воздуха.