Download
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
ФІЗИЧНА ХІМІЯ МІЖФАЗНИХ ЯВИЩ Поверхневі явища у конденсованих фазах PowerPoint Presentation
Download Presentation
ФІЗИЧНА ХІМІЯ МІЖФАЗНИХ ЯВИЩ Поверхневі явища у конденсованих фазах

ФІЗИЧНА ХІМІЯ МІЖФАЗНИХ ЯВИЩ Поверхневі явища у конденсованих фазах

306 Vues Download Presentation
Télécharger la présentation

ФІЗИЧНА ХІМІЯ МІЖФАЗНИХ ЯВИЩ Поверхневі явища у конденсованих фазах

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. ФІЗИЧНА ХІМІЯ МІЖФАЗНИХ ЯВИЩПоверхневі явища у конденсованих фазах

  2. Збільшення площі поверхні кулі при збільшенні радіусу rдо (r + dr) Збільшення об’єму кулі при збільшенні радіусу rдо (r + dr) Загальна зміна поверхневої енергії Робота стиснення (розширення) системи

  3. Загальна зміна поверхневої енергії Робота стиснення (розширення) системи Рівняння Юнга-Лапласа:

  4. Рівняння Юнга-Лапласа: Для несферичних тіл: Для циліндру радіуса r:r1 = r, r2 = ∞:

  5. Метод сталагмометрії При відриві краплини:

  6. Капілярне підняття рідини Капілярне підняття (а) та опущення (б) (R – радіус капіляра, r – радіус кривизни,  - кут змочування) При повному змочуванні  = 0 та cos  = 1 Для ртуті  = 465·10-3 Дж/м2 при 450 атм: входження у пори ~ 15 нм

  7. Збільшення тиску насиченої пари над рідиною Додатковий тиск на поверхню рідини веде до збільшення тиску насиченої пари над рідиною: Vm - мольний об'єм конденсованої фази У випадку випуклого меніску за рахунок кривизни поверхні виникає так званий “тиск Лапласа” згідно до рівняння Юнга-Лапласа: Рівняння Томсона (Кельвіна): pn – тиск насиченої пари над випуклою поверхнею Для плоскої поверхні r1= r2= ∞ і P = 0

  8. Рівняння Томсона (Кельвіна): При r= 10-6 м pn/p0 = 1,001 При r= 10-7м pn/p0 = 1,011 При r= 10-8м pn/p0 = 1,114 Підвищення тиску насиченої пари над малими краплинами призводить до агрегації рідини у великі краплі (атмосферні осади, перегонка) Для ввігнутих менісків рідин:

  9. Рівновага між поверхневим шаром та об'ємом для багатокомпонентної гомогенної конденсованої системи xi – мольна частка компонента в об'ємі; yi – мольна частка компонента в поверхневому шарі Хімічний потенціал у поверхневому шарі відрізняється від хімічного потенціалу в об'ємі на величину роботи утворення поверхні:

  10. Рівновага між поверхневим шаром та об'ємом для багатокомпонентної гомогенної конденсованої системи xi – мольна частка компонента в об'ємі; yi – мольна частка компонента в поверхневому шарі Міняємо знаки Вираз для поверхневої енергії гомогенної конденсованої фази

  11. Рівновага між поверхневим шаром та об'ємом для багатокомпонентної гомогенної конденсованої системи Двокомпонентна система з частинками, що не дуже відрізняються за розмірами (1 = 2 =  та A1 = A2 = A)

  12. Рівновага між поверхневим шаром та об'ємом для багатокомпонентної гомогенної конденсованої системи

  13. Рівновага між поверхневим шаром та об'ємом для багатокомпонентної гомогенної конденсованої системи

  14. Рівняння Жуховицького-Гугенгейма: y2 = x2  = 1 = 2 При 1 = 2K = 1 Залежність питомої поверхневої енергії від складу розчину (розплаву) Залежність складу поверхневогошару (у2) від складу об'єму (х2): 1 — ПАР; 2 — ПІР

  15. Рівняння Жуховицького-Гугенгейма: При 1> 2K > 1 (крива 1) При K >> 1 y2>x2при будь-яких співвідношеннях При 1< 2K < 1 (крива 2) При K << 1 y2<x2при будь-яких співвідношеннях Залежність питомої поверхневої енергії від складу розчину (розплаву) Залежність складу поверхневогошару (у2) від складу об'єму (х2): 1 — ПАР; 2 — ПІР

  16. Рівняння Жуховицького-Гугенгейма: При K << 1 При малих x2 Критерій Жуховицькогодля ПАР

  17. Рівняння для ПАР у розведених розчинах Рівняння Ленгмюра для адсорбції: Рівняння Шишковського для поверхневого натягу:

  18. Поверхнева енергія твердих тіл Для монокристалів  є анізотропною величиною Для кубічної гранецентрованої гратки: Для кубічної об’ємноцентрованої гратки:

  19. Грані кристалів: індекси Міллера

  20. Грані кристалів: індекси Міллера

  21. Принцип мінімуму вільної енергії Гіббса-Кюрі для монокристалів при i - поверхнева енергія i-ї грані, Si – її площина

  22. Теорема Вульфа hi - висота перпендикуляру, що опущений з центру кристалізації на i-ту грань монокристала Грані з малими значеннями i розташовані у безпосередній близькості до центрів кристалізації і отримують максимальний розвиток.

  23. Побудови рівноважних форм методом Вульфа 10= 250·10-3 Дж/м2 11= 225·10-3 Дж/м2 0 Повна поверхнева енергія кристалі площиною 1 м2 Грань (10): 4·1·250·10-3 = 1 Дж Грань (11): 4·1·225·10-3 = 0,9 Дж Рівноважна форма: 4·0,32·250·10-3 + 4·0,59·225·10-3= 0,851 Дж Конформації гіпотетичного двовимірного кристала

  24. Щільність упаковки атомів на поверхні (S) S/ max S/ max Структура Площина Структура Площина {110} {100} {111} {211} {210} {221} 1,000 0,707 0,409 0,578 0,316 0,236 {111} {100} {110} {210} {211} {221} 1,000 0,866 0,612 0,387 0,354 0,289 кубічна гране-центрована (к.г.ц.) кубічна об’ємно-центрована (к.о.ц.) Принцип Браве: рівноважними і максимально розвинутими повинні бути грані з максимальною ретикулярною щільністю