Главная -> Словарь

Молекулярного сцепления

Молекулярная теория трения была предложена Дезагюлье более 100 лет назад, а развитие получила только в XX в. в трудах Гарди, Томлинсона, Де-рягина и других ученых . Наибольший вклад в разработку этой теории внес Б. В. Дерягин. В соответствии с его теорией «трение в случае гладких поверхностей вызывается молекулярной шероховатостью, т. е. силами отталкивания электронных оболочек контактирующих тел, а силы прилипания, или молекулярного притяжения, должны рассматриваться как поправки, объясняющие отклонения от закона Амонтона». Формула, удовлетворительно подтверждающая эту теорию, имеет вид

Здесь же следует сказать несколько слов о работах Далъвиц-Вегенера! . Обсуждая цифры молекулярного сцепления металла подшипника и масла^ авторы выводят цифры 100000 ат и 300—400 от. В слое смазывающего вещеетЫ часть давления сцепления К превращается в давление смачивания Ki вследстврё молекулярного притяжения. Величина этого превращения может быть выведена из соотношения Ki: К = cos в, где в есть краевой угол смазки, как известно, зависящий от природы смачиваемого металла. Поэтому всегда можно подобрать смазку, наиболее подходящую к данному металлу. Если желательно повысить вязкость смазки, то доляша быть повышена сфера действия молекул . Так

Измельчением называют процесс деления твердого тела на части, при котором путем приложения внешних сил преодолеваются силы молекулярного притяжения в измельчаемом твердом теле и образуются новые поверхности.

Поверхностная теория, предложенная Риттингером, исходит из того, что при измельчении работа расходуется на преодоление сил молекулярного притяжения по поверхностям разрушения материала, т. е. по вновь образующимся при измельчении поверхностям. Отсюда следует, что работа, необходимая для измельчения, пропорциональна вновь образующейся поверхности измельчаемого материала.

В основе современной теории устойчивости и коагуляции дисперсной системы, учитывающей силы молекулярного притяжения и электростатического отталкивания,лежат представления,разработанные Б.В. Дерягиным и Л. Д. Ландау .

При /4=0 сольватация также равна нулю. В частности, это имеет место для любой границы раздела внутри фазы. Введение указанной терминологии согласуется с развитыми Дерягиным представлениями о сольватации пограничных слоев жидкости, а также со взглядами П. А. Ребиндера и других авторов. Положительное расклинивающее давление препят-,ствует сближению поверхностей , но наряду с этим существует отрицательное расклинивающее давление, которое представляет собой силы молекулярного притяжения поверхностей, лишенных сольватной оболочки .

Особенности поляризации в полярных средах связаны с диффузно-стью двойного слоя, проявляющейся даже при дипольнои структуре межфазной границы, индуцирующей вторичные диффузные слои в глубине обеих фаз. Учет поляризационных сил особенно важен при построении физической картины электрокоагуляции, в технологии разделения систем с полярными средами, в том числе и очистки природных и сточных вод. Устойчивость дисперсной системы в электрическом поле зависит от знака и величины суммарной энергии взаимодействия, обусловленной энергией молекулярного притяжения, ионно-электростатической энергией отталкивания и энергией диполь-дипольного притяжения '.

Все физико-механические свойства таких систем обусловлены тем, что сложные структурные единицы разделены прослойками неструктурированной жидкости, через которые действуют силы молекулярного притяжения, резко ослабленные расстоянием.

сорбированного слоя вокруг частиц приводит при их столкновении к коагуляции. При сближении две одинаково заряженные частицы испытывают одновременно действие двух противоположных сил: молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем, в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой растворителя, добавляемого в систему.

Согласно взглядам, изложенным в работе , низкомолекулярные парафиновые углеводороды растворяют адсорбированные на поверхности асфаль-тенов смолистые и ароматические углеводороды. По Б. В. Деря-гину , при разбавлении дисперсионной среды парафиновыми углеводородами сольватная оболочка сжимается, что также приводит к снижению толщины адсорбированного слоя вокруг частиц и при их столкновении — к коагуляции. При сближении две одноименно заряженные частицы испытывают одновременно действие двух противоположных сил: молекулярного притяжения и электростатических сил отталкивания. Устойчивость коллоидных систем.. в том числе и нефтяных остатков, зависит от соотношения этих сил, изменение которых достигается природой сольвента, добавляемого в коллоидную систему. Введение в систему ароматических углеводородов, склонных к адсорбции на поверхности асфальтенов, способствует повышению толщины сольватных оболочек, что приводит к возрастанию расклинивающего эффекта и предохраняет частицы от слипания.

Предположение, что смолы адсорбируются поверхностью кристаллов парафинов, в результате чего происходит стабилизация дисперсной фазы адсорбционными слоями, не может считаться приемлемым. Хотя адсорбционная теория действия поверхностно-активных веществ может объяснять основные явления, наблюдающиеся в парафинистых нефтепродуктах, тем не менее предполагать, что адсорбция смол происходит на гранях кристаллов парафина, не приходится; это может быть только на ребрах кристаллов, где поле молекулярного притяжения имеет максимальную интенсивность. Все это в достаточной мере подтверждается описанными выше опытами кристаллизации парафинов из раствора масла в пропане в присутствии асфальтенов несмотря на то, что масла содержали, помимо асфальтенов, также и смолы, последние при охлаждении раствора не препятствовали росту кристаллов и собиранию их в друзы. Однако, изложенные выше на-

Трение как сопротивление сдвигу тонких поверхностных слоев рассмотрено в работе Г. Н. Епифанова . Им сделана попытка с единой точки зрения объяснить взаимодействие твердых поверхностей при трении, считая, что оно складывается из молекулярного сцепления поверхностей, зацепления поверхностных неровностей и внедрения элементов одной поверхности в другую. Предполагается, что все эти взаимодействия приводят к сдвигу тонких поверхностных слоев твердых тел, а сила трения и есть сопротивление материала сдвигу. Эти теоретические предпосылки приводят к двучленному закону трения

Цисман указал, что молекулы всех этих веществ состоят из гибких линейных цепочек атомов и что последние сравнительно слабо связаны силами молекулярного сцепления. Этим как раз и объясняется, почему вязкость с температурой изменяется нерезко. Наилучшую вязкостно-температурную характеристику имеют алкилированные силикаты; если в молекуле синтетического смазочного масла увеличивается количество разветвленных цепей или циклических групп или если удлиняется боковая ветвь, то это неблагоприятно сказывается на качестве масла.

Цисман указал, что молекулы всех этих веществ состоят из гибких линейных цепочек атомов и что последние сравнительно слабо связаны силами молекулярного сцепления. Этим как раз и объясняется, почему вязкость с температурой изменяется нерезко. Наилучшую вязкостно-температурную характеристику имеют алкилированные силикаты; если в молекуле синтетического смазочного масла увеличивается количество разветвленных цепей или циклических групп или если удлиняется боковая ветвь, то это неблагоприятно сказывается на качестве масла.

Здесь же следует сказать несколько слов о работах Далъвиц-Вегенера! . Обсуждая цифры молекулярного сцепления металла подшипника и масла^ авторы выводят цифры 100000 ат и 300—400 от. В слое смазывающего вещеетЫ часть давления сцепления К превращается в давление смачивания Ki вследстврё молекулярного притяжения. Величина этого превращения может быть выведена из соотношения Ki: К = cos в, где в есть краевой угол смазки, как известно, зависящий от природы смачиваемого металла. Поэтому всегда можно подобрать смазку, наиболее подходящую к данному металлу. Если желательно повысить вязкость смазки, то доляша быть повышена сфера действия молекул . Так

К первым относится ряд полярных растворителей: спирты, кетоны, галоидалкилы. Наилучшими из них являются изопропи-ловый спирт, метилэтилкетон и особенно метилизобутилкетон и хлористый метилен. Эффективность этих растворителей не случайна, так как они легко растворяют жидкие углеводороды и способствуют преодолению сил молекулярного сцепления углеводородов с длинными н-парафиновыми цепями с другими углеводородами масла.

Чем лучше обраоотаны поверхности, тем меньше затрачивается усилий на их перемещение. Но это происходит только до определенного предела обработки. Если взять две одинаковые отполированные пластины, наложить одну на другую, то оказывается, что для их сдвига также нужно затратить большие усилия. В этом случае между пластинами действуют силы молекулярного сцепления.

При повышении температуры ускоряется движение молекул, силы молекулярного сцепления понижаются и активность адсорбентов становится меньше. Так, активность активированного угля при повышении температуры с 20 до 120° уменьшается в 2 раза. Это свойство используется для отделения отгонкой от адсорбента поглощенных им веществ.

Важнейшие механические свойства битумов связаны с их структурой и действующими в них силами молекулярного сцепления.

хранить упруго-вязкие свойства при низких температурах; силу внутреннего молекулярного сцепления , определяющую прочность битума; способность, сцепления битумов с поверхностью каменного материала.

АДГЕЗИЯ — прилипание, образование на поверхности твердого или жидкого тела тонкого слоя соприкасающихся с ней газа или жидкости. А. вызывается силами молекулярного сцепления.

Причиной вязкости являются межмолекулярные силы сцепления. Изучение характера движения жидкости в стеклянной трубке или между двумя пластинками, из которых одна неподвижна, а другая движется, показало, что тончайшая пленка жидкости, в результате того, что сила ее молекулярного сцепления со стеклом превышает силу сцепления между молекулами жидкости, как бы пристает к поверхности трубки и становится неподвижной. Если мы теперь мысленно представим остальной объем жидкости между пластинками в виде отдельных тончайших слоев , то окажется, что они будут двигаться с различными скоростями. Чем дальше будут находиться эти слои от неподвижной пластинки или стенок трубки, тем скорость будет больше. Следовательно, движение отдельных слоев жидкости относительно друг друга, в результате воздействия молекулярных сил сцепления, будет как бы тормозиться. Сила этого торможения или сопротивления и называется внутренним трением. Величину этой силы можно найти из соотношения:

Рассмотрим реакцию газообразных веществ в присутствии твердого катализатора. Поверхность раздела между твердым телом и газом характеризуется некоторым запасом поверхностной энергии, обусловленным наличием сил молекулярного сцепления. Силы сцепления молекул, находящихся на поверхности твердого тела,