якщо крива симетрична, рівняння (45) стають тотожними. Тому два рівняння (45) еквівалентні одному незалежному рівнянню. Вибираючи перше з цих рівнянь і виключаючи , одержимо
(46)
звідки (Див. (41))
(47)
Положення критичної точки і кривих (43) і (47) схематично зображено на рис.12.
В
4. Фазовий перехід змочування і ПРЕДСМАЧІВАНІЯ У бінарній системі (МЕТАНОЛ-гептан)
Фазові переходи розшаровування в бінарних рідких сумішах з обмеженою розчинністю супроводжуються виникненням поверхневих фаз і поверхневими фазовими переходами. Поблизу критичної температури змішання поверхневий натяг між рідкими фазами О± і ОІ прагне до нуля і з'являються умови
для поверхневих переходів, зокрема, стає можливим утворення змочувального шару однієї з фаз, наприклад фази ОІ, макроскопічної товщини на міжфазної поверхні О±Оі, якщо виконується умова для міжфазних натягів, де Оі - парова або тверда фаза (стінки кювети). Окремим випадком є ​​переходи Канна між змочуванням і несмачіванія міжфазної поверхні О±Оі фазою ОІ, коли змочуюча фаза стійка в обсязі (перехід повного змочування) або коли бінарна система однорідна і одна з фаз (наприклад, ОІ) тільки зароджується (перехід предсмачіванія). На фазовій діаграмі (рис.13) область переходів повного змочування знаходиться на відрізку DB кривої співіснування (KC). <В
Рис.13. Фазова діаграма бінарної системи з лінією переходів предсмачіванія: ADBC ​​ - крива співіснування для об'ємних фаз,
DF - лінія переходу предсмачіванія,
1 і 2 - лінії великої і малої адсорбції відповідно,
Т з - критична температура змішування в обсязі,
Т П‰ - температура переходу повного змочування,
Т SC - поверхнева критична температура.
Лінія фазових переходів предсмачіванія, званих також переходами тонкий - товстий шар, зображується відрізком DF, при перетині її системою справа наліво товстий шар зароджується фази ОІ змінює структуру і стає тонким. Експериментально було виявлено кілька бінарних систем, але довгий час не вдавалося експериментально підтвердити існування переходу предсмачіванія, зараз вже є кілька робіт на цю тему. Розглянемо перехід повного змочування в системі метанол-гептан на кордоні зі стінкою кювети. Був розроблений метод виявлення переходу предсмачіванія на цій міжфазній межі, що дозволяло визначити розташування лінії переходів предсмачіванія щодо KC.
Вимірювання проводились методом граничного кута на модифікованому рефрактометрі Пульфріха у вертикальної стінки кювети (рис.14). Бінарна система метанол-гептан критичної концентрації містилася в запаяну циліндричну кювету з молібденового скла діаметром ~ 4см. Торцеві вікна - поліровані оптичні пластинки товщиною 1,5 мм. - Виготовлялися з того ж скла і припаювалися до торців циліндра. Кювети заповнювалася на Вѕ об'єму. До плоскому торцевому вікна кювети з допомогою імерсійною рідини прикріплювався вимірювальний скляний кубик. <В
Рис.14. Пристрій для вимірювання пристінкових значень показника заломлення: 1 - циліндрична кювету з скла, 2 - бінарна суміш, 3 - вимірювальний кубик з показником заломлення N, 4 - світловий промінь, 5 'і 5 "- промені, що виходять з верхньої і нижньої фази відповідно. br/>
Світловий промінь від натрієвої лампи (О» = 589,9 нм) падає в кювету вертикально вздовж вікна, проходить через верхню і нижню фази, заломлюючись на кордоні з кубиком під відповідними граничними кутами. Заломлені промені виходять з кубика через нижню горизонтальну грань. Тут промінь потрапляє в зорову трубу рефрактометра, кут виходу променя визна еляется по лімбу приладу. Відлік нульового кута виробляється з відбиття від зовнішньої вертикальної грані кубика з використанням автоколлимационной системи приладу. Кювета з бінарної сумішшю поміщається в масивний латунний блок, по якому циркулює вода з термостата. Блок зміцнюється на місці кювети в рефрактометрі. Заломлені промені виходять з кубика під кутами П† i і спостерігаються у вигляді яскравих ліній в полі зору окуляра. p> Показники заломлення відповідних фаз визначалися за формулою, де N - показник заломлення вимірювального кубика.
Вимірювання проводилися при двох температурних режимах. При режимі 1 здійснювалося ступеневу нагрівання зразка від 20 про С до критичної температури (Т з = 52,9 про С). При кожній температурі зразок тривало термостатувати, після цього суміш перемішувалася шляхом струшування, і потім вимірювався показник заломлення. Наступне вимір проводилося при більшій температурі. При режимі 2 зразок попередньо нагрівався до температури вище критичної, перемішувався до однорідного стану і потім ступінчастим чином охолоджувався з термостатуванням в точках спостереження. У режимі 2 струшування перед вимірюв...
