атягу, що діють по дотичній до поверхні розділу. Викривлення поверхні розділу веде до появи складової, спрямованої всередину обсягу однієї з контактуючих фаз. Для плоскої поверхні розділу (r =?) така складова відсутня і D p=0.
Висота підняття рідини в капілярній трубці h визначається зрівноважуванням лапласовского і гідростатічесого тисків:
Висота підйому (опускання) рівня рідини в капілярі буде дорівнює:
,
?- Щільність рідини
·?- Поверхневий натяг
· R - радіус сферичної форми меніска
Капілярний тиск можна розглядати як добавку, яка залежно від кривизни поверхні збільшує або зменшує внутрішнє молекулярне тиск в порівнянні з молекулярним тиском при наявності плоскій поверхні.
закон Лапласа.
З рівняння випливає, що фази, розділені викривленою поверхнею, можуть перебувати в рівновазі тільки при різних тисках всередині фаз.
· Для сфери
;
· Для циліндра
;
· У загальному випадку
,
де r1 і r2 - головні радіуси кривизни.
Отже: чим менше r, тим більше капілярний тиск? р.
При рівновазі лаплассовское тиск дорівнює гідростатичному тиску стовпа рідини висотою h:
,
· де?- Щільність рідини; ? о - щільність газової фази; g - прискорення вільного падіння; r - радіус меніска.
Щоб висоту капілярного підняття пов'язати з характеристикою змочування, радіус меніска необхідно виразити через кут змочування? і радіус капіляра r о. r о=r? cos?, тоді висоту капілярного підняття можна представити у вигляді формули Жюрена:
.
? За відсутності змочування? > 90?, Cos? <0, рівень рідини в капілярі опускається на величину h.
? При повному змочуванні? =0, cos? =1, в цьому випадку радіус меніска дорівнює радіусу капіляра.
Приклади капілярних явищ:
) Рідина не може витекти з капіляра під дією сили тяжіння;
2) рідини не переповнює капіляр, хоча висота капіляра менше h, визначеної за формулою Жюрена.
Роль капілярних явищ в природі і техніці величезна. Ними обумовлено проникнення рідини по тонким каналах в грунтах і рослинах, просочування паперу, тканин, поява вогкості в підвалах будівель. Водонепроникність тканин забезпечується їх гидрофобностью і, як наслідок, негативним капілярним підняттям
Рівняння двомірного стану речовини в адсорбційному шарі. Типи поверхневих плівок. Ізотерми двомірного тиску. Ваги Ленгмюра
Для дослідження будови адсорбційних шарів, утворених нерозчинними ПАР, Ленгмюром був сконструйований прилад (ваги Ленгмюра), що дозволяє з необхідною точністю виміряти двомірне тиск адсорбційних шарів нерозчинних ПАР. На поверхні плоскої кювети знаходиться легкий плаваючий бар'єр, з'єднаний з динамометром (вагами). Щоб запобігти міграції молекул ПАР з робочої області, зазор між вимірювальним приладом і стінками приладу перегороджують то...
