Коллоидная химия

При рассмотрении искривленных границ между фазами различные разделяющие поверхности перестают быть эквивалентными друг другу. В данном случае нас интересует не только величина а, но, как видно из уравнения Лапласа, и радиус кривизны разделяющей поверхности г, который зависит от выбора ее расположения. Положение разделяющей поверхности, эквивалентное реальному поверхностному слою как по величине а, так и по координате ее «приложения», было введено Гиббсом как «поверхность натяжения». При больших радиусах кривизны поверхности, с учетом малой толщины поверхности разрыва, различием в радиусах поверхности натяжения и других возможных разделяющих поверхностей (например эквимолекулярной поверхности, см. гл. II), как правило, можно пренебречь.

Закон Лапласа является основным в теории капиллярности. В общем случае (для несферических поверхностей) он может быть записан в виде

где гх и г2 — главные радиусы кривизны поверхности.

В простейшем случае сферической поверхности (пузырек или капля жидкости в невесомости) оба главных радиуса кривизны одинаковы и постоянны вдоль всей поверхности. Для малых капель и пузырьков форма, близкая к сферической, сохраняется и в поле силы тяжести; это справедливо при соблюдении условия ра = 2а/г» » г (p' - p")g> т. е. ? « а: = 2сг/(р' — p")g, где р' и р" — плотности жидкой фазы и газа соответственно; g — ускорение силы тяжести; величина а — капиллярная постоянная.

Если данное условие не соблюдается, то форма поверхности отклоняется от сферической. При этом капля остается симметричной относительно вертикальной оси, т. е. имеет форму тела вращения. Капиллярное давление в такой капле (пузырьке) меняется с высотой: перепаду высот Az отвечает разность капиллярных давлений Ара, равная

Как известно из аналитической геометрии, главные радиусы кривизны поверхности вращения лежат в той же плоскости, что и ось вращения Oz (например, в плоскости xOz на рис. 1.27). Они связаны с формой сечения поверхности тела вращения плоскостью xOz соотношениями

Заменяя в уравнении Лапласа главные радиусы кривизны этими выражениями и учитывая зависимость капиллярного давления от вертикальной координаты z, получа-

Решение химии - помощь онлайн
Быстро и качественно решим ваши задачи по химии. Консультируем в том числе онлайн.

Современная квантовая химия
В книге рассказано об основных достижениях квантовой химии.

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию

Главная страница сайта	Услуги решения задач по химии
Лекции по химии	Учебник - аналитическая химия