Это соотношение вытекает также из сформулированного Гиббсом условия минимума свободной поверхностной энергии равновесного кристалла:

53Г = 5]Г<*Л. =0.

В соответствии с соотношением Кюри — Вульфа и условием Гиббса грани, несущие наименьшую энергию, наиболее близко расположены к центру кристалла и имеют наибольшую площадь (рис. 1-30); более удаленные грани имеют большую поверхностную энергию и оказываются менее развитыми.

Уравнение Томсона (Кельвина) является теоретической основой описания такого широко распространенного явления, как капиллярная конденсация, а также процессов образования зародышей новой фазы (см. гл. VI.5.1) и изотермической перегонки вещества (см. гл. VII.8).

Явление капиллярной конденсации состоит в том, что конденсация пара в тонких капиллярных порах твердых адсорбентов происходит при давлениях меньших, чем давление насыщенного пара над плоской поверхностью жидкости (при условии смачивания конденсатом поверхности адсорбента). В соответствии с законом Томсона (Кельвина) чем тоньше поры адсорбента, тем при меньшем давлении происходит конденсация. Это используется, в частности, при рекуперации (возвращение в производство) летучих растворителей в технологических процессах, а также для анализа геометрии порового пространства сорбента и др.

Рис. 1-30. Равновесная форма кристалла

1.6. Методы определения поверхностного натяжения жидкостей и удельной свободной поверхностной энергии твердых тел

Основная характеристика свойств поверхности раздела фаз — удельная свободная поверхностная энергия и численно равная ей величина поверхностного натяжения а — может быть сравнительно легко и с большой точностью определена для легкоподвижных границ раздела фаз жидкость — газ и жидкость — жидкость. Существует большое число детально разработанных методов определения по-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию