VII.3. Молекулярные взаимодействия в дисперсных системах

Существенная особенность дисперсионных межмолекулярных сил (см. гл. I) заключается в их аддитивности (по крайней мере, приближенной): взаимодействие двух объемов конденсированных фаз, разделенных зазором, является результатом суммирования притяжения всех отдельных молекул, составляющих эти объемы. Если ширина зазора заметно превосходит молекулярные расстояния и недисперсионные силы оказываются уже неощутимыми, то энергия взаимодействия U(А) практически целиком определяется дисперсионными силами. Поэтому роль дисперсионных взаимодействий особенно существенна в дисперсных системах, где каждая частица представляет собой микрообъем конденсированной фазы, размеры которого велики по сравнению с молекулярными. В этом случае уже на заметных расстояниях (бблыпих, чем молекулярные, но соизмеримых с размером самих частиц) может происходить частичная компенсация дисперсионных взаимодействий, т. е. частичное насыщение поверхностных сил. Это и отвечает возникновению сил притяжения между частицами дисперсной фазы.

Для двух частиц, разделенных тонким плоским зазором толщиной А, энергию притяжения на единицу площади зазора Umo\ описывают выражением (см. гл. 1.2)

U (A) = --A_ (VII.5)

где А = (3/4)яЬу0а2мя2 — константа Гамакера, определяемая числом молекул в единице объема взаимодействующих фаз п, поляризуемостью молекул ам и энергией ионизации hv0. Дифференцирование этого выражения по толщине зазора позволяет найти молекулярную составляющую расклинивающего давления, действующую между двумя конденсированными фазами, разделенными вакуумом:

*Umol _ A (VII.6)

Пто1

dA 6яА3

Отрицательный знак расклинивающего давления свидетельствует о стремлении фаз к сближению под действием сил межмолекулярного притяжения.

Выражения (VII.5) и (VII.6) справедливы и для свободной пленки конденсированной фазы, т. е. симметричной пленки, граничащей с обеих сторон с газовой фазой (точнее вакуумом). Однако следует за-

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию