Đang tải... (xem toàn văn)
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
1 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT NĂNG LƯỢNG ( dư ) BỀ MẶT ? Thế năng của các phần tử trên bề mặt 2 pha 2 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT NĂNG LƯỢNG ( dư ) BỀ MẶT Bản chất 2 pha tiếp xúc Diện tích bề mặt tiếp xúc 2 pha Nhiệt độ Sức căng bề mặt 3 SỨC CĂNG BỀ MẶT Năng lượng cần CUNG vào để diện tích bề mặt khảo sát tăng lên một đơn vị dấu (+), J.m -2 Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài N.m -1 Bản chất 2 pha tiếp xúc Nhiệt độ CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT dSdESE bmmatbe ⋅=⋅= δδ δ 4 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT SỨC CĂNG BỀ MẶT Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng SCBM giảm V – thể tích mol của chất lỏng; T c nhiệt độ tới hạn 1 3/2 .1,2 )6( − ≈ ⋅−−=⋅ Kergk kTTV c δ 5 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT RẮN L KHÍ Bề mặt R-K Bề mặt L-K Diện tích các bề mặt ?? 6 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L-K Diện tích các bề mặt ?? 7 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L Bề mặt R-L-K Bề mặt R-L-K Diện tích các bề mặt ?? 8 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L Bề mặt R-L-K Diện tích các bề mặt ?? 9 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Các sức căng bề mặt phân chia pha ?? kr− δ kl− δ lr− δ 10 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT kr− δ kl− δ lr− δ Bản chất hiện tượng: Thay thế một phần bề mặt phân chia pha rắn-khí bằng bề mặt phân chia pha rắn-lỏng để làm giảm năng lượng hệ [...]... chất hai pha tiếp xúc và tính chất bề măt tiếp xúc quyết định chất, khả năng, mức độ hấp phụ 28 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Bề mặt lỏng – khí → ? Bề mặt rắn – khí → ? Bề mặt rắn – lỏng → ? Pha = một chất ≠ Pha = dung dịch ?? 29 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Bề mặt lỏng – khí → bề mặt lỏng Bề mặt rắn – khí → bề mặt rắn Bề mặt rắn – lỏng → bề mặt rắn Pha = một chất ≠ hấp phụ 1...CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT δ l −k δ r −k Năng lượng hệ giảm δ r −l Quá trình dính ướt tỏa nhiệt Nhiệt dính ướt < 0 Nhiệt dính ướt riêng ?? 11 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT δ r −k δ l −k θ δ r −l Góc dính ướt ?? 12 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT δ r −k δ l −k θ δ r −l Ðộ dính ướt ?? δ r − k − δ r −l cos θ = δ l −k 13 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH... r,h h 17 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Bản chất hiện tượng cột lỏng hạ thấp: Thay thế một phần bề mặt phân chia pha rắn-lỏng bằng bề mặt phân chia pha rắn-khí để làm giảm năng lượng hệ h 18 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ cân bằng KHÁC NHAU β α r Pα Pβ Pα − Pβ 2δ = r 19 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO... Không có góc dính ướt 14 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT δ r − k − δ r −l δ l −k < 1 Tính được góc dính ướt θ 15 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT θ1 > θ 2 ⇒ ?? cos θ1 > cos θ 2 ⇒ ?? qdinh uot riêng 1 > qdinh uot riêng 2 ⇒ ?? 16 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Bản chất hiện tượng cột lỏng dâng cao : Thay thế một phần bề mặt phân chia pha rắn-khí bằng bề mặt phân chia pha rắn-lỏng... = một chất ≠ hấp phụ 1 chất Pha = dung dịch hấp phụ nhiều chất 30 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ BỀ MẶT LỎNG - KHÍ Xét pha khí của hệ 31 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ BỀ MẶT KHÍ ( - lỏng ) Khí NGUYÊN CHẤT → hấp phụ, phương trình hấp phụ đẳng nhiệt – Gibbs, Langmuir 32 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ BỀ MẶT KHÍ ( - lỏng ) Khí NGUYÊN CHẤT → hấp phụ, phương trình hấp phụ... của chính nó trong lòng pha 26 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Có bề mặt Có hiện tượng hấp phụ (+, -) (bề mặt) (ai) cái gì hấp phụ, (ai) cái gì bị hấp phụ ? hấp phụ từ đâu, đến đâu, mức độ thế nào ? động lực, giới hạn của quá trình hấp phụ ? Nhiệt hấp phụ !! Hấp phụ vật lý, hóa học 27 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Bề mặt rắn ≠ Bề mặt lỏng (một chất) Bề mặt (nước đá – không khí) ≠ (nước... tử xanh (có xu hướng) rời xa bề mặt đi vào trong lòng pha xanh Các phần tử hồng (có xu hướng từ trong lòng pha hồng ) đi tới gần bề mặt pha 24 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Các phần tử xanh hấp phụ âm (ít đề cập) Các phần tử hồng hấp phụ dương (hấp phụ) lên bề mặt phân chia hai pha 25 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Hấp phụ = một chất có nồng độ trên bề mặt phân chia pha KHÁC VỚI... suất tác dụng lên bề mặt phân chia pha có giá trị KHÁC α r1 r2 Pα R ⋅ T ⋅ ln Pα Pα , phang µα − µα , phang 1 1 = δ ⋅V ⋅ + r r 1 2 1 1 = δ ⋅V ⋅ + r r 1 2 22 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT NĂNG LƯỢNG ( dư ) BỀ MẶT ? Thế năng của các phần tử trên bề mặt 2 pha (lực tác dụng từ 2 pha lên phần tử trên bề mặt tiếp xúc 2 pha đó khác nhau 23 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ Các phần tử xanh... ns f ∂δ Γ= = − ⋅ ∂f s RT p ≈ − RT T ∂δ ⋅ ∂p T 33 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ BỀ MẶT KHÍ ( - lỏng ) Khí NGUYÊN CHẤT → hấp phụ, phương trình hấp phụ đẳng nhiệt Langmuir k 2 ⋅ k1 ⋅ p ns Γ= = 1 + k ⋅ p s 1 T p → 0 ?? p → ∞ ?? 34 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ BỀ MẶT KHÍ ( - lỏng ) Khí HỖN HỢP A+B → hấp phụ cạnh tranh, phương trình hấp phụ... tác dụng lên bề mặt phân chia pha có giá trị KHÁC α Pα , r α r Pα , r → ∞ Thể tích mol riêng phần R ⋅ T ⋅ ln Pα , r Pα , r →∞ µr − µr →∞ 2 δ ⋅V = r 2 δ ⋅V = r 20 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO DẪN Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ cân bằng KHÁC NHAU α β r1 r2 Pα Pβ Pα − Pβ 1 1 = δ ⋅ + r r 2 1 21 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG MAO DẪN . tích các bề mặt ?? 7 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L Bề mặt R-L-K Bề mặt R-L-K Diện tích các bề mặt ?? 8 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề. 1 3/2 .1,2 )6( − ≈ ⋅−−=⋅ Kergk kTTV c δ 5 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT RẮN L KHÍ Bề mặt R-K Bề mặt L-K Diện tích các bề mặt ?? 6 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L-K Diện. Bề mặt L-K Bề mặt R-K Bề mặt R-L Bề mặt R-L-K Diện tích các bề mặt ?? 9 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT Các sức căng bề mặt phân chia pha ?? kr− δ kl− δ lr− δ 10 CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT HIỆN