Макет страницы
поверхностное натяжение, подразумевается вода. Другую жидкость с меньшим поверхностным натяжением будем называть маслом. Нанесем на поверхность воды достаточно большую каплю масла (при этом условии можно пренебречь влиянием кривизны у краев капли). Обозначим аАВ — коэффициент межфазного натяжения между жидкостями, оЛ — коэффициент поверхностного натяжения воды на границе с воздухом, сгв — коэффициент поверхностного натяжения масла на границе с воздухом.
Рассмотрим поведение системы, состоящей из воды с нанесенной на нее каплей масла и воздуха, при постоянном давлении и постоянной температуре. Если в ней протекает самопроизвольный процесс, то, как известно из курса термодинамики, он должен сопровождаться уменьшением энергии Гиббса. При неизменном составе фаз в соответствии с определением (см. с. 30) при P=const и T=const
dG = 2o;dO, (И-13)
т. е. изменение энергии Гиббса системы равно сумме произведений соответствующего коэффициента поверхностного или межфазного натяжения на границе жидкость — жидкость на изменение площади контакта между фазами. Если поверхность раздела вода — масло увеличится на dO, то на столько же увеличится площадь раздела масло — воздух и сократится площадь раздела вода — воздух. Поэтому
dG = aABdO + aBdO—aAdO,
или dG = (°AB+oB — о-д) dO.
Для процесса самопроизвольного увеличения поверхности контакта вода — масло (dG<0, dO>0) получим
°АБ+аа-°-А<0. (11.14)
Самопроизвольное увеличение площади границы масло — вода называется растеканием. Соотношение между °ав, °а и 0B. характеризующее возможность такого процесса, называется критерием растекания (по Гаркинсу) S. Растекание возможно, если
s=aA-aB-°AB >°- ("•1S)
Хорошо растекаются на поверхности воды высшие спирты R-ОН, органические кислоты R-COOH и их соли R—СООМе, амины R—NH2, сульфокислоты R-SO3H (R-углеводородный радикал). Не растекаются на воде вазелиновое и машинное масла. Эти жидкости сохра-
