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
11
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

kr−
δ
kl−
δ

lr−
δ
Năng lượng
hệ giảm
Quá trình dính
ướt tỏa nhiệt
Nhiệt dính ướt < 0
Nhiệt dính ướt riêng ??
12
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

Góc dính ướt ??
kr−
δ
kl−
δ
lr−
δ
θ
13
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

Ðộ dính ướt ??
kr−
δ
kl−
δ
lr−

δ
θ
kl
lrkr
−
−−
−
=
δ
δδ
θ
cos
14
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

Ðộ dính ướt
1cos1 ≤
−
=≤−
−
−−
kl
lrkr
δ
δδ
θ
??1>
−
−

−−
kl
lrkr
δ
δδ
Không có độ dính ướt
Không có góc dính ướt
15
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

1<
−
−
−−
kl
lrkr
δ
δδ
Tính được góc dính ướt
θ
16
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG DÍNH ƯỚT

??
??coscos
??
21
21

21
⇒>
⇒>
⇒>
riênguotdinhriênguotdinh
qq
θθ
θθ
17
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

h
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 để làm giảm năng
lượng hệ
hr ,~
δ
18
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN

h
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
19
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT

Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ
cân bằng KHÁC NHAU
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
α
α
P
β
β
P
r
r
PP
δ
βα
2
=−
20
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên bề mặt phân
chia pha có giá trị KHÁC
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
r
P
,
α
α
r
r

V
r
V
P
P
TR
rr
r
r
⋅
=−
⋅
=⋅⋅
∞→
∞→
δ
µµ
δ
α
α
2
2
ln
,
,
∞→r
P
,
α
α

Thể tích mol riêng phần
21
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên 2 pha trong hệ
cân bằng KHÁC NHAU
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
α
α
P
β
β
P
r
1








+⋅=−
21
11
rr
PP
δ
βα

r
2
22
CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG MAO DẪN
α
α
P
r
1
r
2








+⋅⋅=−








+⋅⋅=⋅⋅

21
,
21,
11
11
ln
rr
V
rr
V
P
P
TR
phang
phang
δµµ
δ
αα
α
α
Ranh giới tiếp xúc với pha hơi không phẳng
Áp suất tác dụng lên bề mặt phân
chia pha có giá trị KHÁC
23
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
24

CÁC HIỆN TƯỢNG BỀ MẶT
HIỆN TƯỢNG HẤP PHỤ
Các phần 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.
25
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.