Капиллярлық құбылыстардың маңызы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.Х.ДУЛАТИ АТЫҢДАҒЫ ТАРАЗ ӨҢІРЛІК УНИВЕРСИТЕТІ ТЕХНАЛОГИЯЛЫҚ ФАКУЛЬТЕТ
Химия және химиялық техналогия кафедрасы

СӨЖ
Тақырыбы: Капиллярлық құбылыстар

Мамандық: 6В05314 Химия
Курс: 2
Орындаған: Ескермес Назерке Ескермесқызы

Тараз 2023

Мазмұны
Кіріспе____________________________ ________________________1
Негізгі бөлім
1.Капиллярлық құбылыстар_________________________ ________________2
2.Капиллярлық құбылыстардың анықталуы мен рөлі____________________4
3.Капиллярлық құбылыстардың маңызы_____________________________ _ 6
4.Табиғат техналогиясындағы капиллярлық құбылыстар_________________7

Қорытынды__________________________ _____________________________9

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі_____________________________ _______10

1.Кіріспе

Капиллярлық құбылыстар - бір-бірімен араласпайтын заттардын шекарасында, бет тік керілудін әсерінен пайда болатын физикалық құбылыстар. Басқа ,сұйықтықтармен газбен немесе өзінің буымен шекаралас орналасқан сұйық бетінін иілуі де К. К-ға жатады. Сұйықтық бетінін иілу салдарынан, онын астында косымша капиллярлык кысым (р) пайда болады. Бұл қысымның шамасы Лаплас теңдеуімен өрнектеледі: р=р1 - - р2=212r, мундаы 12 - екі ортанын шекарасындагы беттік керілу, р1 жене р2 - суйыктыктары (1) жене онымен жанасқан ортадағы (2) кысым, r - беттін орташа кисыктық радиусы.Сұйықтықтың ойыс бетінін (rО) астындагы кысым теріс танбалы (р0), ал дөңес бетінің (r0)астындагы қысым он танбалы (р0) болады. Шекаралык бет жазык (r=0) болса, сұйықтыққа қосымша қысым әсер етпейді (р=0). К. қ. молекулааралык күш пен сыртқы күш (негізінен, аурлық күші ) әсерінен болатын сұйықтық бетінін тепе-тендігі мен қозғалысының кейбір түрлерін де қамтиды. Сырткы куш асер етпесе немесе ол баска кушпен теңгерілсе, сұйықтық беті жазык болмай имек болады. Мыс., салмақсыздық жагдайындагы шектелген сұйықтық көлемі беттік керілудің әсерінен шар тәрізді пішін алады. Бул жағдайда сұйықтық орнықты тепе-тендікте болады. Өйткені, көлемдери бірдей геом. денелердін ішінде бетінің ауданы ең аз болатын дене - шар. Едәуір мелшерде алынған тұткырлығы аз сұйықтық, өзі құйылган ыдыстын пішінін кабылдайды. Жердін тарту куші беттік керілудін әсерін женетіндіктен, мұндай сұйықтықтардың бос беті жазық болады. Бірақ сұйықтықтын массасы кеміген сайын беттік керілудін рөлі артады.Сұйықтықты газ ішіне бүріккенде немесе газды сұйықтықпен араластырғанда шар тәрізді майда тамшылар немесе газды сұйықтықпен араластырғанда шар тәрізді майда тамшылар немесе көпіршіктер пайда болады.

1
2.Негізгі бөлім
1.Капиллярлық құбылыстар
Беттік кернеу күштері сұйықтықтың бетіне тікелей бағытталғандықтаң,соңғысының қисықтары сұйықтық көлеміне бағытталған компоненттің пайда болуны әкеледі. Нәтижесінде капиллярлық қысым пайда болады,Dp мәні Лаплас теңдеуімен r 0беткейлік қисықтықтың орташа радиусына байланысты болады:Dp=p 1-p2 r 0,(1) мұндағы p 1және p 2 -сұйықтық 1 және көрші 2 фазадағы қысым (газ немесе сұйық), s 12-беткейлік (интераксилді) кернеу.Капилляр қабырғалы сұйықтықпен суланған кезде пайда болатын теріс қысым капиллярға сұйық бағанның салмагы жоғарлағанша . Тепе-тендік кезінде капиллярлардын көтерілу биіктігі Юрен формуласымен анықталады: мұндағы r 1 жане r 2 сұйықтың тығыздығы 1 және орта 2,g - тартылыс үдеуі, r - капилляр радиусы, q - байланыс бұрышы. Сұйық бетінін қисыктығы тепе-тен бу қысымының жогарылауна акеледі қысыммен салыстырғанда қаныққан бу p s сол температурада тегіс беткейден жоғары. Бұл өзгерістер Кельвин теңдеуімен сиппаталады:мұндағы сұйықтықтың молярлық мөлшері,R- газ тұрақтысы.Бу қысымының төмендеуімен немесе жоғарылауы беттің қисықтық белгісіне байланысты:дөңес беттерге қарағанда әсер етеді.Кельвин тендеуінің негізінде капиллярларды немесе кеуекті денелерді толтыру есептеледі капиллярлық конденсация . Мәндердең әр түрлі мөлшердегі бөлшектер үшін немесе дейсперсті шығынқы беті бар бөліктер үшін ерекшелінеді.Бұл атап айтқанда салыстырмалы түрде үлкен тамшылардаң немесе бөлшектердең ұсақтардың булануы нәтижесінде өсіп, ал кристалсыз денелерде дақтардың өруі мен қуыстардың сауығуы салдарынаң беткейлік бұзылуларды тегістейді.Бу қысымы мен ерігіштіктің айтарлықтай айырмашылығы тек аз болғанда пайда болады.Ерекше жағдайда кеуекті сіңіру сұйықтықтың лиофилді тесіктер мен капиллярларға өздігінен сінуі.
Менисканың вогнуты астындағы қысымның төмендеуі, қисықтықтың радиусы аз сұйықтықтың менисциге қарай капиллярық қозғалысыңың себептерінің бірі болып табылады.Жылдамдық көлденең орналасқан капиллярлардағы (немесе өте жұқа тік капиллярдағы,ауырлық күші аз болған кезде менискус қозғалысы Пуэсейле теңдеуімен анықталады .) қысымына тең.Егер q байланыс бұрышы жылдамдыққа тәуелсіз болса уақыт өте келе сіңірілетін сұйықтық мөлшерін есептей қолданылады

2
Сурфактанттар көбінесе сіңіруді тездету үшін қолданылады, ылғалды азайту арқылы ылғандандырады,байланыс бұрышы q .Капиллярлық сіңдірудің бір нұсқасы -бұл бір сұйықтықтың кеуекті ортадаң екіншісіне ауысуы, ол бірінші қабатпен араласпайды және кеуек бетіне жақсы суланады. Бұл, мысалы, сулы беттік-белсенді зат ерітінділерімен резервуарлардан қалдық майды алу әдістеріне және сынап поросиметриясның әдістеріне негізделген. Ерітінділердің тесіктеріне капиллярлардың сің ірілуі және компоненттердің адсорбциясы мен диффузиясымен бірге сұйықтықтардың кеуектерден жылжуы физикалық химиялық гидродинамика қарастырылады. Сұйықтың сипатталган тепе-теңдік күйінен жане онын кеуектер мен капиллярлардағы қозғалысынаң басқа сұйықтықтың өте аз мөлшеріндегі, атап айтқанда жұқа қабаттар мен қабыршақтардын тепе-теңдік күйлері де капиллярлық құбылыс деп аталады. Олар мысалы,сұйықтықтын беттік керілуінің тамшылар радиусына жане сызықтық кернеуге тәуелділігімен сипатталады. Капиллярлық қүбылыстарды алдымен Леонардо да Винчи (1561), Б. Паскаль (17ғ .) жане Дж.Юрен (18 ғасыр) капиллярлык түтіктермен тажірибелерде зерттеді. Капиллярлык құбылыстардын теориясы П.Лаплас (1806), Т.Джунг (1804), А.Ю.Давыдов (1851), Дж.В.Гиббс (1876), И.С Громеки (1879, 1886)енбектерінде дамыды. Екінші типтегі капиллярлық құбылыстар теориясынын дамуына Б.В. Дерягин мен Л.М. Щербаковтын енбектері негіз болды. Жер үсті кернеуін экспериментальды түрде анықтау онай. Беттік керілісті аныктаудын эртурлі эдістері бар, олар стастикалык, жартылай статикалық және динамикалык болып бөлінеді. Статистикалық әдістер интерфейстің қисықтығымен байланысты капиллярлық құбылыстаға негізделген. Фазалар арасында беткейлік қисыктардын пайда болуымен дененін ішкі қысымы өзгереді жане косымша (капиллярлык) лаплас қысым пайда болады R,ол тегіс беттің ішкі қысымың жоғарылатуы немесе төмендетуі мүмкін. Бұл қосымша қысым бетіне перпендикуляр орналасқан қисықтық центріне бағғыталған беттік керілу күштеріңәң нәтижесі ретінде ұсынылуы мүмкін. Қисықтық оң және теріс болуы мүмкін. Сұйықтық көлемінің өзгеруі беттік энергияның өздігігнен төмендеуі жане оның айналуы нәтижесінде пайда болады механникалық энергия дене көлемінің өзгеруі.Бұл қатынас беткейлік қисықтық деп аталады. Сфералык бет үшін. Бұл өрнекті алмастыру косымша кысымнын тендеуіне Лаплас тендеуін аламыз: ішінде ж - қисықтық радиусы; - қисықтық немесе дисперсия . Егер беті пішінсіз болса, онда орташа қисықтық идеясын қолданыныз, Лаплас тендеуі мунданы Gr * 2 - қисықтықтын негізгі радиусы. Беттік керілу ү шін Лаплас теңдеуі беттін пропорционалын көрсететін түрінде қайта жазылуы мүмкін капилляр радиусына кернеу және қысым , онда сұйықтыққа түсетін капиллярдан газ көпіршісінің серпілісі болады.
3
2.Капиллярлық құбылыстардың анықталуы мен рөлі
Қатты денемен жанасқан сұйықтық бетінің пішіні жұғу құбылысының әсері бойынша анықталады. Сұйықтық қатты денеге жұғу үшін, сұйыктық пен сол қатты дене молекулалары арасындағы ілінісу куші (F1) сұйықтық молекулаларының өз арасындағы тартылу күшінен артық (F2) болуы керек(ягни F1F2). Бұл жағдайда сұйықтық ыдыс қабырғасымен жоғары көтеріледі. Онынң тар ыдыстағы (капилляр түтіктегі) беті ойыс болады. Қатты денеге жұқпайтын (ягни F1F2) сұйықтықтын капилляр түтіктегі деңгейі кең ыдыстағы сұйықтық денгейінен төмен әрі онын беті дөнес больп келеді. Капилляр түтіктегі сұйықтықтын имек беті мениск деп аталады. Жұғатын сұйықтықтың имек беті менискісі ойыс, жұқпайтын сұйықтыұтың менискісі дөнес болады.Ойыс менискі астындағы капиллярлық қысым теріс болғандықтан, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.