2.4.Основы термодинамики поверхностных явлений в системах с плоской межфазной границей.

Поверхностный слой. Фундаментальные уравнения термодинамики неоднородной среды.

Тензор напряжений сплошной среды. Уравнения механического равновесия сплошной среды. Тензор малых деформаций. Работа деформации. Поверхностное натяжение. Соотношение Бекера.

Метод Гиббса и метод слоя конечной толщины в термодинамике поверхностных явлений. Термодинамические функции поверхностного слоя. Понятие о поверхностных избытках. Абсолютная и относительная адсорбции. Уравнение адсорбции Гиббса.

Условия равновесия гетерогенных систем. Правило фаз с учетом поверхностных явлений.

Зависимость поверхностного натяжения от температуры, давления и состава сосуществующих фаз. Межфазное натяжение. Правило Антонова.

2.5.Основы термодинамики поверхностных явлений в системах с искривленной межфазной границей.

Работа деформации искривленного поверхностного слоя. Поверхностное натяжение в системах с искривленной межфазной границей. Поверхность натяжения. Фундаментальные термодинамические уравнения для искривленных межфазных границ. Уравнение Лапласа-Юнга.

Давление пара у искривленных поверхностей. Уравнения Кельвина и Оствальда. Явления изотермической перегонки жидкостей и созревания эмульсий по Оствальду.

Смачивание. Статический и динамический краевой угол смачивания. Уравнения Неймана и Юнга. Работа когезии и адгезии. Правило Дюпре. Флотация. Поднятие жидкости в капиллярах.

Статические и динамические методы измерения поверхностного натяжения.

2.6. Адсорбция на границе жидкость-газ.

Общие представления об адсорбции. Изменение локальной концентрации в поверхностном слое. Уравнение адсорбции Гиббса для разбавленных растворов. Поверхностно-активные вещества (ПАВ). Ориентация молекул ПАВ в поверхностном слое. Зависимость поверхностного натяжения растворов ПАВ от концентрации. Поверхностная активность. Работа адсорбции. Правило Дюкло – Траубе. Изотермы адсорбции Генри и Ленгмюра. Уравнение Шишковского.

Прямые методы измерения адсорбции на границе жидкость – газ.

Кинетика адсорбции на границе жидкость-газ. Зависимость характеристического времени адсорбции и десорбции от поверхностной активности.

2.7.Поверхностные пленки нерастворимых веществ.

Условия образования пленки. Поверхностное давление. Весы Ленгмюра. Фазовые переходы в нерастворимых монослоях. Уравнения состояния нерастворимых монослоев. Классическая классификация агрегатных состояний мономолекулярной пленки. Коллапс монослоев.

Экспериментальные методы исследования нерастворимых монослоев.

Гальвани- и Вольта- разности потенциалов. Измерение поверхностного потенциала.

Реология монослоев. Измерение поверхностных реологических свойств.

Оптические методы исследования монослоев.

Метод Ленгмюра-Блоджетт.

Смазывающее действие.

2.8. Адсорбция на границе твердого тела с флюидными фазами.

Особенности адсорбции на поверхности твердого тела. Прикладное значение адсорбции. Теплота адсорбции. Методы определения теплоты адсорбции.

Динамика адсорбции. Кинетическое уравнение мономолекулярной адсорбции из газовой фазы.

Межмолекулярные силы и их роль в процессах адсорбции. Ориентационные, индукционные и дисперсионные силы. Энергия дисперсионного взаимодействия молекулы газовой фазе с поверхностью твердого тела. Хемосорбция.

Теории адсорбции: Гиббса, Лэнгмюра, Поляни, Зигмонди ( капиллярной конденсации ) , Де-Бура, БЭТ.

Прямые методы исследования поверхности твердого тела.

Особенности адсорбция на границе твердое тело – жидкость. Типы изотерм адсорбции. Уравнение Фрейндлиха. Правило уравнивания полярностей Ребиндера. Обращение правила Траубе. Адсорбция электролитов и обмен ионов. Иониты. Уравнение Никольского. Применение ионного обмена.