WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

4. Отклонение значений w от средней величины носит характер случайного распределения, то есть w не зависит от rk и lc.

5. В случае больших lc (выборка №5) найденная экспериментально зависимость оказывается неустойчивой.

Наиболее важными из приведенных выше результатов, являются первые два: независимость значений w от величины внешнего электрического поля в определенной области изменения Uk и определение среднего значения w=6,5 10-4 2,5 10-4. Отметим, что надежных оценок каких-либо параметров, близких по физическому смыслу к w, в литературе не существует.

На основе проведенных исследований сделаны следующие выводы:

I. Численное значение w, полученное из экспериментальных данных на основе теории [1, 2], находится в интервале вероятных значений при Uk>15 В.

II. При Uk<15 В значения w существенно уменьшаются с увеличением внешнего электрического поля. Это можно объяснить недостаточным учетом здесь некоторых дополнительных сил в этой области значений Uk при составлении уравнения баланса сил. Источник действия этих сил в любом случае находится на поверхности раздела. Величина каждой из этих сил убывает с удалением от поверхности, следовательно, результирующая сила сильно зависит от толщины пленки.

III. Связь между толщиной пленки и значениями rk и lc отсутствует. Отклонения w от среднего значения имеют характер случайного распределения, что связано с систематическими ошибками при экспериментальном определении толщины пленок.

IV. Отмеченная в случае выборки №5 неустойчивость функции связна с отклонением формы пленки от рассматриваемой в теории [1, 2] из-за повышенной лабильности длинных столбиков.

Выводы.

1. На основе усовершенствованной методики осуществлено экспериментальное комплексное исследование зависимостей равновесной в полевом режиме толщины пленки от напряжения электрического поля, создаваемого внешним источником питания (ВПЭП) для экспериментальных систем с дисперсионной средой – растворами NaCl и CuSO4 в воде и формамиде и дисперсной фазой – каплей октана в форме столбика.

2. Установлено, что в системах с водным раствором NaCl во всех случаях толщина пленки монотонно увеличивалась с ростом напряжения на концах капилляра – зависимость не линейная, в большинстве случаев стремящаяся к предельному значению. Получено значительное количество зависимостей «толщина пленки – напряжение ВПЭП» при вариации концентрации электролита и геометрических параметров системы (радиуса капилляра, его длины и протяженности вдоль оси капилляра столбика октана) в их различной комбинации. Из результатов анализа следует, что концентрация NaCl практически не влияет на зависимость. Толщина пленки является функцией одновременно нескольких геометрических параметров. При исключении из анализа результатов, относящихся к предельно малым и предельно большим значениям параметров, вариации радиуса капилляра и длины капли октана не влияют на обсуждаемую зависимость.

3. Получено, что в системах с водным раствором CuSO4 зависимость толщины пленки от напряжения ВПЭП более сложная по сравнению с водным раствором NaCl. Однако факт существования области значительного увеличения толщины пленки однозначно доказывает предлагаемый в теории [1, 2] механизм обсуждаемого процесса.

Отсутствие изучаемого эффекта при «малых» напряжениях ВПЭП в полной мере согласуется с известными представлениями об особых структурно-механических свойствах слоев воды у поверхности кварца и с теорией ДЛФО.

4. Показано, что при высоких напряжениях ВПЭП значения толщины водных пленок не зависят от природы электролита, что подтверждает заложенную в теории [1, 2] гипотезу об определяющей роли диполя молекулы растворителя, а не катионов или анионов электролита, при увеличении толщины пленки в электрическом поле.

5. Установлено, что при работе с растворами NaCl и CuSO4 в формамиде зависимости толщины пленки от напряжения ВПЭП представляются монотонно возрастающими кривыми, качественно подобными таковым в системах с водным раствором NaCl.

6. По уравнениям теории [1, 2] для экспериментальных систем с водным раствором NaCl рассчитано отношение средней проекции дипольного момента молекулы полярного растворителя на направление электрического поля к постоянному дипольному моменту молекулы. Проведен детальный анализ достоверности сделанной оценки этого отношения для молекулы воды.

Предложен новый способ определения средней ориентационной поляризуемости молекул полярной жидкости. Выявлена эффективная составляющая расклинивающего давления, возникающая при действии внешнего электрического поля и дополняющая сумму составляющих этой величины в теории ДЛФО.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Тихомолов Д.В., Богачёв Д.А., Лучкан В.А. Исследование влияния природы электролита на зависимость толщины тонких водных слоев в капилляре от строения и величины электрического поля // Электрокинетические явления, двойной электрический слой. III Международная конференция по коллоидной химии и физико-химической механике, посвященная двухсотлетию открытия электрокинетических явлений Ф. Ф. Рейссом: Программа и резюме докладов. 24-28 июня 2008 года. М.:ЛЕНАНД, 2008. С. 31.

2. Богачев Д. А. Влияние электрического поля и природы электролита на толщину водных пленок в модели прямой эмульсии в гидрофильном капилляре // Сборник тезисов II Научной конференции студентов и аспирантов химического факультета СПбГУ. СПб, 25 апреля 2008. С. 73-76.

3. Тихомолова К. П., Богачев Д. А. Влияние электрического поля на толщину тонких водных пленок в модели прямой эмульсии в гидрофильном капилляре // Вестник СПбГУ. 2008. Сер.4, №2. С. 91-99.

4. Тихомолова К. П., Богачев Д. А. Зависимость толщины тонких водных пленок в капиллярах, заполненных раствором CuSO4 и октаном, от напряжения электрического поля // Вестник СПбГУ. 2009. Сер.4, №2. С. 91-101.

5. Тихомолов Д. В., Богачев Д.А., Лучкан В. А. Изменение толщины смачивающих водных пленок в неоднородном электрическом поле // Журнал техн. физики. 2009. Т. 79. №4. С. 25-40.

Список цитируемой литературы.

1. Tikhomolov D. V., Slyadneva O. N. Estimating the orientation of stationary water dipoles in constant electric fields // Int. J. of Multiphase Flow. 2000. Vol. 26.

P. 1891-1903.

2. Тихомолов Д. В., Сляднева О. Н. Увеличение гидравлического давления в областях гидрофильного капилляра, заполненного двумя флюидами, вызванное неоднородностью внешнего электрического поля // Журн. техн.

физики. 1998. Т. 68, №8. С. 24-29.

Подписано к печати 11.01.10. Формат 60 90 1/16.

Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать ризографическая. Печ. л. 1,0.

Тираж 100 экз. Заказ Отпечатано в Отделе оперативной полиграфии химического факультета СПбГУ 1958504, Санкт-Петербург, Старый Петергоф, Университетский пр., Тел.: (812) 428-4043, 428-

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»