Federalna agencija za obrazovanje obrazovne ustanove visoko stručno obrazovanje

šKuzbasski državni tehnički univerzitetŸ

POVRŠINSKI FENOMENI I DISPERZIVNI SISTEMI

Kemerovo 2010

Recenzenti:

Rotova G.M., vanredni profesor

tehnologije prerade plastike

Puno ime, pozicija

naziv odeljenja

Osipova E.V., doktor hemijskih nauka, vodeći istraživač

KF ICTTM SB RAS

Puno ime, pozicija

naziv kompanije

Aluker E.D., doktor hemije, šef Katedre za fizičku hemiju KemSU

Puno ime, pozicija

naziv kompanije

Teryaeva T.N.

Nastavni materijali specijalnosti

240502s Tehnologija obrade plastike

Puno ime, predsjedavajući

šifra i naziv specijalnosti ili smjera

mase i elastomeraŸ

obuku

Kim Nina Mihajlovna.Površinski fenomeni i dispergovani sistemi [Elektronski izvor]: za redovne studente specijalnosti 240401 šHemijska tehnologija organskih supstanci Ÿ, 240301 šHemijska tehnologija neorganskih supstanci Ÿ, 240403 šHemijska tehnologija prirodnih energenata i Tehnologija prerade ugljika2 plastične mase 0502 Ÿ Ÿ, 240801 šMašine i aparati za hemijsku proizvodnju N.M. Kim. – Elektron. Dan. Kemerovo:

GU KuzGTU, 2010. - 1 elektron. opt. Disk (CD-ROM) ; bw.; 12 cm - Sistem. zahtjevi: Pentium IV; RAM 8 MB; Windows XP; (CD-ROM pogon) ; miš. - Zagl. sa ekrana.

Obrisi priručnika kratki kurs predavanja iz discipline šPovršinski fenomeni i disperzni sistemiŸ. Pitanja adhezije, vlaženja, adsorpcije, električnih pojava na površini itd., kao i glavna svojstva dispergovanih sistema (električna, strukturno-mehanička, optička, molekularno-kinetička), stabilnost i koagulacija, priprema i prečišćavanje dispergovanih sistemi se razmatraju. Prikazani priručnik odražava trenutni nivo razvoja ove discipline, koristi se najnovijim literarnim izvorima. Materijal je predstavljen u sažetom obliku koji je pogodan za studente prilikom pripreme za ispit i testiranje. Kratkoća izlaganja materijala nije dovela do smanjenja teorijske razine, jasnoće i pristupačnosti izlaganja.

µ GU KuzGTU µ Kim N.M.

Predgovor……………………………………………………………………… 6 Uvod…………………………………………………………………………… … ..7

Poglavlje 1. Osnovni pojmovi i definicije. Klasifikacija disperznih sistema …………………………………………………... 8

1.1. Osnovni koncepti i definicije…………………………………. osam

1.2. Klasifikacija površinskih pojava……………………… 10

1.3. Klasifikacija disperznih sistema ……………………………………… 11

Poglavlje 2. Termodinamika i struktura površinskog sloja ...... 14 2.1 Slobodna površinska energija. površno

napetost ………………………………………………………………………14

2.2. Metode određivanja površinski napon …………… 19

2.3. Faktori koji utiču na površinski napon ………….. 20

2.4. Termodinamika međufaznog interfejsa u jednokomponentnom sistemu……………………………………..21

2.5. Unutrašnja (ukupna) specifična površinska energija. Ovisnost energetskih parametara površine o temperaturi …………………………………………………………………………. 22

2.6. Utjecaj prirode i koncentracije otopljene tvari na površinski napon………………………………………………………23

2.7. Spontano smanjenje površinske energije i formiranje površinskog sloja……………29

2.8. Intermolekularne i međufazne interakcije. Kohezija. Adhezija. Vlaženje i širenje tečnosti……………..29

2.8.1. Kohezija…………………………………………………………. 29

2.8.2. Adhezija ……………………………………………………………………30

2.8.3. Mehanizam procesa adhezije……………………………………………32

2.8.3. Vlaženje …………………………………………………… 33

2.8.4. Odnos između rada prianjanja i kontaktnog ugla………………………………… 35

2.8.5. Inverzija vlaženja ……………………………………………37

2.8.6. Flotacija ……………………………………………………………………38

Poglavlje 3. Adsorpcione ravnoteže …………………………… 39

3.1. Osnovni pojmovi i definicije ……………………………….. 39

3.1.1. Klasifikacija adsorpcije ……………………………………………... 41

3.1.2. Ovisnost adsorpcije o različitim parametrima …………42

3.3. Gibbsova osnovna adsorpciona jednačina ……….. 44

3.4. Adsorpcija na graničnom rastvoru - gas ………………………….. 46

3.4.1. Gibbsova jednadžba izotermne adsorpcije ……………………. 47

3.4.2. površinska aktivnost. Duclos-Traube pravilo …….. 49 3.5. Adsorpcija na granici gasa - solidan ……………….. 53

3.5.1. Henrijev zakon …………………………………………………………………… 54

3.5.2. monomolekularna adsorpcija. Langmuirova izoterma adsorpcije……………………………………………………………………….. 56

3.5.3. Analiza i primjena Langmuir adsorpcijske izoterme ………………………………………………………………………58

3.5.4. Veza između Gibbs, Langmuir i Shishkovsky jednačina. Izoterme adsorpcije i površinski napon otopina surfaktanata……………………………………………………… 62

3.5.5. Freindlichova jednadžba …………………………………………64

3.5.6. Teorija polimolekularne adsorpcije…………………………………65

3.5.7. Energetski parametri adsorpcije na homogenoj površini……………………………………………………………………..68

3.5.8. Toplina adsorpcije …………………………………………………………….70

3.5.9. Kinetika monomolekularne adsorpcije …………………….71

3.5.10. Adsorpcija gasova i para na poroznim tijelima.

Teorija potencijala Polyani …………………………………………….74 3.6. Adsorpcija na granici čvrstog rastvora………75

3.6.1. Molekularna adsorpcija ………………………………………………...75

3.6.2. Adsorpcija jakih elektrolita……………………………………….80

3.6.3. Adsorpcija ionske izmjene (jonska izmjena)………………….. 82

Poglavlje 4 Električna svojstva disperzovanim sistemima ……….. 85 4.1. Elektrokinetički fenomeni………………………………………….85 4.2. Mehanizam formiranja dvostrukog električnog sloja

na granici čvrsta faza – rastvor…………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………..88 4.3. Struktura električnog dvostrukog sloja ………………………91

4.4. Faktori koji utiču na DES i vrijednost -potencijala ……..93

4.5. Struktura koloidnih micela ……………………………………………… 95

Poglavlje 5. Stabilnost i koagulacija dispergovanih sistema ...... 98

5.1. Osnovni pojmovi i definicije ……………………………….. 98

5.2. Faktori agregatne stabilnosti …………………………100

5.3. Teorija stabilnosti hidrofobnih sistema. DLFO teorija…102

5.4. Koagulacija disperznih sistema …………………………………………… 106

5.5. Teorija koagulacije elektrolitima ………………………………………………………108

5.6. Kinetika koagulacije …………………………………………. 109

Poglavlje 6. Molekularno-kinetička svojstva disperznih sistema ……………………………………….116

6.1. Difuzija ……………………………………………………………………. 117

6.2. Braunovo kretanje …………………………………………… 119

6.3. Osmoza ……………………………………………………………………… 122

6.4. Sedimentacija. Analiza sedimentacije …………………. 123

6.5. Difuzija-sedimentacija bilans………………. 126

Poglavlje 7. Optička svojstva disperznih sistema ………….. 129

7.1. Rasipanje svjetlosti …………………………………………………………... 129

7.2. Apsorpcija svjetlosti i bojenje sola ……………………………………… 131

Poglavlje 8. Strukturna i mehanička svojstva dispergovanih sistema ……………………………………...133

8.1. Osnovni koncepti. Reološka metoda ………………………… 133

8.2. Klasifikacija dispergovanih sistema prema strukturna i mehanička svojstva ………………………… 136

8.4. Reološka svojstva disperznih sistema.

Viskoznost pravih i koloidnih rastvora…………138

8.5. Reološka svojstva strukturiranih

tečni sistemi ………………………………………………. 144

Poglavlje 9. Dobijanje i prečišćavanje dispergovanih sistema …………... 146

9.1. Dobijanje dispergovanih sistema ………………………………. 146

9.2. Prečišćavanje dispergovanih sistema …………………………………. 148 Spisak preporučene literature ……………………………… 150

PREDGOVOR

Ovaj tutorijal je sažetak kurs šPovršinski fenomeni i disperzni sistemiŸ. Površinski fenomeni i dispergovani sistemi (koloidna hemija) je velika oblast hemijske nauke koja proučava disperzno stanje materije i površinske pojave u dispergovanim sistemima. Tutorial potpuno se poklapa program rada discipline. Priručnik sadrži devet poglavlja. Prva polovina kursa posvećena je površinskim pojavama; drugi - na svojstva disperznih sistema. Ovakav redoslijed predstavljanja materijala posljedica je činjenice da površinske pojave određuju većinu specifičnih svojstava disperznih sistema.

U priručniku su date osnove površinskih pojava u odnosu na disperzne sisteme (adhezija, vlaženje, adsorpcija, električne pojave na površini, itd.), glavna svojstva disperznih sistema (električna, strukturno-mehanička, optička, molekularno-kinetička), stabilnost i koagulacija, dobijanje i prečišćavanje dispergovanih sistema.

Najvažnije fundamentalne pravilnosti prikazane su u obliku kvantitativnih odnosa, dati su zaključci i analize osnovnih jednačina, što omogućava dublje otkrivanje fizičko značenje pojave i određuju granice primjenjivosti nastalih odnosa. Priručnik sadrži i slike neophodne za razumijevanje.

Predloženi priručnik razlikuje se od klasičnih udžbenika iz ove discipline po tome što je materijal predstavljen u komprimiranom, koncentriranom obliku, ali na prilično visokom teorijskom nivou. Ovaj udžbenik će biti dobar dodatak kursu predavanja i pomoći će studentima da dobro savladaju gradivo discipline.

Imajući uglavnom stvarne supstance i materijale kao predmete proučavanja, ova disciplina upotpunjuje opšte hemijsko obrazovanje. Istovremeno, to je granično područje znanja koje kombinuje fizičku hemiju, fiziku površinskih pojava i disperznih sistema i razmatra mnoge specifične manifestacije prirode.

UVOD

Nauka o špovršinskim pojavama i disperznim sistemimaŸ se ranije zvala školoidna hemijaŸ, naziv dolazi od grčke riječi kolo - ljepilo. Engleski hemičar Thomas Graham nazvao je koloide tvarima koje formiraju otopine sa posebnim svojstvima. Ali trenutno, prema definiciji Peskova N.P. Prihvaćeno je da su koloidi posebno, visoko razrijeđeno stanje tvari u kojem su pojedinačne čestice agregati (miceli) koji se sastoje od veliki broj atomi, molekuli, joni. Dakle, o koloidnom stanju treba govoriti kao o univerzalnom posebnom stanju materije, koje ima visok stepen fragmentacije (disperzije). Glavna karakteristika ovog posebnog stanja je vodeća uloga površinskih pojava povezanih s velikom međufaznom površinom određenom vrijednosti disperzije.

To površinske pojave uključuju procese koji se dešavaju na granici faza. Površinski fenomeni nastaju zbog činjenice da na sučeljima kontaktne faze imaju različite strukture i razlike u vezama površinskih atoma i molekula. To dovodi do pojave nezasićenog polja međuatomskih i međumolekularnih sila. Iz tog razloga atomi i molekuli u površinskim slojevima formiraju posebnu strukturu, a supstanca poprima posebno stanje koje se po svojstvima razlikuje od stanja u masi faza.

U ovoj nauci predmet proučavanja su disperzni sistemi. disperzovanim sistemima ili disperzije nazivaju se heterogeni sistemi u kojima je barem jedna od faza u disperziranom stanju. Disperzni sistemi su većina stvarnih tijela oko nas: paste, emulzije, suspenzije, pjene. To mogu biti magle, tla, Građevinski materijali, hranu, lijekove itd. Disperzija (fragmentacija) - određena je veličinom i geometrijom čestica. Čestice supstance mogu imati različit oblik: sferni, pravougaoni, cilindrični i češće nepravilni.

Zadatak ove discipline je proučavanje fizičko-hemijskih svojstava dispergovanih, heterogenih, višekomponentnih sistema, koje se zasniva na površinskim pojavama koje se javljaju na granici faza.

POGLAVLJE 1. OSNOVNI POJMOVI I DEFINICIJE. KLASIFIKACIJA DISPERZIVNIH SISTEMA

1.1 Osnovni koncepti i definicije

Predmet "Površinski fenomeni i disperzni sistemi" počinje proučavanjem površinskih pojava kao što su adsorpcija, površinski napon, adhezija, vlaženje. Zatim se razmatraju svojstva dispergovanih sistema: optička, električna, strukturno-mehanička, kinetička, agregativna stabilnost i koagulacija dispergovanih sistema.

Površinski fenomeni- skup pojava povezanih sa fizičkim karakteristikama interfejsa, tj. površinskih slojeva između susjednih faza. Površinski fenomeni nastaju zbog prisustva molekula koji se formiraju površinski sloj, višak Gibbsove energije (slobodne površinske energije

G s ), strukturne karakteristike površinskog sloja i njegov sastav.

Slobodna površinska energija je određena jednačinom

Gs s,

gdje je površinski napon; s je ukupna površina faznog interfejsa. Površinska napetost jednaka je radu utrošenom na formiranje jedinične površine.

Objekti proučavanja koloidna hemija su sistemi koji imaju dvije zajedničke karakteristike:

1. heterogenost (višefazna, ™ 2), djeluje kao znak koji ukazuje na prisustvo međufazne površine.

2. disperznost (fragmentacija) određena je veličinom tijela (lat. dispergo - raspršiti, prskati). Mjera disperznosti može poslužiti kao veličina tijela duž ose, smanjenje u kojem se postiže finoća, tj. najmanja veličina. Vrijednost a za sferne čestice je prečnik d, za čestice koje imaju oblik kocke - ivica kocke l. Mjera disperzije također može biti

višekratnik D 1 , koji se naziva prosta disperzija, ili a

specifična površina S ud . Specifična površina se naziva ravna

površina interfejsa po jedinici mase ili zapremine dispergovane faze

gdje je s 1,2 površina međufaza između faza 1 i 2; m je tjelesna težina; V

zapremine tela.

AT monodisperzni sistemi, kod kojih su veličina i oblik čestica isti, površina međufaze jednaka je proizvodu površine jedne čestice s po broju čestica u

sistem n :s 1,2 sn , a ukupna zapremina dispergovanih čestica je jednaka

proizvod zapremine jedne čestice i broja čestica u sistemu: V n . Ove izraze zamjenjujemo u jednačinu (1.2), a nakon redukcije dobijamo jednačinu za izračunavanje specifične površine

s žŸ

Specifična površina, veličina čestica i disperzija

Karakteristike su međusobno povezane jednadžbom

S žŸk

k D ,

gdje je k koeficijent koji karakterizira oblik čestica, a je linearna veličina čestica.

Zamenimo površinu i zapreminu sferne čestice u jednačinu (1.3) i dobićemo

10

s žŸ

s žŸ

6a2

Za reducirane čestice koeficijent k u jednačini (1.4) je jednak 6, za čestice u obliku šipke jednak je 4, za filmove - 2. Iz toga slijedi da prilikom drobljenja 1 cm3 ili 1 grama tvari u čestica nanometarskog opsega, specifična površina može doseći hiljade kvadratnih metara.

Disperzni sistemi se sastoje od najmanje dvije faze. Jedan od njih je čvrst i zove se disperzioni medij, druga faza je fragmentirana i raspoređena u prvoj; zovu je disperzovana faza. Neophodan uslov za formiranje dispergovanog sistema je ograničena rastvorljivost dispergovane faze u disperzionom mediju.

1.2 Klasifikacija površinskih pojava

Površinski fenomeni se prikladno klasifikuju prema kombinovanoj jednadžbi prvog i drugog zakona termodinamike, koja uključuje glavne vrste energije. Za heterogeni sistem, jednačina ima oblik

dG SdT Vdp ds i dni dq,

gdje je G - Gibbsova energija, S - entropija, T - temperatura, V - zapremina, p - pritisak; - površinski napon, s - površina, i - hemijski potencijal i-te komponente; n i je broj molova ove komponente; - električni potencijal q - količina električne energije.

Transformacija površinske energije ds u druge oblike energije odgovara određenim površinskim pojavama. Pretvorba površinske energije u Gibbsovu energiju dG odgovara promjeni reaktivnosti sa promjenom disperzije, u toplinu SdT odgovara adheziji i vlaženju, u hemijsku energiju i dni - adsorpcija, u mehaničku energiju Vdp - kapilarnost, u električnu energiju dq - električnih pojava.

Površinski fenomeni

Površinski fenomeni- skup fenomena zbog posebnih svojstava tankih slojeva materije na granici faza. Površinski fenomeni uključuju procese koji se odvijaju na granici faza, u međufaznom površinskom sloju i koji su rezultat interakcije konjugiranih faza.

Površinski fenomeni nastaju zbog činjenice da u površinskim slojevima na međufaznim granicama zbog različit sastav i strukturu kontaktnih faza i, shodno tome, zbog razlike u vezama površinskih atoma i molekula sa strane različitih faza, postoji nezasićeno polje međuatomskih, međumolekularnih sila. Kao rezultat toga, atomi i molekuli u površinskim slojevima formiraju posebnu strukturu, a tvar poprima posebno stanje koje se razlikuje od svog stanja u volumenu faza po različitim svojstvima. Površinske pojave se proučavaju koloidnom hemijom.

Klasifikacija površinskih pojava

Površinski fenomeni se obično klasifikuju u skladu sa kombinovanom jednačinom prvog i drugog zakona termodinamike, koja uključuje glavne vrste energije. Za bilo koji heterogeni sistem, može se napisati u sljedećem obliku:

Ova jednadžba pokazuje povećanje Gibbsove energije kroz algebarski zbir prirasta drugih vrsta energije. Očigledno je da se površinska energija može transformirati u sljedeće vrste energije:

  • Gibbsova energija
  • hemijsku energiju
  • mehanička energija
  • Električna energija

Transformacija površinske energije u jednu od navedenih vrsta energije odgovara određenim površinskim pojavama, kao što su promjena reaktivnosti s promjenom disperzije, adhezije i vlaženja, kapilarnost, adsorpcija, električni fenomeni.

Značaj površinskih fenomena

Površinski fenomeni su široko rasprostranjeni u hemijskom inženjerstvu. Skoro bilo koji hemijska proizvodnja izvedeno korišćenjem disperzovanih sistema i površinskih pojava. U pravilu se svi heterogeni procesi u hemijskoj tehnologiji odvijaju na maksimalna površina fazni kontakt. Da bi se to postiglo, sistemi materije se prenose u stanje suspenzija, prahova, emulzija, magle, prašine. Procesi mljevenja sirovina i poluproizvoda, obogaćivanje se odvijaju u dispergiranim sistemima, a značajnu ulogu u njima imaju fenomeni kao što su vlaženje, kapilarnost, adsorpcija, sedimentacija, koagulacija. Porozni adsorbenti i katalizatori, koji su dispergovani sistem sa čvrstim disperzijskim medijumom, imaju široku primenu u hemijskoj tehnologiji.

Služe zakonitosti toka površinskih pojava, posebno formiranja strukture teorijska osnova dobijanje materijala sa željenim svojstvima: keramika, cementi, staklokeramika, sorbenti, katalizatori, polimeri, prahovi, lekovi itd.

Književnost

Frolov Yu. G. Kurs koloidne hemije. - DOO TID "Savez", 2004. - 464 str. - ISBN 5-98535-003-7


Wikimedia fondacija. 2010 .

Pogledajte šta je "površinski fenomen" u drugim rječnicima:

    Fenomeni uzrokovani ekscesom slobodna energija u graničnom sloju površinske energije, povećana aktivnost i orijentacija molekula površinskog sloja, karakteristike njegove strukture i sastava. P. i. određuju se i činjenicom da hem. i fizički vz… … Physical Encyclopedia

    Moderna enciklopedija

    Površinski fenomeni- POVRŠINSKE POJAVE nastaju zbog posebnih fizičkih i hemijskih svojstava tankih slojeva materije na granici tela (mediji, faze). Najvažniji površinski fenomen je adsorpcija. Odredite snagu i trajnost materijala. Sa površinom... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

    Grupa fenomena zbog činjenice da se sile interakcije između čestica koje čine tijelo ne kompenziraju na njegovoj površini. Površinski fenomeni uključuju površinski napon, kapilarne pojave, površinsku aktivnost… Veliki enciklopedijski rječnik

    površinske pojave- - fizički hemijske pojave, zbog neravnomjerne raspodjele molekula otapala i otopljene tvari u blizini međupovršine. opšta hemija: udžbenik / A. V. Zholnin ... Hemijski termini

    POVRŠINSKI FENOMENI- pojave koje se javljaju u površinskom sloju, na granici između medija i uzrokovane povećanom aktivnošću i orijentacijom molekula površinskog sloja, osobinama njegove strukture i sastava, kao i hemijskim. i fizički interakcije u... Velika politehnička enciklopedija

    Phys. chem. pojave koje nastaju zbog posebnih (u poređenju sa zapreminskim) svojstava površinskih slojeva tečnosti i čvrstih tela. Naib. uobičajen i važan sv u ovim slojevima je višak svob. energija F \u003d sS, gdje je s površinska (međufazna) napetost, za ... ... Chemical Encyclopedia

    Izražavanje posebnih svojstava površinskih slojeva, odnosno tankih slojeva materije na granici između tijela (medija, faza). Ova svojstva su posljedica viška slobodne energije (vidi Slobodna energija) površinskog sloja, njegovih karakteristika ... ... Velika sovjetska enciklopedija

    Grupa fenomena zbog činjenice da se sile interakcije između čestica koje čine tijelo ne kompenziraju na njegovoj površini. Površinski fenomeni uključuju površinski napon, kapilarne pojave, površinsku aktivnost, ... ... enciklopedijski rječnik

    POVRŠINSKI FENOMENI- skup pojava povezanih sa posebnim svojstvima površinskih slojeva na granici između susjednih tijela. Površinski fenomeni nastaju zbog prisustva površinske energije. Površinski fenomeni uključuju površinski napon, ... ... Metalurški rječnik

Knjige

  • Fizička hemija. Površinski fenomeni i disperzni sistemi. Udžbenik, A. G. Morachevsky. Fizička hemija. Površinski fenomeni i disperzni sistemi: Uč. dodatak, 2. izd., obrisano. ISBN:978-5-81141-857-2…

POVRŠINSKI FENOMENI

POVRŠINSKI FENOMENI

Pojave uzrokovane viškom slobodne energije u graničnom sloju - površinska energija, povećana aktivnost i orijentacija molekula površinskog sloja, karakteristike njegove strukture i sastava. P. i. određuju se i činjenicom da hem. i fizički efekti tijela se javljaju prvenstveno u površinskim slojevima. Main P. i. povezano sa smanjenjem površinske energije proporcionalno površini. Dakle, formiranje ravnotežnih oblika tečnih kapi ili mehurića gasa, kao i kristala tokom njihovog rasta, određeno je minimalnom slobodnom energijom na DC. volumen. P. I. koje nastaje kombinovanim djelovanjem molekularnih sila (površinski napon i vlaženje) i vanjskih. sile (gravitacije) i izazivaju zakrivljenost sučelja tečnosti, tzv. kapilarni događaji.

P. i. u tv. tijela odvijaju prvenstveno na vanjskim. površine tijela. Tu spadaju: adhezija (kohezija), (adhezija), trenje. Iz uslova minimalne slobodne površinske energije kristala, na dekomp. lica čija je napetost različita, matematički se izvode svi mogući oblici kristala. poliedri proučavani u geom. kristalografija.

P. i. odvijaju iznutra. površine koje se razvijaju na osnovu kristalnih defekata. rešetke. Svako uništavanje TV-a. tijelo, povezano sa savladavanjem svoje snage, u suštini je P. I., budući da se izražava u formiranju novog interfejsa. Formiranje i razvoj jezgara nove faze u prvobitno homogenom mediju koji se nalazi u metastabilno stanje, utvrđuje i P. I. (s tim u vezi je povećanje rastvorljivosti malih kapi i kristala i povećanje pritiska iznad njih zasićena para; (vidi KELVINOVA JEDNAČINA)).

Sredstva. grupa P. I. predstavljaju adsorpcione pojave, pri kojima se hemikalija mijenja. sastav površinskog sloja (vidi ADSORPCIJA). Ovoj grupi fenomena pridružuje se dec. slučajevima aktiviranih i kem. adsorpciju, pretvarajući se u površinsku hemiju. reakcije sa formiranjem površinskog sloja hemikalije. veze. Ovo uključuje diff. Topochem. (na primjer, formiranje metalnih ogledala na površinama tokom redukcije metala iz otopine njegovih soli, stvaranje kamenca na grijaćim površinama, itd.). Formiranje hemisorpcionih monomolekularnih slojeva-prevlaka je efikasna metoda za promenu monomolekularne površinske svetlosti u telu i prirode njenog uticaja na okruženje. Adsorpcijski slojevi mogu dramatično povećati stabilnost emulzija, pjena, suspenzija, što je u krajnjoj liniji povezano sa strukturnom i mehaničkom. sveci ovih slojeva (visoki, elastični i čvrsti).

Karakteristike termičkog kretanja u površinskim slojevima vode do pristaništa. rasipanje svetlosti po površinama. Ostala grupa fenomena uključuje: termoionsku emisiju, pojavu potencijalnih skokova i formiranje dvostrukog električnog sloja na međuprostoru. Ovi P. I. povezana sa adsorpcijom jona i dipolnih molekula. P. i. utiču na termodinamiku. ravnoteža faza samo u slučaju veoma razvijene površine njihovog razdvajanja u koloidnim sistemima. Brzine prijenosa topline i procesi prijenosa mase - otapanje, kondenzacija, heterogena hem. procesi (npr. korozija) - određuju se veličinom i St. vi interfejsa i stoga oštro zavise od pristaništa. priroda i struktura ove površine. Adsorpcijski slojevi mogu prizvati stvorenja. promjena, usporavajući procese međufazne razmjene. Dakle, monoslojevi određenih površinski aktivnih supstanci, na primjer. cetil alkohol na površini vode može značajno usporiti njeno isparavanje. Isto vrijedi i za usporavanje procesa korozije pod djelovanjem površinskih slojeva inhibitora ili zaštitnih filmova oksida i drugih kemijskih spojeva. spojeva na površini metala.

P. i. određuju karakteristike graničnih uslova pri kretanju interfejsa (kapi, mehurići i mlazovi tečnosti, raspadanje na kapi, kapilara). Adsorpcijski slonovi uzrokuju prigušivanje kapilarnih valova zbog pojave lokalnih razlika u površinskom naponu, odnosno promjena u graničnoj hidrodinamici. uslovima.

P. i. određuju trajnost materijala i konstrukcija u datom okruženju. Ne samo otapanje i korozija, već čak i reverzibilna korozija, uzrokuju ublažavanje deformacija i uništavanje čvrstih materija. tijela, smanjujući rad formiranja novih površina. Male nečistoće se adsorbuju u-u, formirajući monomol. slojeva na interfejsima, omogućavaju vam da kontrolišete mnoge. Sv. ti materijali. Proučavanje monomolekularnih površinskih slojeva dovodi do novih metoda za proučavanje molekula i određivanje njihove veličine. P. i. određuju procese trošenja stijena i formiranja tla, isparavanja i kondenzacije vlage, kao i mnoge druge. procesa u živim organizmima. O upotrebi P. I. osnovao mnoge tehnološke procesi (podmazivanje, vlaženje, flotacija, itd.).

Fizički enciklopedijski rječnik. - M.: Sovjetska enciklopedija. . 1983 .

POVRŠINSKI FENOMENI

- pojave, adsorpcija, pojava površinske energije, površinski napon, površinska električna. Površinski slojevi su heterogeni na skali molekularnih dimenzija i anizotropni su bez obzira na stanje agregacije faza; razlikuju se od masivnih faza fizičke. svojstva (gustina, viskoznost, kristali i šupljine su mikroskopski. U prisustvu dvodimenzionalnih faznih prelaza na površini, kao i na preseku površina, formiraju se međufazne linije - jednodimenzionalni analozi međufaznih površina, linearne pojave su povezano sa postojanjem kojih.Nehomogena linearna oblast je jednodimenzionalni analog površinskog sloja i ima linearnu napetost, linearnu slobodnu energiju itd. Udaljeni linearni termodinamički potencijali se razlikuju od površinskih samo po tome što se odnose na jediničnu dužinu (mjereno u J/m). Linearni fenomeni su značajni samo za vrlo male objekte (jezgra dvodimenzionalnih faza, . P.).
Pravilnosti P. I. opisani su Laplaceovim zakonom i Youngovom jednačinom (vidi. vlaženje), kao i generalizovana Gibbs ur-Niemadsorpcija:

gdje je rad formiranja površinske jedinice rezanjem (vidi. površinski napon),- otkucaji entropija (vidi Površinska energija),- tenzor površinskog napona, - jedinični tenzor, - tenzor deformacije(simbol ":" znači skalarni proizvod tenzora),- hemijski potencijali molekule (ili elektrohemijski potencijali jona), G i- njihova adsorpcija, sumiranje se vrši po svim komponentama, za koje je moguća ravnoteža između faze u masi i površinskog sloja. Za tečne površine - površinski napon i deformacija. član nedostaje. Ur-cija Gibbsove adsorpcije uspostavlja komunikaciju između najvažnijih P. I. - adsorpcija i površinska aktivnost (vidi tenzidi).
Značajan uticaj imaju P. I. svojstva makrosistema. To je zbog povećanja površine u takvim sistemima, kapilarnih fenomena. U heterogenom sistemu sa samo zakrivljenim površinama, Gibbsovo fazno pravilo u svom klasiku klinasti pritisak tankih filmova, koji (sa svojim predznakom) doprinosi stabilnosti dispergovanih sistema (definiše se kao razlika između spoljašnjeg pritiska na film i pritiska u masivnoj fazi, sastavljene od komponenti filma u isto vreme temperatura i hemijske vrednosti kao u filmu.Važna grupa P.I. su elektropovršinski fenomeni: površinski, površinski električni, emisioni itd. Svi su povezani sa formiranjem na međuprostoru dvostruki električni sloj kao rezultat emisije ili specifične. Za P. I. odnose kohezija, adhezija, vlaženje, podmazivanje i pranje, trenje, impregnacija poroznih tijela. P. i. uticaj (npr. smanjenje jačine adsorpcije - Rehbinderov efekat). P. i. igraju važnu ulogu u faznim procesima. brzina prijenosa topline i mase između njih. Propustljivost površinskih slojeva i filmova, povezana s njihovom molekularnom strukturom, uzrokuje membranske pojave, koje su posebno važne u biol. sistemima. Lit.: Rusanov A.I., Fazna ravnoteža i površinski fenomeni, L., 1967; Adameon A., Fizička hemija površina, ALI. I. Rusanov.

Fizička enciklopedija. U 5 tomova. - M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni i odgovorni urednik A. M. Prokhorov. 1988 .


Pogledajte šta je "POVRŠINSKI FENOMENI" u drugim rječnicima:

    Moderna enciklopedija

    Površinski fenomeni- POVRŠINSKE POJAVE nastaju zbog posebnih fizičkih i hemijskih svojstava tankih slojeva materije na granici tela (mediji, faze). Najvažniji površinski fenomen je adsorpcija. Odredite snagu i trajnost materijala. Sa površinom... Ilustrovani enciklopedijski rječnik

    Grupa fenomena zbog činjenice da se sile interakcije između čestica koje čine tijelo ne kompenziraju na njegovoj površini. Površinski fenomeni uključuju površinski napon, kapilarne pojave, površinsku aktivnost… Veliki enciklopedijski rječnik

    površinske pojave- - fizičko-hemijske pojave uzrokovane neravnomjernom raspodjelom molekula rastvarača i otopljene tvari u blizini međupovršine. Opća hemija: udžbenik / A. V. Zholnin ... Hemijski termini

    POVRŠINSKI FENOMENI- pojave koje se javljaju u površinskom sloju, na granici između medija i uzrokovane povećanom aktivnošću i orijentacijom molekula površinskog sloja, osobinama njegove strukture i sastava, kao i hemijskim. i fizički interakcije u... Velika politehnička enciklopedija

    Phys. chem. pojave koje nastaju zbog posebnih (u poređenju sa zapreminskim) svojstava površinskih slojeva tečnosti i čvrstih tela. Naib. uobičajen i važan sv u ovim slojevima je višak svob. energija F \u003d sS, gdje je s površinska (međufazna) napetost, za ... ... Chemical Encyclopedia

    Površinski fenomeni su skup fenomena uzrokovanih posebnim svojstvima tankih slojeva materije na granici između faza. Površinski fenomeni uključuju procese koji se dešavaju na međufaznoj površini, u međufaznoj površini ... ... Wikipedia

    Izražavanje posebnih svojstava površinskih slojeva, odnosno tankih slojeva materije na granici između tijela (medija, faza). Ova svojstva su posljedica viška slobodne energije (vidi Slobodna energija) površinskog sloja, njegovih karakteristika ... ... Velika sovjetska enciklopedija

Postoji višak slobodne energije na interfejsu u površinskom sloju. To je zbog činjenice da su na granici s plinom sile međumolekularne interakcije s tekućom fazom veće nego s plinovitom; stoga su rezultujuće sile usmjerene normalno na površinu prema tečnoj fazi. U procesu povećanja površine (at konstantan volumen) molekule se uklanjaju iz masovne faze u površinski sloj, dok rade protiv međumolekularnih sila. Ovaj rad u izotermnim uslovima jednak je povećanju slobodne površinske energije. Na isti način, rad kidanja veza tokom drobljenja čvrstih materija dovodi do povećanja slobodne energije, praćenog povećanjem međupovršine. Slični zaključci o povećanju slobodne energije sa povećanjem površine mogu se generalizirati za bilo koje sučelje.

Kvantitativno, količinu viška energije na granici faze karakterizira vrijednost koja se naziva površinska napetost (σ).

Površinska napetost je specifična slobodna površinska energija, tj. slobodna površinska energija po jedinici sučelja

U površinskom sloju spontano nastaju procesi koji dovode do smanjenja površinske energije. Mogu se podijeliti u dvije vrste.

1. Procesi koji se odvijaju sa smanjenjem površine međufaza (dS1.2< 0) при неизменной величине поверхностного натяжения (σ = const, dσ = 0):

Tendencija kapljica tekućine ili mjehurića plina da poprime sferni oblik;

Adhezija čvrstih čestica dispergovane faze (koagulacija);

Skupljanje kapljica u emulzijama ili mjehurića plina u pjene (koalescencija);

Rast kristala.

2. Procesi koji se javljaju sa smanjenjem površinske napetosti (dσ< 0) при неизменной величине межфазной поверхности (S1,2= const, dS1,2= 0):

Adsorpcija - promjena koncentracije otopljene tvari u površinskom sloju;

Adhezija je prianjanje dviju različitih čvrstih ili tekućih površina zbog međumolekularnih sila;

Vlaženje je vrsta adhezije koja se odnosi na interakciju tečnost-čvrsta površina.

STRUKTURA KOLOIDNIH ČESTICA |

Prema modernoj teoriji, svaki sol se sastoji od dva dijela: micela i intermicelarne tekućine. Pod intermicelarnom tekućinom podrazumijeva se disperzioni medij koji sadrži otopljene elektrolite i neelektrolite.

Micele su električno neutralne strukturne jedinice koje su u rastvoru i učestvuju u Brownovom kretanju. Baza je u centru micele. To je akumulacija velikog broja molekula ili atoma tvari dispergirane faze.

Na površini baze adsorbiraju se ioni jednog ili drugog znaka bez zamjene iz disperzijskog medija. Celokupnost baze sa ionima adsorbovanim na površini naziva se jezgro. Obično se adsorbiraju ioni, koji uključuju elemente ili atomske grupe koje su prisutne u supstanci jezgra čestice (Peskov-Fayansovo pravilo). Na primjer, tokom formiranja sola bromida srebra iz otopine koja sadrži blagi višak KBr, čestice AgBr, adsorbirajući pretežno Br - ione, postaju negativno nabijene. Po prijemu istog AgBr sola, ali pod uslovom viška AgN0 3 u rastvoru, čestice AgBr su pozitivno naelektrisane usled adsorpcije jona Ag + iona adsorbovanih na površini baze i određivanja veličine i predznaka električni nabojčestice se nazivaju joni koji određuju potencijal.

Joni suprotnog predznaka (konterioni) se djelomično adsorbiraju na površini jezgre, formirajući fiksni (adsorpcijski) sloj iona, a djelomično se nalaze u tekućini u blizini granula, stvarajući takozvani difuzni ili mobilni sloj iona.

Skup jezgra sa fiksnim (adsorpcijskim) slojem protujona naziva se koloidna čestica ili granula.

Skup čestica s difuznim oblakom protujona naziva se micela.

Formule AgBr sol micela mogu se napisati na sljedeći način:

a) sa viškom KBr u rastvoru


b) sa viškom AgNO 3 u rastvoru


Stabilnost čestica sola određena je veličinom elektrokinetičkog potencijala (ζ-potencijala) koji nastaje na granici adsorpcionog i difuznog sloja tokom kretanja čvrstih čestica suspendovanih u tečnosti ( Brownovo kretanje). Vrijednost ζ potencijala za različite solove kreće se od 5 do 70 mV.

Prema modernim konceptima, glavni razlog stabilnosti solova je zbog prisutnosti solvatnih (hidratnih) ljuski u ionima difuznog sloja. Posjedujući elastična svojstva, ove školjke sprječavaju lijepljenje čestica. Što je deblji difuzni sloj, to je gušća solvatna (hidratna) ljuska oko slično nabijenih čestica; što je veći ζ-potencijal čestica i stabilniji je dati sol. Trenutno se za dobijanje koloidnih rastvora koriste dve suštinski različite metode - disperzija, zasnovana na drobljenju grubo dispergovane supstance do veličine koloidnih čestica, i kondenzacija, koja se zasniva na kondenzaciji (povećanju) čestica usled adhezije atoma ili molekula neke supstance. Prilikom dobivanja solova i prvom i drugom metodom, tvar dispergirane faze bi trebala biti praktično nerastvorljiva u disperzijskom mediju.

Sve teme u ovoj sekciji:

PENZA IIC CCGT 2004
UDK 54 X46 Recenzent: Kandidat tehničke nauke, profesor katedre "Hemijsko inženjerstvo i elektrohemijska proizvodnja"

Nbsp; PREDAVANJE 1. Teorija strukture atoma
Opće informacije o strukturi atoma. Atom je složen mikrosistem koji se sastoji od mnogih mikročestica koje se pokoravaju zakonima mikrosvijeta. Sa stanovišta hemije, atom je

Osnove kvantne mehanike.
Godine 1900. Max Planck je sugerirao da se apsorpcija ili emisija energije može izvršiti u strogo definiranim diskretnim dijelovima - kvantima: E = hν, gdje

kvantni brojevi.
1. Glavni kvantni broj n (n = od 1 do ¥) određuje energiju elektrona (ē) na nivou u atomu, E = –A/n2 i radijus najvjerovatnije njegova lokacija r

Pravila za popunjavanje nivoa i podnivoa elektronima.
Paulijev princip: "U atomu ne mogu postojati dva elektrona u istom kvantnom stanju." Iz ovoga slijedi da samo dva elektrona mogu biti locirana na s podnivou,

SISTEM ELEMENATA D.I. Mendeljejev
Svojstva hemijski elementi, kao i oblici i svojstva njihovih spojeva su u periodičnoj zavisnosti od naboja jezgara njihovih atoma (moderna formulacija periodičnog reda

Relativna elektronegativnost elemenata perioda I–IV
(prema Paulingu) I II III IV V VI VII VIII

Intermolekularna interakcija
Samo nekoliko elemenata (plemenitih gasova) je u normalnim uslovima u stanju jednoatomnog gasa. Atomi ostatka su dio molekula ili kristalnih rešetki. Uzrok

Nbsp; Predavanje 4. Elementi hemijske termodinamike
Osnovni pojmovi i veličine Hemijska termodinamika je nauka koja proučava prelaze energije iz jednog oblika u drugi tokom hemijskih reakcija i utvrđuje pravac i

Nbsp; Predavanje 5. Hemijska ravnoteža
Reverzibilne reakcije ne dolaze do kraja i završavaju se uspostavljanjem hemijske ravnoteže. Stanje ravnoteže je najstabilnije i svako odstupanje od njega zahtijeva

Nbsp; Predavanje 6. Osnove hemijske kinetike
Grana hemije koja proučava brzine i mehanizme hemijskih reakcija naziva se hemijska kinetika. Razmotrite osnovne koncepte hemijske kinetike. Sistem

Predavanje 7. Rješenja
Rastvor je homogen sistem (čvrsti, tečni ili gasoviti) koji se sastoji od dve ili više komponenti. Supstanca, koja je više, naziva se rastvaračem.

Predavanje 8
Prema sposobnosti provođenja električne struje u vodenoj otopini ili u talini, tvari se dijele na elektrolite i neelektrolite. Supstance se nazivaju elektroliti

Nbsp; Predavanje 9. Hemijske reakcije. Redox reakcije
Hemijska reakcija- interakcija stvarnih čestica (molekula, jona, atoma), što dovodi do promjene njihovih fizičkih i hemijskih svojstava bez promjene prirode kemijskih elemenata

Potencijal elektrode
Pojava elektrodnog potencijala metala.Elektroni u metalu zauzimaju nivoi energije koje formiraju zone. Ove trake se nalaze ispod nivoa energije slobodnog elektrona. EU


Elektrohemija je prirodna naučna disciplina koja proučava fizičke i Hemijska svojstva jonski rastvori i taline, kao i fenomeni koji se javljaju na granici

Nbsp; Predavanje 12
Elektroliza je proces oksidacije i redukcije tvari na površini elektroda pod utjecajem električna struja. Tokom elektrolize dolazi do transformacije

Nbsp; Predavanje 13
Korozija (korozija, destrukcija) je spontani proces uništavanja metalnog proizvoda kao rezultat njegove interakcije sa supstancama iz okoline.

Nbsp; Predavanje 15. Opšta hemijska svojstva metala
OD hemijska tačka metal je element koji pokazuje pozitivno stanje oksidacije u svim jedinjenjima.Od trenutno poznatih 109 elemenata, 86 su

Predavanje 17. DISPERZIVNI SISTEMI
Koloidno stanje karakterizira određena disperzija (dezintegracija) tvari. Supstanca se u ovom stanju raspršuje na vrlo male čestice ili prodire u najfinije

Dodatno
5. Elektrohemija: udžbenik. dodatak / E. G. Yakovleva, T. K. Semchenko [i drugi]. – Penza: Penz Publishing House. stanje un-ta, 2000. 6. Opća kemijska i fizička svojstva metali: udžbenik. dodatak /

Procesi koji se odvijaju na granici se nazivaju površinski fenomeni. Razlog površinskih pojava je posebno stanje molekula u slojevima koji se nalaze neposredno uz međupovršinu, jer ovi slojevi se razlikuju od unutrašnjih slojeva po svojim fizičkim i hemijskim svojstvima (specifična energija, gustina, viskozitet, električna provodljivost, sastav). Štaviše, što je veća specifičnost sistemska energija, što se jače razlikuju svojstva i jači je uticaj površinskih pojava na ponašanje sistema u celini.

Molekularni pritisak. Energetsko stanje molekula supstance u zapremini faze i u površinskom sloju nije isto. Molekuli koji se nalaze u zapremini faze doživljavaju isto privlačenje (i odbijanje) od molekula koji ga okružuju, pa je stoga rezultanta molekularnih sila nula. Na primjer, molekul tekućine u tački A. Na molekuli (tačka B) koja se nalazi na granici faze, iz različitih (susjednih)

više od privlačnih sila gasne faze. Ako se privlačenje od molekula plina može zanemariti, tada je sila privlačenja površine molekule tečnosti, koji zauzima površinu od 1 m 2 , od strane molekula dubokih slojeva jednak je unutrašnjem (molekularnom) pritisku tečnosti, tj. sila privlačenja između molekula tečnosti u zapremini. Veličina unutrašnjeg pritiska tečnosti je veoma velika i zavisi od polariteta tečnosti. Što su supstance polarnije i što je veća privlačnost njihovih molekula, to je veći unutrašnji pritisak. Na primjer, za vodu 14800 atm., A za benzen - 3800 atm.

površinski napon. Slobodna površinska energija. Da bi se povećala površina tečnosti (tj. prelazak materije iz zapremine faze u površinski sloj), potrebno je savladati silu unutrašnjeg pritiska i izvršiti rad. Ovaj rad je veći, što je veća površina stvorene površine i veća je površinska napetost. Jednostrana napetost površinskog sloja molekula naziva se površinska napetost ( σ ). To je izraz kohezivnih sila između molekula date supstance u datom stanju.

Energija utrošena na stvaranje površine koristit će se za povećanje energije molekula kako bi se izvukli iz dubine faze na površinu. Višak energije površinskih molekula u odnosu na energiju unutrašnjih molekula po jedinici površine naziva se slobodna površinska energija: F= σ . S (mjereno u J / m 2 ili erg / cm 2). Kao što se vidi

iz formule, površinska napetost je numerički jednaka radu formiranja jedinične površine ili specifične slobodne energije: . TO JE izražavanje energije površinski napon. Definicija sile površinska napetost: to je sila koja djeluje na površinu tangencijalno na nju i nastoji da smanji slobodnu površinu tijela na najmanju granicu. U ovom slučaju se mjeri u N/m.

Prema II zakonu termodinamike, slobodna površinska energija sistema spontano teži minimumu. To znači da se slobodna površinska energija može smanjiti smanjenjem površine ili smanjenjem površinske napetosti. Smanjenje površine pod dejstvom sila molekularnog pritiska moguće je samo za tečnosti, jer kohezivne sile njegovih molekula nisu prevelike. Zbog toga se male kapi spajaju u veće, a kapljice tekućine u aerosolima, magli i emulzijama imaju sferni oblik.

Smanjenje slobodne površinske energije zbog smanjenja površinske napetosti svojstveno je i tekućinama i čvrstim tvarima. Površinska napetost može se smanjiti zbog nakupljanja na površini molekula druge tvari, posebno surfaktanta. Ovi molekuli svojom privlačnošću djelimično kompenzuju povlačenje površinskih molekula date faze u unutrašnjost zapremine i sistem postaje stabilniji.

Slobodna površinska energija i površinska napetost ovise o temperaturi, prirodi faza, prirodi i koncentraciji otopljenih tvari.

Sa povećanjem temperature, površinski napon opada, jer smanjuje se međusobna privlačnost molekula. Na kritičnoj tački površinski napon dostiže nulu, jer u ovom slučaju nestaju razlike i fazna granica.

Povećanje pritiska smanjuje površinski napon samo u sistemu "gas-tečnost", jer u isto vrijeme, gas se približava tečnosti u pogledu fizičko-hemijskih svojstava.

Također treba napomenuti da samo tekućine mogu mjeriti površinsku napetost. Za čvrste materije to je nemoguće, jer nemoguće je umjetno rastegnuti površinu čvrstog tijela zbog njegovog uništenja. Površinski napon čvrstih tijela određuje se proračunom. Za mjerenje površinske napetosti tekućina, statičke (metode kapilarnog uspona, ležećih ili visećih kapi), polustatičke metode (metoda maksimalnog pritiska plinskog mjehurića, metoda kidanja prstena, stalagmometrijska metoda (metoda vaganje ili brojanje kapi).Od toga je jednostavna i dovoljna tačna stalagmometrijska metoda koja se zasniva na činjenici da je u trenutku odvajanja pod dejstvom gravitacije sa kraja kapilare tečne kapi njena težina praktično jednaka snazi površinski napon primijenjen na obim kapilare.

Za razrijeđene otopine čija se gustina malo razlikuje od gustine vode, površinski napon se može izračunati pomoću jednadžbe (mJ / m 2): .

adhezija i kohezija. Površinski fenomeni su važni u farmaciji, jer većina lijekova - prašci, tablete, emulzije, suspenzije, aerosoli, masti itd. su dispergovani sistemi. U proizvodnji lijekova često se mora suočiti s pojavama kao što su adsorpcija, vlaženje i adhezija.

Privlačenje koje se javlja između dva različita (čvrsta ili tečna) tijela kada dođu u kontakt naziva se adhezija (od latinskog adhaesio privlačenje, prianjanje). Karakterizira silu prianjanja različitih supstanci i mjeri se radom utrošenim na odvajanje molekula jedne faze od molekula druge faze (mjereno u J/m 2). Ovaj rad se izračunava prema Dupre-Youngovoj jednadžbi: W A \u003d σ well-g (1 + cosɨ). Djelovanje ljepila, veziva, premaza zasniva se na fenomenu prianjanja. Utječe na raspadanje tableta, čvrstoću ljuski, otapanje čvrstih doznih oblika, a koristi se za karakterizaciju materijala koji se koriste u kirurgiji i stomatologiji.

Adhezija homogenih molekula, atoma, jona, koja uključuje sve vrste intermolekularnog, interatomskog i interionskog privlačenja unutar jedne faze, naziva se kohezija (lat. „veza“). Karakterizira snagu supstance i mjeri se radom potrebnim da se supstanca razbije (prevaziđe kohezivne sile između molekula) i stvori dvije nove jedinice površina. Vrijednost adhezije je numerički jednaka dvostrukoj vrijednosti površinskog napona: W coh. = 2σ.

Osnovni koncepti adsorpcionih procesa. Solid ili tekućina, na čijoj površini dolazi do adsorpcije, naziva se adsorbent, a adsorbirana tvar se naziva adsorbat ili adsorbat. Proces spontane akumulacije supstance na međuprostoru naziva se adsorpcija (D). Izražava se količinom tvari adsorbirane jedinicom površine ili mase (mol/m2, mol/g). Adsorpcija, koja se odvija pod dejstvom van der Waalsovih sila i vodikovih veza, naziva se fizički. Adsorpcija, koja se zasniva na pojavi kovalentne veze između adsorbenta i molekula adsorbenta naziva se hemijski ili hemisorpcija. Fizička adsorpcija je reverzibilan proces i prati je desorpcija (oslobađanje površine od adsorbovane supstance). Između adsorpcije i desorpcije uspostavlja se dinamička ravnoteža čiji položaj zavisi od temperature. Povećanje temperature smanjuje fizičku adsorpciju i povećava hemijsku adsorpciju. Desorpcija se provodi uništavanjem adsorbenta, promjenom temperature i smanjenjem sila adsorpcijske interakcije. Potonji se široko koristi u obliku eluiranja. Elucija je promjena faze u blizini adsorbenta, na primjer, otopine, kako bi se supstanca desorbirala. Tijekom eluiranja, adsorbirana tvar se istiskuje iz adsorbenta molekulima novog otapala ili kao rezultat smanjenja afiniteta adsorpcije tvari otopljenih u novoj otopini (najčešće promjenom naboja adsorbenta i molekula adsorbenta zbog promjena pH ili jonske snage otopine).

Karakteristična karakteristika adsorpcije je njena selektivnost (specifičnost). To znači da svaki adsorbent adsorbuje jednu ili više specifičnih supstanci. Selektivnost adsorpcije podrazumijeva slučajnu podudarnost u raspodjeli elektronske gustine molekula adsorbenta i adsorbenta prema tipu „ključ – brava“, tj. hemijski afinitet između adsorbenta i adsorbenta.